三晶变频器在工业炉控制系统中的应用文档

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1、三晶变频器在工业锅炉控制系统中的应用木文介绍了变频器在工业锅炉控制系统应用中的节能原理、应用方法及变频器选型，与变频器相关的保护装置及接至电动机导线的选择。1、引言变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另•频率的电能控制装克。它的主电路都采用交•直■交电路。从理论上我们可知，电机的转速N与供电频率f冇以下关系：n=60f（1-s）/p其中：p-•电机极对数S-・转差率由式（1）可知，转速n与频率f成正比，如果不改变电动机的极对数，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0〜50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范用非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频

2、率实现速度调节的,是一利理想的高效率、面性能的调速手段。在工业领域里的应用日益广泛。随着变频器的造价日趋降低，利用变频器驱动杲步电动机所构成的调速控制系统，越来越发挥出巨大的作川。2、变频器在锅炉控制系统中的主要目的变频器在工业锅炉自动控制系统中，主要用于鼓风机、引风机、供水系统及除渣系统、转矩Z间的关系。这些关系是：流量8转速，压力8转矩8转速的平方，功率8转速的三次方。即：风机或水泵流量与转速的-次方成正比，压力与转速的二次方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。因而，理想情况卜有如卜关系：流量（%）转速（％）压力（扬程）（％）功率（％）100100100100909

3、08172.980806451.270704934.360603621.650502512.5由上述关系可见，当需求流量下降时，通过调节转速可以节约大量能源。例如：当流量需求减半时，如通过变频调速，则理论上讲,仅需额度功率的12.5%,即可节约87.5%的能源。如采用传统的挡板方式调节风量,虽然也可相应降低能源消耗，但节约效果与变频相比，则是天壤Z别。3、变频器在锅炉调速控制系统各个环节上的应用3.1、炉排电机选用的变频器与鼓、引风机选用的变频器型号不同。炉排变频选川恒转矩变频器，鼓、引风机变频选川恒功率变频器。3.2、鼓、引风机控制鼓、引风机采用变频控制，这是锅炉系统屮

4、变频应用的重头戏。即是节电最显著的部分，同时也是变频投资最人的部分。这主要是由于鼓、引风机调节的幅度相对也较大。变频器在工业锅炉调速控制系统中，主要应用丁•鼓风机、引风机、供水系统及除渣系统。其最主要的H的在丁•节约能源。采用变频调速方法节能的原理，是基丁-流量、压力、转速、转矩2间的关系。这些关系如公式：P2（n2/n1）3P1=0.512P1即可降低能耗近50%。在鼓、弓讽机的风量裕度问题，以使变频器可以适当捉鬲频率（大于50Hz）即提高转速运行，以保证锅炉系统有足够的风量，否则，极易造成原系统人负荷时风量够用（但裕度小），变频改造后，大负荷时风量不够的尴尬局ifli

5、o-K原因在于变频木身也消耗一部分功率，其输出功率比标称功率略小的缘故。3.3、炉排变频控制炉排电动机很小，因而采川变频器控制。其宝要目的是稳定运行。当然节电也很大只是绝对数值占的比重很小。炉排变频控制的特殊性在于：3.3.1、炉排山于经常处于低速运行，所以电动机散热会出现问题，解决的方法是选用变频专用电动机。3.3.2、山于低速运行时变频器输入电流很小，但输出电流很人，远大于电机额定电流。此时变频器是采用低压人电流保证电动机恒转矩运行。因此，变频器必须提高一档选型。否则，无法保证炉排电动机的低速运行。3.4、恒压供水在锅炉供水系统中，采用变频控制，既能人屋节约能源，乂能

6、稳定供水系统的压力，保障锅炉系统的安全运行，是非常冇实际意义的，并且供水系统的电动机和对鼓、引风机而言容量较小，投资不大。因此，非常值得推广采用。供水系统变频应川的特殊性：锅炉供水系统一般采川多台电动机，并联母管式供水，没有必耍每台电动机都釆川变频。既经济又可靠的方法是：只有两台电动机山变频自动控制H•这两台电动机为一用一备方式工作。主要是利于电动机检修。其他供水电动机仍采用常规控制方法，其原因有两点：3.5、在并联母管式供水方案下，全自动控制供水方案不实用，无实际意义。主耍原因是每台水泵的单向止回阀泄露问题和更换问题。全自动控制供水时，单向止回阀前后的截止阀必须始终保持

7、打开状态，才能保证自动控制电动机启动后，水能够口动流出。但随若锅炉负荷的增减，水泵电动机不会全部运行。这样，不运行的水泵电动机，由丁-单向止回阀在水压的作用下，极易发生泄霜，造成水的回流及电动机的反转。而当需要停止的水泵运行时，电动机山反传变为正传的过程中，山于电动机的超负荷大电流，必然造成控制电路超负荷跳闸。解决的方法是：采用半自动控制，设定供水压力上、下限报警。上限报警时，通知操作人员关掉一台水泵。下线报警时。通知操作人员启动一台水泵。而变频控制的水泵则保证在可调范围内的恒压供水。每台水泵电动机均采用变频控制，投资太人，且