變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)的應(yīng)用及節(jié)能效果分析

梁文標(biāo)

摘 要：對(duì)變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果兩方面展開了系統(tǒng)的分析，簡單概述了風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性和變頻調(diào)速的原理，并詳細(xì)探討了變頻器在鍋爐風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；鍋爐；風(fēng)機(jī)；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，在電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè)和民用采暖中都占據(jù)著重要的角色。但鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)作過程中，會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)流損失，耗費(fèi)大量電能。因此，為了解決鍋爐風(fēng)機(jī)耗能大的問題，就需要采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。鑒于此，本文就變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果進(jìn)行了分析，相信能為鍋爐風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造提供一定的幫助。

1 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性分析

3.1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該爐控制系統(tǒng)中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是為電機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。其中，風(fēng)機(jī)控制單元如圖2所示，控制原理分為引風(fēng)控制原理和鼓風(fēng)控制原理。

3.1.1 引風(fēng)控制

通過爐膛上的負(fù)壓變送器，將爐膛壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定爐膛負(fù)壓力比較；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為引風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制引風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使?fàn)t膛內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在設(shè)定值左右。

3.1.2 鼓風(fēng)控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定蒸汽壓力值對(duì)比；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為鼓風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制鼓風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。此信號(hào)作為控制鼓風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的主信號(hào)，此時(shí)再引入煙氣含氧量校正鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)煤配比達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時(shí)也保證了燃燒工況的優(yōu)化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對(duì)該單位鍋爐熱效率和節(jié)電情況進(jìn)行了測試，測試數(shù)據(jù)見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數(shù)降低了24.14%，基本達(dá)到經(jīng)多次人工調(diào)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(jī)運(yùn)行平均頻率低于工頻，功率因數(shù)有所提高，均在0.9以上，電機(jī)功率和日耗電大幅下降，引風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)36%，鼓風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)42.4%.

4 結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速以其克服傳統(tǒng)風(fēng)門節(jié)流損失的顯著節(jié)電效果，優(yōu)異的調(diào)速，啟制動(dòng)性能和對(duì)功率因數(shù)的改善，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于鍋爐風(fēng)機(jī)設(shè)備中。在鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中，采用變頻調(diào)速加以控制，不僅可以大大節(jié)約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行有極大的幫助。相信在今后，變頻調(diào)速技術(shù)會(huì)有更大的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn)

[1]羋新建.變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（05）.

[2]陽衛(wèi)偉，鄧志輝.變頻調(diào)速技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].電氣時(shí)代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調(diào)速在工業(yè)鍋爐泵機(jī)風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用及節(jié)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(duì)變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果兩方面展開了系統(tǒng)的分析，簡單概述了風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性和變頻調(diào)速的原理，并詳細(xì)探討了變頻器在鍋爐風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；鍋爐；風(fēng)機(jī)；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，在電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè)和民用采暖中都占據(jù)著重要的角色。但鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)作過程中，會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)流損失，耗費(fèi)大量電能。因此，為了解決鍋爐風(fēng)機(jī)耗能大的問題，就需要采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。鑒于此，本文就變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果進(jìn)行了分析，相信能為鍋爐風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造提供一定的幫助。

1 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性分析

3.1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該爐控制系統(tǒng)中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是為電機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。其中，風(fēng)機(jī)控制單元如圖2所示，控制原理分為引風(fēng)控制原理和鼓風(fēng)控制原理。

3.1.1 引風(fēng)控制

通過爐膛上的負(fù)壓變送器，將爐膛壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定爐膛負(fù)壓力比較；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為引風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制引風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使?fàn)t膛內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在設(shè)定值左右。

3.1.2 鼓風(fēng)控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定蒸汽壓力值對(duì)比；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為鼓風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制鼓風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。此信號(hào)作為控制鼓風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的主信號(hào)，此時(shí)再引入煙氣含氧量校正鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)煤配比達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時(shí)也保證了燃燒工況的優(yōu)化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對(duì)該單位鍋爐熱效率和節(jié)電情況進(jìn)行了測試，測試數(shù)據(jù)見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數(shù)降低了24.14%，基本達(dá)到經(jīng)多次人工調(diào)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(jī)運(yùn)行平均頻率低于工頻，功率因數(shù)有所提高，均在0.9以上，電機(jī)功率和日耗電大幅下降，引風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)36%，鼓風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)42.4%.

