變頻調速在鍋爐風機的應用及節能效果分析

梁文標

摘 要：對變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果兩方面展開了系統的分析，簡單概述了風機調節特性和變頻調速的原理，并詳細探討了變頻器在鍋爐風機系統中的應用，以期為有關方面提供參考和借鑒。

關鍵詞：變頻調速；鍋爐；風機；節能

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉換的重要設備，在電力、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業和民用采暖中都占據著重要的角色。但鍋爐風機在運作過程中，會產生很大的節流損失，耗費大量電能。因此，為了解決鍋爐風機耗能大的問題，就需要采用變頻調速技術對鍋爐風機進行節能改造。鑒于此，本文就變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果進行了分析，相信能為鍋爐風機的節能改造提供一定的幫助。

1 風機調節特性分析

3.1 風機控制系統設計

在該爐控制系統中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執行機構，其作用是為電機提供可變頻率的電源，實現電機的無級調速。其中，風機控制單元如圖2所示，控制原理分為引風控制原理和鼓風控制原理。

3.1.1 引風控制

通過爐膛上的負壓變送器，將爐膛壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定爐膛負壓力比較；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為引風機變頻器的頻率，控制引風變頻器調節電機轉速，使爐膛內負壓穩定在設定值左右。

3.1.2 鼓風控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定蒸汽壓力值對比；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為鼓風機變頻器的頻率，控制鼓風變頻器調節電機轉速。此信號作為控制鼓風電機轉速的主信號，此時再引入煙氣含氧量校正鼓風機轉速，使風煤配比達到最佳狀態，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時也保證了燃燒工況的優化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對該單位鍋爐熱效率和節電情況進行了測試，測試數據見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數降低了24.14%，基本達到經多次人工調試確定的理想值；爐渣含碳量降低了55.13%，燃料燃盡狀況明顯改善，燃燒效率明顯提高，鍋爐改造后總體熱效率提高了9.80%.

由表2可知，改造后，電機運行平均頻率低于工頻，功率因數有所提高，均在0.9以上，電機功率和日耗電大幅下降，引風機平均節電率達36%，鼓風機平均節電率達42.4%.

4 結束語

綜上所述，變頻調速以其克服傳統風門節流損失的顯著節電效果，優異的調速，啟制動性能和對功率因數的改善，已經被廣泛應用于鍋爐風機設備中。在鍋爐風機的運行中，采用變頻調速加以控制，不僅可以大大節約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對鍋爐風機的運行有極大的幫助。相信在今后，變頻調速技術會有更大的應用空間。

參考文獻

[1]羋新建.變頻調速技術在循環流化床鍋爐風機應用中的節能分析[J].宿州學院學報，2009（05）.

[2]陽衛偉，鄧志輝.變頻調速技術在鍋爐風機應用中的節能分析[J].電氣時代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調速在工業鍋爐泵機風機中的應用及節能效果分析[J].變頻器世界，2009（06）.

〔編輯：李玨〕

Abstract： The application of frequency control and energy efficiency in the boiler fan of both aspects of the analysis system， a brief overview of the fan regulation characteristics and frequency control principles and applications discussed in detail in the boiler turbine drive systems， in order to provide reference for interested parties.

Key words： frequency control； boiler； fan； energy

摘 要：對變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果兩方面展開了系統的分析，簡單概述了風機調節特性和變頻調速的原理，并詳細探討了變頻器在鍋爐風機系統中的應用，以期為有關方面提供參考和借鑒。

關鍵詞：變頻調速；鍋爐；風機；節能

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉換的重要設備，在電力、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業和民用采暖中都占據著重要的角色。但鍋爐風機在運作過程中，會產生很大的節流損失，耗費大量電能。因此，為了解決鍋爐風機耗能大的問題，就需要采用變頻調速技術對鍋爐風機進行節能改造。鑒于此，本文就變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果進行了分析，相信能為鍋爐風機的節能改造提供一定的幫助。

1 風機調節特性分析

3.1 風機控制系統設計

在該爐控制系統中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執行機構，其作用是為電機提供可變頻率的電源，實現電機的無級調速。其中，風機控制單元如圖2所示，控制原理分為引風控制原理和鼓風控制原理。

3.1.1 引風控制

通過爐膛上的負壓變送器，將爐膛壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定爐膛負壓力比較；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為引風機變頻器的頻率，控制引風變頻器調節電機轉速，使爐膛內負壓穩定在設定值左右。

3.1.2 鼓風控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定蒸汽壓力值對比；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為鼓風機變頻器的頻率，控制鼓風變頻器調節電機轉速。此信號作為控制鼓風電機轉速的主信號，此時再引入煙氣含氧量校正鼓風機轉速，使風煤配比達到最佳狀態，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時也保證了燃燒工況的優化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對該單位鍋爐熱效率和節電情況進行了測試，測試數據見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數降低了24.14%，基本達到經多次人工調試確定的理想值；爐渣含碳量降低了55.13%，燃料燃盡狀況明顯改善，燃燒效率明顯提高，鍋爐改造后總體熱效率提高了9.80%.

