電力鍋爐中變頻器的應(yīng)用

玉 琢

遼寧電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，遼寧沈陽(yáng) 110179

0 引言

鍋爐中引風(fēng)機(jī)所采用的是擋板調(diào)節(jié)的模式，因擋板調(diào)節(jié)的模式是原始的調(diào)節(jié)模式，這僅僅只是利用通道的改變來(lái)流通阻力的，對(duì)于驅(qū)動(dòng)源輸出的功率則改變其實(shí)并不大，而節(jié)流的損失也相當(dāng)?shù)拇?，同時(shí)也浪費(fèi)了很多的電能。所以就造成了工程用電率很高，供電的標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗高，發(fā)電的成本也不容易降低等等。于此同時(shí)，電機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候，將會(huì)產(chǎn)生出5倍～7倍沖擊的電流，而對(duì)于電機(jī)的構(gòu)成也是具有相當(dāng)大的損害。對(duì)于風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)自動(dòng)化功能與水平都偏低，而不能做出及時(shí)的調(diào)節(jié)，運(yùn)行的效率也很低。而變頻的控制系統(tǒng)，則為每臺(tái)的風(fēng)機(jī)都配備了一臺(tái)相應(yīng)的變頻器。而變頻調(diào)速的系統(tǒng)也能夠因現(xiàn)場(chǎng)主控的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)與控制，根據(jù)工作情況在按設(shè)定的程序運(yùn)行之中，來(lái)完成對(duì)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。

1 傳統(tǒng)鍋爐的缺點(diǎn)

通常的工業(yè)產(chǎn)品或者生產(chǎn)加工的制造業(yè)過(guò)程之中，風(fēng)機(jī)的主要作用就是運(yùn)用于鍋爐內(nèi)的烘干、燃燒、通風(fēng)以及冷卻等內(nèi)部系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)風(fēng)機(jī)的不同要求，迅速、精確的調(diào)節(jié)、控制鍋爐爐膛內(nèi)的溫度、風(fēng)速、壓力等指標(biāo)，以此來(lái)適應(yīng)其所需的運(yùn)行工況和工藝的要求。而最普遍的控制模式就是要調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度和風(fēng)門的大小，通過(guò)這個(gè)來(lái)調(diào)節(jié)和控制相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。但在這種情況下，風(fēng)機(jī)則一直需要保持全速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中，相當(dāng)一部分能量都被擋板、風(fēng)門等的節(jié)流而損耗，同時(shí)，風(fēng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)還會(huì)限制精度的調(diào)節(jié)，也造成了大量能源的不必要浪費(fèi)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，減弱了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而設(shè)備的使用壽命也會(huì)相應(yīng)的縮短，設(shè)備的維修和維護(hù)費(fèi)用也會(huì)高居不下。風(fēng)機(jī)類的設(shè)備，大多數(shù)也會(huì)采用異步電動(dòng)機(jī)與直接的驅(qū)動(dòng)模式來(lái)運(yùn)行，這之中存在了機(jī)械的沖擊、電氣的保護(hù)特性較差和啟動(dòng)電流大等等的缺點(diǎn)。

2 變頻器的工作目的與原理

變頻器在生產(chǎn)的過(guò)程之中，主要是用于電機(jī)的拖動(dòng)領(lǐng)域，這是因?yàn)樗蔷哂芯_控制模式的，不但可以在很大程度上提升工藝的高效性設(shè)備操作，從而實(shí)現(xiàn)控制閉環(huán)，同時(shí)還能有效的節(jié)約能耗，且還可實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的相關(guān)控制。變頻器的調(diào)速最主要的是適用于電力鍋爐的籠型電動(dòng)機(jī)，原理是根據(jù)n=60f/p，改變其頻率f，同時(shí)改變了速度n，并改變了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，而頻率f的下降，電壓u也同時(shí)下降，為獲得適用的調(diào)速與性能，必須要保持u/f的不變，即常數(shù)為實(shí)現(xiàn)￠m磁通的調(diào)速。

