變頻器在鼓引風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

【摘要】隨著電子技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)變頻器已經(jīng)應(yīng)用很廣泛，涉及到一些電力拖動(dòng)場(chǎng)合，包括各類紡織、印染、化工等行業(yè)中，使無極調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)得以實(shí)現(xiàn)，而且滿足了各類工藝調(diào)速要求，節(jié)能效果非常好?；诖?，本文主要結(jié)合實(shí)例針對(duì)變頻器在鼓引風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】變頻器；鼓引風(fēng)機(jī)；應(yīng)用情況

燃煤蒸汽鍋爐在應(yīng)用過程中，其中的鼓引風(fēng)機(jī)是主要?jiǎng)恿υO(shè)備，設(shè)備主要是為了能夠充分燃燒鍋爐爐膛內(nèi)的保障燃料，同時(shí)要使?fàn)t膛內(nèi)的負(fù)壓微小。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)水泵這種類型的電機(jī)，每年耗電量占國家總電量比重很大，是國家總電量的30%，如果按工業(yè)用電的比例能占到50%左右。

節(jié)約能源和降低企業(yè)能耗與我國經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展有著密切的關(guān)聯(lián)，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提高至關(guān)重要。在電子技術(shù)發(fā)展的今天，很多電力系統(tǒng)都廣泛的應(yīng)用變頻技術(shù)，它能夠拖動(dòng)調(diào)速設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)和運(yùn)行速度的調(diào)整，增強(qiáng)了設(shè)備的使用性能，同時(shí)也能夠讓設(shè)備的使用壽命延長，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的提高，且能夠節(jié)能環(huán)保。

1.廠區(qū)概況

青海鹽湖海虹化工股份有限公司廠區(qū)設(shè)35t/h燃?xì)庹羝仩t2臺(tái)，設(shè)計(jì)壓力1.25MPa。提供0.85MPa，165℃中壓蒸汽，供水合肼制備用；0.55MPa，150℃低壓蒸汽，供燒堿、聯(lián)二脲（有酸、無酸）、次氯酸鈉、ADC（1#和2#無酸，有酸）、辦公生產(chǎn)采暖用汽。以往引風(fēng)機(jī)是用自耦降壓?jiǎn)?dòng)方式來運(yùn)行設(shè)備，調(diào)節(jié)風(fēng)門擋風(fēng)板來控制風(fēng)量的大小。這會(huì)造成耗電量大，不能實(shí)時(shí)的去調(diào)節(jié)運(yùn)行，整個(gè)設(shè)備運(yùn)行過程的弊端也很明顯。因此針對(duì)這一情況特進(jìn)行改造，主要采用變頻器進(jìn)行調(diào)速，與此同時(shí)跟后臺(tái)相連，實(shí)現(xiàn)無人工操作，以此來實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和人力的目的。

2.變頻器的作用及工作原理

（1）變頻設(shè)備的作用：引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)在鍋爐設(shè)備里有自身運(yùn)行特點(diǎn)，軸功率和轉(zhuǎn)速三次方是成正比關(guān)系，因此，應(yīng)用變頻技術(shù)進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速如果是稍微降低，軸功率的降低幅度就特別大，這就能夠降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以使設(shè)備的磨損降低，例如葉輪、軸承等設(shè)備部件，可以大大延長設(shè)備的使用周期，使檢修的周期也能夠延長，降低運(yùn)行過程中的維修費(fèi)用。此外，鍋爐系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，負(fù)荷條件不同的環(huán)境下，要穩(wěn)定其蒸氣壓力，就要通過空氣和燃料的量調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，讓鍋爐爐膛內(nèi)能夠達(dá)到一定值溫度，使鍋爐內(nèi)的用氣量和蒸氣產(chǎn)量的平衡得到保證。應(yīng)用變頻技術(shù)能夠改變風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而能夠使風(fēng)量的大小得到控制，使鍋爐爐膛內(nèi)的氧量充足，使燃料能夠保證燃燒，同時(shí)讓負(fù)壓值保持一定，發(fā)揮鍋爐的最大效率。

（2）變頻運(yùn)行過程中的控制原理：它的工作系統(tǒng)是由熱電偶、壓力變送器共同組成，是用來監(jiān)測(cè)鍋爐爐膛內(nèi)的溫度和負(fù)壓，而鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速用變頻來控制，調(diào)節(jié)鼓引風(fēng)量大小是根據(jù)鍋爐燃燒的需要來完成的。這個(gè)系統(tǒng)控制原理是設(shè)定好控制值，然后通過控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)變頻器，變頻器用三相交流電的調(diào)頻率控制方式來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)控制鍋爐配風(fēng)，達(dá)到節(jié)能環(huán)保。

3.變頻器的改造安裝及應(yīng)注意的問題

3.1 改造安裝

（1）設(shè)備的選取?？刂葡到y(tǒng)所涉及的設(shè)備有控制柜、變頻器等。這些設(shè)備在保證用途的基礎(chǔ)上，然后要把節(jié)能環(huán)保功能放在首位。

