電力鍋爐中變頻器的應用

玉 琢

遼寧電力勘測設計院，遼寧沈陽 110179

0 引言

鍋爐中引風機所采用的是擋板調節(jié)的模式，因擋板調節(jié)的模式是原始的調節(jié)模式，這僅僅只是利用通道的改變來流通阻力的，對于驅動源輸出的功率則改變其實并不大，而節(jié)流的損失也相當?shù)拇螅瑫r也浪費了很多的電能。所以就造成了工程用電率很高，供電的標準煤的消耗高，發(fā)電的成本也不容易降低等等。于此同時，電機在啟動的時候，將會產生出5倍～7倍沖擊的電流，而對于電機的構成也是具有相當大的損害。對于風機的系統(tǒng)自動化功能與水平都偏低，而不能做出及時的調節(jié)，運行的效率也很低。而變頻的控制系統(tǒng)，則為每臺的風機都配備了一臺相應的變頻器。而變頻調速的系統(tǒng)也能夠因現(xiàn)場主控的系統(tǒng)進行相應的調節(jié)與控制，根據(jù)工作情況在按設定的程序運行之中，來完成對與電動機的轉速進行控制。

1 傳統(tǒng)鍋爐的缺點

通常的工業(yè)產品或者生產加工的制造業(yè)過程之中，風機的主要作用就是運用于鍋爐內的烘干、燃燒、通風以及冷卻等內部系統(tǒng)的正常運轉，可以根據(jù)生產過程中對風機的不同要求，迅速、精確的調節(jié)、控制鍋爐爐膛內的溫度、風速、壓力等指標，以此來適應其所需的運行工況和工藝的要求。而最普遍的控制模式就是要調節(jié)擋板開度和風門的大小，通過這個來調節(jié)和控制相關設備的運行。但在這種情況下，風機則一直需要保持全速運轉，但是在實際的生產運行當中，相當一部分能量都被擋板、風門等的節(jié)流而損耗，同時，風機全速運轉還會限制精度的調節(jié)，也造成了大量能源的不必要浪費，導致生產成本上升，減弱了產品的市場競爭力，而設備的使用壽命也會相應的縮短，設備的維修和維護費用也會高居不下。風機類的設備，大多數(shù)也會采用異步電動機與直接的驅動模式來運行，這之中存在了機械的沖擊、電氣的保護特性較差和啟動電流大等等的缺點。

2 變頻器的工作目的與原理

變頻器在生產的過程之中，主要是用于電機的拖動領域，這是因為它是具有精確控制模式的，不但可以在很大程度上提升工藝的高效性設備操作，從而實現(xiàn)控制閉環(huán)，同時還能有效的節(jié)約能耗，且還可實現(xiàn)了遠程的相關控制。變頻器的調速最主要的是適用于電力鍋爐的籠型電動機，原理是根據(jù)n=60f/p，改變其頻率f，同時改變了速度n，并改變了轉子轉速，而頻率f的下降，電壓u也同時下降，為獲得適用的調速與性能，必須要保持u/f的不變，即常數(shù)為實現(xiàn)￠m磁通的調速。

3 電力鍋爐中變頻器的應用

鍋爐中的引風機普遍都是以電機來運轉定速的，再利用改變引風機的入口處擋板開度來進行調節(jié)風量的大小。而風機最大的特點其實是轉速與負載之間的轉矩平方成正比的，而轉速與軸功率的立方則是成正比的，所以，如果將電機定速的運轉改成為因需求流量來進行調節(jié)電機轉速則就可以節(jié)約很大的電能。如果想進一步使引風機的電動機性能與效率提升，可以在電力鍋爐中加裝調速裝置，調速裝置可以使電動機在不同的工況下選擇合適的轉速，從而達到節(jié)省電能，提高電動機工作壽命的目的。這一目標的實現(xiàn)，變頻器是最佳的調速裝置。在風機的改造方面變頻器則得到了廣泛的應用，可以根據(jù)工藝的狀況需求來調節(jié)去變頻器輸出的相關頻率，以此來滿足其工藝的要求。變頻器的輸出頻率一般情況下能夠滿足不同生產工藝的要求。

4 變頻調速的特點及節(jié)能分析

鍋爐的引風機電機，其傳統(tǒng)的起動方式是采用“降壓啟動”，在點擊正常運行過程中，引風機風量的大小主要是通過調節(jié)風門的方式實現(xiàn)。在“降壓啟動”方式下，下風門的開度一般維持在50%～80%，電動機則必須保持長時間的全速運轉，但是效率較低，造成大量的能源浪費。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)鍋爐內電動機的電源輸入功率和轉速是呈正比關系：n=60f(1-s)/p；利用改變鍋爐內部電動機的電源工作頻率來達到其改變鍋爐電機轉速的目的。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、電源變換技術等等，多項技術集于一身綜合性的電氣類產品。

5 電力鍋爐變頻器應用的優(yōu)點

鍋爐引風機是通過變頻調速的技術安裝之后，改變其原有操作的模式，能夠大幅優(yōu)化原有的控制流程，實現(xiàn)生產過程中對鍋爐的遠程控制，使鍋爐內部各個系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定，電動機在這種情況下也能實現(xiàn)軟啟動，無沖擊的電流會使設備的故障率將大大的降低，而維修的費用也將會大幅度的減少。拖動的系統(tǒng)在運用變頻調速技術后，在輕載的狀態(tài)下維持風機的正常運行，不僅能夠節(jié)約大量的能源消耗，同時，電動機在低電壓和低轉速運行的狀態(tài)下，還能有效的使其溫升降低、發(fā)熱減少，能夠有效的延長使用的壽命。變頻調速的技術也會提高功率的因數(shù)，使其電網的效率提高，損耗也會隨之減少，同時還可以通過使其運行過程中的噪音降低，從而達到改善生產環(huán)境的目的，此外，變頻器能夠在事故發(fā)生后迅速啟動自我保護功能，因此變頻器的使用能夠降低事故發(fā)生后的危害性。

6 結論

通過對鍋爐的引風機應用與控制系統(tǒng)方面的介紹，可以解決我國鍋爐使用中遇到的多項問題，但是重點是可以節(jié)能，并且效果還非常的理想。因此，就得到了我國相關專業(yè)技術的人員大力的投入和全力的配合及有關部門領導的大力支持，同時也解決了很多技術方面難題，高壓變頻器迄今為止的穩(wěn)定運行，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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