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一、引言 鍋爐是我廠重要的動力設(shè)備，其任務(wù)是供給合格穩(wěn)定的蒸汽，以滿足負荷的需要。鍋爐設(shè)備是一個復(fù)雜的控制對象，主要輸入變量是負荷、鍋爐給水、燃料量、送風(fēng)和引風(fēng)量等等，鍋爐生產(chǎn)過程的各個主要參數(shù)都必須嚴格控制。主要調(diào)節(jié)變量包括汽包水位、過熱 '蒸汽溫度及壓力、煙氣氧量和爐膛負壓等。在鍋爐附屬設(shè)備中，泵與風(fēng)機設(shè)備應(yīng)用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護、維修費用是一筆不小的生產(chǎn)費用開支。隨著經(jīng)濟改革的不斷深入，市場競爭的不斷加劇；節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。在鍋爐自動控制系統(tǒng)的改造工程中，在保證鍋爐安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，對鍋爐控制中的鼓引風(fēng)、爐排以及給水電動機進行了變頻改造，改造后效果顯著。 二、正文 一）、鍋爐簡介 鍋爐設(shè)備是一個復(fù)雜的控制對象，在保證鍋爐運行安全性和穩(wěn)定性和經(jīng)濟性方面，采用Vacin-CXS變頻器控制電動機從而實現(xiàn)鍋爐的鍋爐給水、燃料量、送風(fēng)和引風(fēng)量自動調(diào)節(jié)。其工藝流程簡圖如下： 1.1給水調(diào)節(jié) 在鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)用變頻器調(diào)節(jié)鍋爐給水泵達到恒壓供水的目的。加上采用調(diào)節(jié)閥門作為調(diào)節(jié)機構(gòu)，當鍋爐蒸發(fā)量改變時與調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變給水流量使之與蒸汽流量相平衡，從而將汽鼓水位控制在正常水位（正常水位為汽鼓中間水位或稱“0”水位）上。 1.2爐溫調(diào)節(jié) 鍋爐的爐溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制兩個副回路，即燃料量調(diào)節(jié)回路及送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路。有兩個調(diào)節(jié)量，即送風(fēng)量及爐排轉(zhuǎn)速，采用變頻器控制鼓風(fēng)機調(diào)節(jié)送風(fēng)量，采用變頻器調(diào)節(jié)爐排直流電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)燃料量，從而使爐溫控制在額定的溫度范圍內(nèi)。 1.3爐膛負壓調(diào)節(jié) 爐膛負壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要以引風(fēng)電機作為調(diào)節(jié)機構(gòu)，以煙氣量作為調(diào)節(jié)量。當送風(fēng)量隨鍋爐負荷量改變而改變時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)改變煙氣量使之于送風(fēng)量相平衡，從而將爐膛負壓控制在額定范圍內(nèi)。 二）、變頻調(diào)速技術(shù) 變頻調(diào)速技術(shù)（variablevelocityvariablefrequencytechnology）的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù)）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻調(diào)速設(shè)備是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。變頻調(diào)速設(shè)備技術(shù)成熟，從節(jié)能運行到系統(tǒng)穩(wěn)定可靠得到社會認可。 1.1控制系統(tǒng)原理圖 變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻器、電機、PID調(diào)節(jié)器、傳感器、控制單元等部分組成。其控制系統(tǒng)原理圖如圖所示： 1.2變頻改造系統(tǒng)示意圖： 1.3接線圖 1.4 參數(shù)設(shè)置 變頻器主要設(shè)置參數(shù)在調(diào)試工程中進行設(shè)置，主要包括： 1.最大、最小頻率，載波頻率，加減速時間等等。 2、電機類型以及額定電壓，額定電流，電源電壓，額定轉(zhuǎn)速等等。 3、模擬量輸入信號0—10V，4—20mA，頻率參考信號的選擇以及模擬量輸出信號。 4、開關(guān)量輸入輸出量的參數(shù)設(shè)置，包括啟停信號、信號選擇信號、故障信號等等。 5、其他需要根據(jù)需要設(shè)置的參數(shù)。 1.5 性能分析 1）節(jié)能離心式風(fēng)機和水泵是典型的二次方律負載，節(jié)能效果顯著。實踐證明，使用變頻裝置設(shè)備可使電機運行平均轉(zhuǎn)速比工頻降低20%，平均節(jié)約電能源可達20%～40%，從而大大降低能耗。 以一臺引風(fēng)機來計算，根據(jù)天氣變化和設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，一臺37kw的水泵，大概平均運行在1250r/m。根據(jù)水泵消耗功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，即：P=Kn3，來計算。 理論節(jié)能效果為1-64%=36%。變頻器在鍋爐的鼓引風(fēng)、以及爐排、給水泵的應(yīng)用中節(jié)能效果顯著。 2）保護電機采用變頻調(diào)速技術(shù)后，電機水泵的轉(zhuǎn)速普遍下降，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。降低了設(shè)備的維修費用。同時，變頻器具有手動/自動轉(zhuǎn)換功能，可根據(jù)實際情況進行轉(zhuǎn)速的變化，由于變頻器啟動和調(diào)速平穩(wěn)，減少了對電網(wǎng)的沖擊。 3）安全因?qū)崿F(xiàn)自動控制，不需要操作人員頻繁操作，克服了平常因調(diào)節(jié)閥門故障對生產(chǎn)帶來的影響，降低了員工的勞動強度。同時減少了電機運行時的噪音，消除了閥門因節(jié)流而產(chǎn)生的噪音，改善了員工的工作環(huán)境。系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，參數(shù)超調(diào)波動范圍小，偏差能及時進行控制。控制精度高，能保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。由于變頻調(diào)速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數(shù)字顯示功能，提高了鍋爐運行的可靠性。 三、結(jié)束語 變頻調(diào)速技術(shù)用于鍋爐控制系統(tǒng)中，具有調(diào)速性能好、節(jié)能效果顯著、運行工藝安全可靠等多項優(yōu)點。在大力提倡節(jié)約能源的今天，推廣使用這種集現(xiàn)代先進電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)于一體的高科技節(jié)能裝置，對于提高勞動生產(chǎn)率、降低能耗具有重大的現(xiàn)實意義。 |