（2）設(shè)備的安裝。用原控制柜的電源輸入控制柜，而且輸出用于電動(dòng)機(jī)的電源線是原風(fēng)機(jī)電機(jī)的線。

（3）主要配置的供暖系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備改造。如變頻器、交流接觸器、指示燈、按鈕等。

3.2 安裝、使用變頻器時(shí)應(yīng)注意的問題

（1）變頻器環(huán)境的溫度。變頻器設(shè)備本身含有好多電子元件，這些電子元件一般都會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，所以對(duì)使用的環(huán)境都有相應(yīng)要求，一般環(huán)境溫度范圍是0～55o，為了能使設(shè)備安全使用，環(huán)境溫度保持在40o以下最佳。

（2）避免受到電磁波的干擾。選擇變頻器的元件時(shí)，要選擇帶有金屬外殼的元件，為了避免屏蔽變頻器在使用過程中受到干擾。

（3）在變頻器周圍不能有任何不利于設(shè)備的物品，例如易燃易爆、腐蝕和油污等。這些物品都會(huì)導(dǎo)致變頻器不能安全運(yùn)行，對(duì)變頻器所得數(shù)據(jù)也有很大影響。

（4）輸入段電壓要防止過壓。變頻設(shè)備輸入端電壓如果長時(shí)間作用，會(huì)損壞變頻器。因此要穩(wěn)定輸入電壓，有時(shí)可以安裝穩(wěn)壓設(shè)備來控制電壓。

（5）防止變頻器受到?jīng)_擊和震動(dòng)。對(duì)變頻器的控制柜的機(jī)械強(qiáng)度要加強(qiáng)，安裝時(shí)避開震源，控制柜內(nèi)給設(shè)備元件使用抗震墊，并對(duì)元件進(jìn)行定期加固維護(hù)。

（6）防止雷雨等自然災(zāi)害。對(duì)于多發(fā)雷雨地區(qū)，變頻器不能夠完全適應(yīng)這樣的環(huán)境，變頻器應(yīng)該配置避雷針來保護(hù)元件。

（7）變頻器應(yīng)該接地。設(shè)備接地過程中，禁止動(dòng)力設(shè)備和變頻器一起接地，要使設(shè)備分開接地。

4.變頻改造后經(jīng)濟(jì)效益分析

原有燃?xì)庹羝仩t2臺(tái)，都分別裝有鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，功率分別為110kW和132kW。鍋爐在改造以前，風(fēng)量的調(diào)節(jié)是通過鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的入口擋板來完成，整個(gè)運(yùn)行過程是額定轉(zhuǎn)速。鍋爐機(jī)組運(yùn)行達(dá)到滿負(fù)荷，入口的擋板達(dá)到60%～70%的開度，在通常運(yùn)行情況下，擋板達(dá)到30%～40%的開度。這個(gè)過程耗電量大，而且風(fēng)機(jī)的工作效率也低，風(fēng)機(jī)也會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)約型運(yùn)行方式，讓設(shè)備的摹屏等在運(yùn)行過程中減少轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)用本文所提出的方案進(jìn)行變頻調(diào)速，然后運(yùn)行鼓引風(fēng)。

原有設(shè)備系統(tǒng)中的鼓引風(fēng)機(jī)的總功率情況是：鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的總功率為484kW，供暖過程中用時(shí)是每天24小時(shí)，6個(gè)月的供暖總共耗時(shí)4320小時(shí)。運(yùn)行鼓引風(fēng)機(jī)進(jìn)行擋風(fēng)板調(diào)節(jié)時(shí)都是滿負(fù)荷運(yùn)行，2臺(tái)引風(fēng)機(jī)和2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的總共耗電量為484kwh，6個(gè)月供暖期產(chǎn)生的電量是2090880kW，如果每度電價(jià)格是0.39元，最后消耗的電費(fèi)合計(jì)為815443.2元。在原有設(shè)備系統(tǒng)里配置變頻器進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行，經(jīng)過配置后的鼓引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速按照40%額定運(yùn)行，這樣2臺(tái)風(fēng)機(jī)的耗電量就是193.6kWh，6個(gè)月的供暖時(shí)間內(nèi)，總共耗費(fèi)836352kW電量，電費(fèi)合計(jì)為326177.28元，和原有的系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，能夠節(jié)約1254528kWh電量，合計(jì)為489265.92元，能夠?qū)崿F(xiàn)60%左右的節(jié)能環(huán)保效果。另外，由于我公司變頻器調(diào)速過程中與后臺(tái)自動(dòng)控制直接相連，無需人力操作，進(jìn)一步節(jié)約了人力資源成本，降低了鍋爐房的實(shí)際運(yùn)行成本。

5.結(jié)束語

綜上所述，鍋爐設(shè)備系統(tǒng)用變頻設(shè)備對(duì)鼓引風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，其節(jié)能效果是顯而易見的，具有很多優(yōu)良性能，如節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)節(jié)性能等，為鍋爐生產(chǎn)提供了更好的條件。而且不需要改造原有的工作系統(tǒng)，用較小的工作量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，利用較小的投資實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化，投資回報(bào)周期短，是值得推廣和應(yīng)用的方法。

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