由表2可知，改造后，電機運行平均頻率低于工頻，功率因數有所提高，均在0.9以上，電機功率和日耗電大幅下降，引風機平均節電率達36%，鼓風機平均節電率達42.4%.

4 結束語

綜上所述，變頻調速以其克服傳統風門節流損失的顯著節電效果，優異的調速，啟制動性能和對功率因數的改善，已經被廣泛應用于鍋爐風機設備中。在鍋爐風機的運行中，采用變頻調速加以控制，不僅可以大大節約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對鍋爐風機的運行有極大的幫助。相信在今后，變頻調速技術會有更大的應用空間。

參考文獻

[1]羋新建.變頻調速技術在循環流化床鍋爐風機應用中的節能分析[J].宿州學院學報，2009（05）.

[2]陽衛偉，鄧志輝.變頻調速技術在鍋爐風機應用中的節能分析[J].電氣時代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調速在工業鍋爐泵機風機中的應用及節能效果分析[J].變頻器世界，2009（06）.

〔編輯：李玨〕

Abstract： The application of frequency control and energy efficiency in the boiler fan of both aspects of the analysis system， a brief overview of the fan regulation characteristics and frequency control principles and applications discussed in detail in the boiler turbine drive systems， in order to provide reference for interested parties.

Key words： frequency control； boiler； fan； energy

摘 要：對變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果兩方面展開了系統的分析，簡單概述了風機調節特性和變頻調速的原理，并詳細探討了變頻器在鍋爐風機系統中的應用，以期為有關方面提供參考和借鑒。

關鍵詞：變頻調速；鍋爐；風機；節能

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉換的重要設備，在電力、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業和民用采暖中都占據著重要的角色。但鍋爐風機在運作過程中，會產生很大的節流損失，耗費大量電能。因此，為了解決鍋爐風機耗能大的問題，就需要采用變頻調速技術對鍋爐風機進行節能改造。鑒于此，本文就變頻調速在鍋爐風機中的應用和節能效果進行了分析，相信能為鍋爐風機的節能改造提供一定的幫助。

1 風機調節特性分析

3.1 風機控制系統設計

在該爐控制系統中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執行機構，其作用是為電機提供可變頻率的電源，實現電機的無級調速。其中，風機控制單元如圖2所示，控制原理分為引風控制原理和鼓風控制原理。

3.1.1 引風控制

通過爐膛上的負壓變送器，將爐膛壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定爐膛負壓力比較；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為引風機變頻器的頻率，控制引風變頻器調節電機轉速，使爐膛內負壓穩定在設定值左右。

3.1.2 鼓風控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標準電信號送入PLC的反饋通道，經處理后與設定蒸汽壓力值對比；通過PLC內置的數字PID算法產生運算信號，作為鼓風機變頻器的頻率，控制鼓風變頻器調節電機轉速。此信號作為控制鼓風電機轉速的主信號，此時再引入煙氣含氧量校正鼓風機轉速，使風煤配比達到最佳狀態，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時也保證了燃燒工況的優化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對該單位鍋爐熱效率和節電情況進行了測試，測試數據見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數降低了24.14%，基本達到經多次人工調試確定的理想值；爐渣含碳量降低了55.13%，燃料燃盡狀況明顯改善，燃燒效率明顯提高，鍋爐改造后總體熱效率提高了9.80%.

由表2可知，改造后，電機運行平均頻率低于工頻，功率因數有所提高，均在0.9以上，電機功率和日耗電大幅下降，引風機平均節電率達36%，鼓風機平均節電率達42.4%.

4 結束語

綜上所述，變頻調速以其克服傳統風門節流損失的顯著節電效果，優異的調速，啟制動性能和對功率因數的改善，已經被廣泛應用于鍋爐風機設備中。在鍋爐風機的運行中，采用變頻調速加以控制，不僅可以大大節約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對鍋爐風機的運行有極大的幫助。相信在今后，變頻調速技術會有更大的應用空間。

參考文獻

[1]羋新建.變頻調速技術在循環流化床鍋爐風機應用中的節能分析[J].宿州學院學報，2009（05）.

[2]陽衛偉，鄧志輝.變頻調速技術在鍋爐風機應用中的節能分析[J].電氣時代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調速在工業鍋爐泵機風機中的應用及節能效果分析[J].變頻器世界，2009（06）.

〔編輯：李玨〕

Abstract： The application of frequency control and energy efficiency in the boiler fan of both aspects of the analysis system， a brief overview of the fan regulation characteristics and frequency control principles and applications discussed in detail in the boiler turbine drive systems， in order to provide reference for interested parties.

Key words： frequency control； boiler； fan； energy