3 電力鍋爐中變頻器的應(yīng)用

鍋爐中的引風(fēng)機(jī)普遍都是以電機(jī)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)定速的，再利用改變引風(fēng)機(jī)的入口處擋板開(kāi)度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小。而風(fēng)機(jī)最大的特點(diǎn)其實(shí)是轉(zhuǎn)速與負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩平方成正比的，而轉(zhuǎn)速與軸功率的立方則是成正比的，所以，如果將電機(jī)定速的運(yùn)轉(zhuǎn)改成為因需求流量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速則就可以節(jié)約很大的電能。如果想進(jìn)一步使引風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)性能與效率提升，可以在電力鍋爐中加裝調(diào)速裝置，調(diào)速裝置可以使電動(dòng)機(jī)在不同的工況下選擇合適的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)省電能，提高電動(dòng)機(jī)工作壽命的目的。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，變頻器是最佳的調(diào)速裝置。在風(fēng)機(jī)的改造方面變頻器則得到了廣泛的應(yīng)用，可以根據(jù)工藝的狀況需求來(lái)調(diào)節(jié)去變頻器輸出的相關(guān)頻率，以此來(lái)滿足其工藝的要求。變頻器的輸出頻率一般情況下能夠滿足不同生產(chǎn)工藝的要求。

4 變頻調(diào)速的特點(diǎn)及節(jié)能分析

鍋爐的引風(fēng)機(jī)電機(jī)，其傳統(tǒng)的起動(dòng)方式是采用“降壓?jiǎn)?dòng)”，在點(diǎn)擊正常運(yùn)行過(guò)程中，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小主要是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門的方式實(shí)現(xiàn)。在“降壓?jiǎn)?dòng)”方式下，下風(fēng)門的開(kāi)度一般維持在50%～80%，電動(dòng)機(jī)則必須保持長(zhǎng)時(shí)間的全速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是效率較低，造成大量的能源浪費(fèi)。變頻器的使用則可以很好的改善這種情況，其基本的工作原理是根據(jù)鍋爐內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電源輸入功率和轉(zhuǎn)速是呈正比關(guān)系：n=60f(1-s)/p；利用改變鍋爐內(nèi)部電動(dòng)機(jī)的電源工作頻率來(lái)達(dá)到其改變鍋爐電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器是基于以上原理的采用，交-直-交的電力電子、微電腦控制、電源變換技術(shù)等等，多項(xiàng)技術(shù)集于一身綜合性的電氣類產(chǎn)品。

5 電力鍋爐變頻器應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

鍋爐引風(fēng)機(jī)是通過(guò)變頻調(diào)速的技術(shù)安裝之后，改變其原有操作的模式，能夠大幅優(yōu)化原有的控制流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)鍋爐的遠(yuǎn)程控制，使鍋爐內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，電動(dòng)機(jī)在這種情況下也能實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，無(wú)沖擊的電流會(huì)使設(shè)備的故障率將大大的降低，而維修的費(fèi)用也將會(huì)大幅度的減少。拖動(dòng)的系統(tǒng)在運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)后，在輕載的狀態(tài)下維持風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，不僅能夠節(jié)約大量的能源消耗，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)在低電壓和低轉(zhuǎn)速運(yùn)行的狀態(tài)下，還能有效的使其溫升降低、發(fā)熱減少，能夠有效的延長(zhǎng)使用的壽命。變頻調(diào)速的技術(shù)也會(huì)提高功率的因數(shù)，使其電網(wǎng)的效率提高，損耗也會(huì)隨之減少，同時(shí)還可以通過(guò)使其運(yùn)行過(guò)程中的噪音降低，從而達(dá)到改善生產(chǎn)環(huán)境的目的，此外，變頻器能夠在事故發(fā)生后迅速啟動(dòng)自我保護(hù)功能，因此變頻器的使用能夠降低事故發(fā)生后的危害性。

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)鍋爐的引風(fēng)機(jī)應(yīng)用與控制系統(tǒng)方面的介紹，可以解決我國(guó)鍋爐使用中遇到的多項(xiàng)問(wèn)題，但是重點(diǎn)是可以節(jié)能，并且效果還非常的理想。因此，就得到了我國(guó)相關(guān)專業(yè)技術(shù)的人員大力的投入和全力的配合及有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，同時(shí)也解決了很多技術(shù)方面難題，高壓變頻器迄今為止的穩(wěn)定運(yùn)行，而各種參數(shù)均合格，節(jié)能的效果也非常的明顯，效益也非常的可觀。

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