4 結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速以其克服傳統(tǒng)風(fēng)門節(jié)流損失的顯著節(jié)電效果，優(yōu)異的調(diào)速，啟制動(dòng)性能和對(duì)功率因數(shù)的改善，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于鍋爐風(fēng)機(jī)設(shè)備中。在鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中，采用變頻調(diào)速加以控制，不僅可以大大節(jié)約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行有極大的幫助。相信在今后，變頻調(diào)速技術(shù)會(huì)有更大的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn)

[1]羋新建.變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（05）.

[2]陽衛(wèi)偉，鄧志輝.變頻調(diào)速技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].電氣時(shí)代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調(diào)速在工業(yè)鍋爐泵機(jī)風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用及節(jié)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(duì)變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果兩方面展開了系統(tǒng)的分析，簡單概述了風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性和變頻調(diào)速的原理，并詳細(xì)探討了變頻器在鍋爐風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期為有關(guān)方面提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；鍋爐；風(fēng)機(jī)；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）13-0047-02

鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，在電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業(yè)和民用采暖中都占據(jù)著重要的角色。但鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)作過程中，會(huì)產(chǎn)生很大的節(jié)流損失，耗費(fèi)大量電能。因此，為了解決鍋爐風(fēng)機(jī)耗能大的問題，就需要采用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造。鑒于此，本文就變頻調(diào)速在鍋爐風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用和節(jié)能效果進(jìn)行了分析，相信能為鍋爐風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造提供一定的幫助。

1 風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)特性分析

3.1 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該爐控制系統(tǒng)中，以可編程控制器（PLC）為主要控制核心；變頻器為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是為電機(jī)提供可變頻率的電源，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。其中，風(fēng)機(jī)控制單元如圖2所示，控制原理分為引風(fēng)控制原理和鼓風(fēng)控制原理。

3.1.1 引風(fēng)控制

通過爐膛上的負(fù)壓變送器，將爐膛壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定爐膛負(fù)壓力比較；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為引風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制引風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使?fàn)t膛內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在設(shè)定值左右。

3.1.2 鼓風(fēng)控制

通過蒸汽管道上的壓力變送器，將所需蒸汽壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)送入PLC的反饋通道，經(jīng)處理后與設(shè)定蒸汽壓力值對(duì)比；通過PLC內(nèi)置的數(shù)字PID算法產(chǎn)生運(yùn)算信號(hào)，作為鼓風(fēng)機(jī)變頻器的頻率，控制鼓風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。此信號(hào)作為控制鼓風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的主信號(hào)，此時(shí)再引入煙氣含氧量校正鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)煤配比達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣既可滿足蒸汽壓力需要，同時(shí)也保證了燃燒工況的優(yōu)化。

3.2 改造后的效果

改造前、后對(duì)該單位鍋爐熱效率和節(jié)電情況進(jìn)行了測試，測試數(shù)據(jù)見表1和表2.

由表1可知，過量空氣系數(shù)降低了24.14%，基本達(dá)到經(jīng)多次人工調(diào)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(jī)運(yùn)行平均頻率低于工頻，功率因數(shù)有所提高，均在0.9以上，電機(jī)功率和日耗電大幅下降，引風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)36%，鼓風(fēng)機(jī)平均節(jié)電率達(dá)42.4%.

4 結(jié)束語

綜上所述，變頻調(diào)速以其克服傳統(tǒng)風(fēng)門節(jié)流損失的顯著節(jié)電效果，優(yōu)異的調(diào)速，啟制動(dòng)性能和對(duì)功率因數(shù)的改善，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于鍋爐風(fēng)機(jī)設(shè)備中。在鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中，采用變頻調(diào)速加以控制，不僅可以大大節(jié)約電能，還提高了鍋爐的燃燒效率，對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)行有極大的幫助。相信在今后，變頻調(diào)速技術(shù)會(huì)有更大的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn)

[1]羋新建.變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（05）.

[2]陽衛(wèi)偉，鄧志輝.變頻調(diào)速技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的節(jié)能分析[J].電氣時(shí)代，2009（01）.

[3]殷淑英.變頻調(diào)速在工業(yè)鍋爐泵機(jī)風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用及節(jié)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