變頻器在鼓引風機中的應用

【摘要】隨著電子技術的發展，國內變頻器已經應用很廣泛，涉及到一些電力拖動場合，包括各類紡織、印染、化工等行業中，使無極調速交流電動機得以實現，而且滿足了各類工藝調速要求，節能效果非常好。基于此，本文主要結合實例針對變頻器在鼓引風機中的應用情況進行了分析。

【關鍵詞】變頻器；鼓引風機；應用情況

燃煤蒸汽鍋爐在應用過程中，其中的鼓引風機是主要動力設備，設備主要是為了能夠充分燃燒鍋爐爐膛內的保障燃料，同時要使爐膛內的負壓微小。根據相關數據的統計，風機水泵這種類型的電機，每年耗電量占國家總電量比重很大，是國家總電量的30%，如果按工業用電的比例能占到50%左右。

節約能源和降低企業能耗與我國經濟高效發展有著密切的關聯，對經濟效益的提高至關重要。在電子技術發展的今天，很多電力系統都廣泛的應用變頻技術，它能夠拖動調速設備，能夠實現電機的軟啟動和運行速度的調整，增強了設備的使用性能，同時也能夠讓設備的使用壽命延長，實現了經濟效益的提高，且能夠節能環保。

1.廠區概況

青海鹽湖海虹化工股份有限公司廠區設35t/h燃氣蒸汽鍋爐2臺，設計壓力1.25MPa。提供0.85MPa，165℃中壓蒸汽，供水合肼制備用；0.55MPa，150℃低壓蒸汽，供燒堿、聯二脲（有酸、無酸）、次氯酸鈉、ADC（1#和2#無酸，有酸）、辦公生產采暖用汽。以往引風機是用自耦降壓啟動方式來運行設備，調節風門擋風板來控制風量的大小。這會造成耗電量大，不能實時的去調節運行，整個設備運行過程的弊端也很明顯。因此針對這一情況特進行改造，主要采用變頻器進行調速，與此同時跟后臺相連，實現無人工操作，以此來實現節約能源和人力的目的。

2.變頻器的作用及工作原理

（1）變頻設備的作用：引風機和鼓風機在鍋爐設備里有自身運行特點，軸功率和轉速三次方是成正比關系，因此，應用變頻技術進行對電動機調速時，風機的轉速如果是稍微降低，軸功率的降低幅度就特別大，這就能夠降低風機的轉速，可以使設備的磨損降低，例如葉輪、軸承等設備部件，可以大大延長設備的使用周期，使檢修的周期也能夠延長，降低運行過程中的維修費用。此外，鍋爐系統在運行過程中，負荷條件不同的環境下，要穩定其蒸氣壓力，就要通過空氣和燃料的量調節來實現，讓鍋爐爐膛內能夠達到一定值溫度，使鍋爐內的用氣量和蒸氣產量的平衡得到保證。應用變頻技術能夠改變風機電動機轉速，進而能夠使風量的大小得到控制，使鍋爐爐膛內的氧量充足，使燃料能夠保證燃燒，同時讓負壓值保持一定，發揮鍋爐的最大效率。

（2）變頻運行過程中的控制原理：它的工作系統是由熱電偶、壓力變送器共同組成，是用來監測鍋爐爐膛內的溫度和負壓，而鼓風機和引風機的轉速用變頻來控制，調節鼓引風量大小是根據鍋爐燃燒的需要來完成的。這個系統控制原理是設定好控制值，然后通過控制信號來驅動變頻器，變頻器用三相交流電的調頻率控制方式來改變電動機轉速，實現控制鍋爐配風，達到節能環保。

3.變頻器的改造安裝及應注意的問題

3.1 改造安裝

（1）設備的選取。控制系統所涉及的設備有控制柜、變頻器等。這些設備在保證用途的基礎上，然后要把節能環保功能放在首位。

（2）設備的安裝。用原控制柜的電源輸入控制柜，而且輸出用于電動機的電源線是原風機電機的線。

（3）主要配置的供暖系統進行設備改造。如變頻器、交流接觸器、指示燈、按鈕等。

3.2 安裝、使用變頻器時應注意的問題

（1）變頻器環境的溫度。變頻器設備本身含有好多電子元件，這些電子元件一般都會受到環境溫度的影響，所以對使用的環境都有相應要求，一般環境溫度范圍是0～55o，為了能使設備安全使用，環境溫度保持在40o以下最佳。

（2）避免受到電磁波的干擾。選擇變頻器的元件時，要選擇帶有金屬外殼的元件，為了避免屏蔽變頻器在使用過程中受到干擾。

（3）在變頻器周圍不能有任何不利于設備的物品，例如易燃易爆、腐蝕和油污等。這些物品都會導致變頻器不能安全運行，對變頻器所得數據也有很大影響。

（4）輸入段電壓要防止過壓。變頻設備輸入端電壓如果長時間作用，會損壞變頻器。因此要穩定輸入電壓，有時可以安裝穩壓設備來控制電壓。

（5）防止變頻器受到沖擊和震動。對變頻器的控制柜的機械強度要加強，安裝時避開震源，控制柜內給設備元件使用抗震墊，并對元件進行定期加固維護。

（6）防止雷雨等自然災害。對于多發雷雨地區，變頻器不能夠完全適應這樣的環境，變頻器應該配置避雷針來保護元件。

（7）變頻器應該接地。設備接地過程中，禁止動力設備和變頻器一起接地，要使設備分開接地。

4.變頻改造后經濟效益分析

原有燃氣蒸汽鍋爐2臺，都分別裝有鼓風機和引風機，功率分別為110kW和132kW。鍋爐在改造以前，風量的調節是通過鼓風機和引風機的入口擋板來完成，整個運行過程是額定轉速。鍋爐機組運行達到滿負荷，入口的擋板達到60%～70%的開度，在通常運行情況下，擋板達到30%～40%的開度。這個過程耗電量大，而且風機的工作效率也低，風機也會產生很大的噪聲。為了實現環保節約型運行方式，讓設備的摹屏等在運行過程中減少轉動，應用本文所提出的方案進行變頻調速，然后運行鼓引風。

原有設備系統中的鼓引風機的總功率情況是：鼓風機和引風機的總功率為484kW，供暖過程中用時是每天24小時，6個月的供暖總共耗時4320小時。運行鼓引風機進行擋風板調節時都是滿負荷運行，2臺引風機和2臺鼓風機的總共耗電量為484kwh，6個月供暖期產生的電量是2090880kW，如果每度電價格是0.39元，最后消耗的電費合計為815443.2元。在原有設備系統里配置變頻器進行調速運行，經過配置后的鼓引風機轉速按照40%額定運行，這樣2臺風機的耗電量就是193.6kWh，6個月的供暖時間內，總共耗費836352kW電量，電費合計為326177.28元，和原有的系統進行對比，能夠節約1254528kWh電量，合計為489265.92元，能夠實現60%左右的節能環保效果。另外，由于我公司變頻器調速過程中與后臺自動控制直接相連，無需人力操作，進一步節約了人力資源成本，降低了鍋爐房的實際運行成本。

5.結束語

綜上所述，鍋爐設備系統用變頻設備對鼓引風機進行調速，其節能效果是顯而易見的，具有很多優良性能，如節能、運行穩定、調節性能等，為鍋爐生產提供了更好的條件。而且不需要改造原有的工作系統，用較小的工作量，實現節能效果，利用較小的投資實現價值最大化，投資回報周期短，是值得推廣和應用的方法。

參考文獻

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