浅议变频器在锅炉调速控制系统中应用

《浅议变频器在锅炉调速控制系统中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅议变频器在锅炉调速控制系统中应用　　摘要：变频调速技术是近年来发展起来的一种先进技术。由于节能降耗对于锅炉调速控制系统越来越重要，因此，在锅炉调速控制系统中广泛使用变频器势在必行。关键词：变频器锅炉调速控制系统应用中图分类号：TK22文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0097-01变频器自80年代进入实际应用以来，主要以交流电动机的节能应用为主。但是进入90年代后，随着计算机技术和电力电子技术的发展，变频器得到了迅猛发展。由于交流电动机结构简单、坚固耐用、无需换向装置，可适用于

2、各种工作环境，纵观科学技术的进步与发展，实践证明，使用以变频器为核心的交流调速系统有着广泛的应用范围和可观的社会、经济效益。变频器在工业锅炉自动控制系统中的广泛应用，实现了设备调速节能运行、改善操作环境之目的。开滦股份范各庄矿业分公司水暖科锅炉房共有4台20t蒸汽锅炉，附属鼓引风机、锅炉上水泵和炉排调电机设备等在未采用变频控制前有以下主要问题。6（1）电能消耗较大：锅炉运行中，鼓引风机、水泵电机启动后始终处于全速运转状态，电机转速无法根据锅炉运行负荷大小进行调节，造成电能浪费。（2）电机启动电流过大，对供电设备

3、及电路影响损害较大。（3）鼓引风机噪音较大，给操作人员身体健康造成不利。从2009年至2012年，水暖科锅炉房先后完成了对锅炉调速控制系统所有设备的变频改造，上述问题也得到了彻底解决。改造后有效降低了锅炉设备的运行事故率，节能效果显著，两年即收回了成本投入。它也使过去复杂的调速系统变得非常简单，为设计和应用提供了极大便利。1变频器的主要作用节能：在风机。水泵等方面的额机械运行中都是运用变频器来实现调速运行的，它的特点就是在节能上有着最明显的效果，同时变频器的也是最为重要的一个应用领域。提高生产效率，保证产品质量

4、：在生产线的流水作业控制等方面，往往存在快速运行，准确停车，重载恒速输送，轻载高速返回等许多工艺要求。采用变频调速，可以很好地解决这些矛盾。并且逐步取代直流电机，使生产设备的结构更加合理，生产力大幅度提高。防止冲击电流：由于变频器可以方便地实现软启动，因而可以有效地减少电动机启、停时对电网的冲击，改善电源容量裕度。可以方便地实现电动机的正、反向运行，不需要主回路交流接触器的互导切换，减少故障维修。2变频器用于锅炉调速控制系统中的主要目的6变频器在工业锅炉自动控制系统中，主要用于鼓引风机、供水泵和除渣系统，最主要

5、的目的是节能。由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵或风机的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵或风机电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如：一台水泵电机功率为55kW，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28.16kW，省电48.8%，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6.875kW，省电87.5%。采用变频器驱动具有很高的节能空

6、间。目前许多国家均已指定流量压力控制必须采用变频调速装置取代传统方式，中国国家能源法第29条第二款也明确规定风机泵类负载应该采用变频调速。3变频器在锅炉调速控制系统各个环节上的应用及特殊性炉排电机与鼓、引风机电机选用的变频器不同。炉排电机变频选用的是恒转矩变频器，鼓、引风机变频选用的是恒功率变频器。3.1鼓、引风机控制6由于锅炉鼓、引风机电机功率相对较大，且在锅炉运行中，随着负荷的增减，鼓、引风机调节的幅度相对也较大，因此对鼓引风机进行变频控制节电效果最为显著。通常风机调节风量和压力的方法有控制输出或输入端的风

7、门和控制风机转速两种。采用控制输出或输入端风门的方式，管路的节流阻力改变时，可以得到所需的送风特性。这种方法的优点是初期投资少、控制简单，但是由于电动机的输出功率大部分消耗在压力上，故能源浪费大、控制精度低。随着变频器的发展，采用变频调速装置容易操作，并可以实现高功能化和节能目的。由于变频器本身也消耗功率，其输出功率比标称功率略小，因此变频器容量选择应加大一档，以使变频器可以适当提高频率（即转速）运行，保证锅炉系统风量。3.2炉排变频控制炉排电动机功率较小，因此采用变频控制的目的是稳定运行，同时也有很大的节电作

8、用。炉排变频控制有其特殊性：由于炉排长期保持低速运行状态，所以会出现电动机发热问题。宜选择变频电机。由于低速运行时变频器输入电流很小，但输出电流则远大于电机额定电流。为保证电动机恒转矩运行，变频器必须是低电压和大电流。因此，变频器选型也必须加大一档，从而保证炉排电动机长期低速运行。3.3恒压供水6通过对锅炉上水泵的变频控制，可以实现恒压供水。对供水系统进行的控制，归根结底，是为了满足用