工业燃煤锅炉电器节能方法研究.pdf

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1、·44·工业燃煤锅炉电器节能方法研究杨芳红(贵州大学工程实训中心，贵州贵阳550003)摘要：本文介绍·种采用西f1子一200PLC控I韶】变频器采实现工业燃煤锅炉鼓风机的无级变频调速，经过实际应用，与传统的控制方式相比，该调速系统可靠性更高，并且具有节约电能的功效。。_-锺坷：PIE芟．蒴器鼓厥批节能l一中图分类号：蚴文献标识码：A文章-1002一6886{2olO)o4一Ⅸ一02~StudyOHEnergy—savingMethodofIndustryCoal—boilerYANGFanghongAbstract：Siemens$7-200PLCwasap

2、pliedtotheinvertercontrollerinordertorealizesteplessfrequencycontrolonindustrycoal—boilerblowerandafterpracticalapplication，thissystempossesseshigherreliability，andadvantageofpowersavingascomparedwithtraditionalcon—trolmethod．Keywords：PLC；frequencyconverter；blower；powersa~dng根据公式：O前

3、言。一旦一10O由于目前工业上绝大多数燃煤锅炉的引、鼓风风量调节仍采用风门挡板手动调节方式，引、鼓风机自始至终以额定功式中：P为输出轴功率，kW；Q为风机流量，m／s；H为风机压率运行，不能随负荷需要自动调节转速以及风量的大小，浪费力，Pa；矸为风机效率。大量的电力能源。交流变频调速技术的迅速发展，有望解决可求出运行在A点时轴功率为：锅炉自动化程度不高的问题。本文以贵州省迪鑫工业设备。一盟1000r~工程公司九号炉的鼓风机变频调速改造为例来介绍工业燃煤锅炉设备的电气化改造。在C点风机的轴功率为：1变频调速节能原理一盟l0竹由图l可看到，风两点轴功率之差为：机运

4、行工况点，D是风机△P-r=的特性曲线与管网阻即用调节板控制风量时，比用变频器控制风量时，多消力曲线R的交点。当用调节风挡板控耗△P的能量，并且随着调节门的不断关小，这个损耗还要增制时，由于要减少风量，加。这是因为采用变频调速控制时，风量Q、风压H、功率P和所以要关小风挡板，使风转速Ⅳ之间有关系：挡板的摩擦阻力增大，阻Q1n1n2P23Q2一H1一n尸l一，由上述公式可知，转速减少时，电机的能耗以转速的三次方的速率下降，因此在非满负荷情况下，变频凋速的节能效果非常显著。2鼓风机的变频调速改造采用富士FRN7．5PIIS一4CX型变频器进行变频改造，作者简介：扬

5、芳红(1970一)，从事eCf-技术研究工作收稿日期：2010—4～2．45．改造前鼓风机的电路图如图2所示，改造后的电路图如图3表3锅炉上水泵变频改造前后用电比较所示。从表1、表2、表3中口J知，锅炉鼓风机变频调速改造后，f鼓风机、引风机和上水泵每小时节电：．l△P=(7．0—5．0)+(27—19)+(20—15)=15kW曲LI——鼓风机节电率：，==28．6％引风机节电率：：：29．7％上水泵节电率：=20-15图2改造前鼓风机的图3改造后鼓风机的—一=25．0％控制原理图控制原理图锅炉按每年300工作日计算，则每台锅炉每年节电折合3其它控制硬件组成人

6、民币约：变频控制系统结15×24×300×0．5=54000(元)构如图4所示，PLC5结束语采用西门子s7—200系列模块，其中主机综上所述，工业燃煤锅炉经过变频改造后每年可节约至模块采用CPU226少5．4万元，而锅炉改造成本大约10万元／台，则锅炉连续运行两年即可收回改造投资。Yogi,，对锅炉进行变频改造后，在PLC和EM235模拟量其它方面也有很高的积极效益，主要表现在以下几个方面：模块。PLC监控该系1)变频调速器在实现无级平滑调速过程中转速平稳，可统所有测控点，实现图4鼓风机变频调速控制系统组成由零转速升至任意转速，风机的启动、关停实现了升速平滑

7、启对运行故障、数据采动和减速平滑停止，少了风机启动中的强电流冲击，同时也减集及传输故障、正常数据储存的实时监控。一旦数据采集或少了风机叶轮损坏和机械磨损，延长了整个风机系统使用寿变送器出现故障(如通讯中断等)，系统可输出报警信息、必命。要时关断锅炉运行。2)风机运行工况点明显改变，风门可以全部打开，完全人机操作界面采用PWS触摸屏、上位监控计算机系统。由转速调节流量，操作方便，控制精度高，响应速度快，便于控通过触摸屏、上位监控计算机与PLC相连，使锅炉的控制、运制锅炉过剩空气量，使炉热效率提高。行数据可实时显示。上位监控计算机、触摸屏互为冗余，实现3)避免用风

8、挡板调节时，因风挡板频繁动作而脱落所造