變頻燃燒器的電氣原理與應(yīng)用分析

張濤

摘要：本文介紹JD3000型瀝青混合料攪拌設(shè)備燃燒變頻器的電氣控制部分的設(shè)計思路，參數(shù)設(shè)置與調(diào)試方法，對實際應(yīng)用中所遇到的問題給出合理的調(diào)整方案，并進(jìn)行對比分析與研究，論述了變頻燃燒器在提高效率，節(jié)能，環(huán)保等方面的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：變頻燃燒器；原理；調(diào)試；分析；應(yīng)用

變頻燃燒器在瀝青攪拌設(shè)備各總成中起到非常關(guān)鍵的作用，燃燒效果的優(yōu)劣直接影響到設(shè)備的產(chǎn)量，成品的質(zhì)量以及布袋的正常使用，煙氣的排放量等。本文從介紹變頻器的原理入手，以中交西筑公司JD3000型瀝青混合料攪拌設(shè)備為例，詳細(xì)介紹施耐德ATV61系列變頻器在我公司自主研發(fā)的變頻燃燒器中的應(yīng)用。

1.ATV71變頻器的電氣原理與參數(shù)設(shè)置

JD3000型瀝青混合料攪拌設(shè)備選用施耐德ATV61 55KW與7.5KW兩種變頻器，分別控制軸流風(fēng)機(jī)與燃油泵的轉(zhuǎn)速。隨著頻率的改變，軸流風(fēng)機(jī)變頻器的輸出端AO1的電壓也隨之改變，而此電壓信號通過撥碼器再輸入給燃油泵變頻器AI2端，撥碼器從00-99可調(diào)，相當(dāng)于乘以比例系數(shù)0-0.99。

變頻燃燒器電氣原理

變頻器的參數(shù)功能的正確設(shè)置可使電機(jī)的正常高效運轉(zhuǎn)，及實現(xiàn)燃燒器部分應(yīng)用功能，下面就幾個重要參數(shù)做介紹分析：

1.1低速頻率

軸流風(fēng)機(jī)變頻器初始為16HZ，燃油泵變頻器初始為1HZ。16HZ為軸流風(fēng)機(jī)在準(zhǔn)備點火時的頻率，而經(jīng)過內(nèi)部換算與撥碼器的設(shè)置，燃油泵的點火頻率應(yīng)在6-7HZ，在實際應(yīng)用中可通過觀察火焰燃燒效果來確定頻率，軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)在15-18HZ范圍內(nèi)調(diào)整，由于使用燃油不同，燃油泵電機(jī)點火頻率在5HZ-9HZ之間選擇。

1.2 2/3線控制

2線控制是由0-1的信號來控制變頻器的啟停，信號輸入端連接的開點閉合即啟動，斷開即停止。而3線控制是通過脈沖信號來控制啟停，要單獨接啟動按鈕和停止按鈕，而操作臺的燃燒器啟動和停止則是控制燃燒器各部分電氣元件的總啟停開關(guān)，是以脈沖信號輸入PLC，再由PLC經(jīng)編程運算輸出所有控制指令，實現(xiàn)一鍵點火與斷火，非常方便。

1.3命令與應(yīng)用參數(shù)

重油需保持在一定的溫度才可霧化點火成功，而從油罐經(jīng)燃油泵再到燃燒器的管路較長，尤其在氣溫較低時，可將熱油在管路中循環(huán)5-10分鐘，待管路變熱后再點火。中間繼電器設(shè)置兩組輔助觸點，當(dāng)循環(huán)閥打開時，輸入LI6的常閉觸點變常開，輸入LI5的觸點變常閉，燃油變頻器以預(yù)設(shè)速度參數(shù)所設(shè)定的30HZ運行。當(dāng)循環(huán)停止時，循環(huán)閥關(guān)閉，輸入LI6的觸點變常閉，此時參數(shù)給定2切換為LI6，燃油變頻器則由AI2給定進(jìn)行控制即頻率跟隨軸流風(fēng)機(jī)變頻器而變化。

2.實際應(yīng)用中的關(guān)鍵問題與調(diào)整方案

在實際生產(chǎn)中，變頻器調(diào)整的效果須根據(jù)燃燒器的火焰顏色，形狀，以及燃燒尾氣的化學(xué)成分等而定。

在調(diào)試中，不同工地根據(jù)具體的情況做相應(yīng)的改變，目的要使火焰充分燃燒，火焰顏色形狀長度等均要達(dá)到要求，并且可使不同配比的骨料均可加熱到理想溫度。由此，除了對火焰的長度形狀等按規(guī)定調(diào)節(jié)外，最主要的是解決燃燒不充分的問題。

而燃燒不充分的表現(xiàn)總結(jié)為以下幾點：

2.1火焰呈深黃色，紅色干燥筒內(nèi)有大量黑煙。

充分燃燒的火焰顏色應(yīng)是火焰中心為淡橙色，火焰白亮且均勻，外圍無閃出雪片狀火星，火焰根部油霧均勻霧化，尾部無黑煙。

2.2白料沾油，顏色發(fā)黑。

未加瀝青的白色骨料經(jīng)燃燒取樣后可見沾有較多油點，嚴(yán)重時骨料大部分發(fā)烏黑色。

2.3回收粉呈暗黃色，加水有油泛出。

正常的回收粉應(yīng)呈淡黃或灰白色。

2.4引風(fēng)機(jī)出口冒黑煙嚴(yán)重時甚至煙囪有油滲出，布袋抽出后沾滿油跡。

造成燃燒不充分的原因很多，總結(jié)為以下幾點并給出相應(yīng)的處理辦法：

2.4.1風(fēng)油比

觀察火焰顏色形狀等調(diào)整合適的電機(jī)頻率。

2.4.2燃油

根據(jù)油的熱值來調(diào)整用油量大小及風(fēng)量大小，燃油在加熱時應(yīng)避免溫度過低導(dǎo)致油粘度過大而不易燃燒，也不應(yīng)加熱溫度過高使水分氣化而導(dǎo)致燃油供給不連續(xù)導(dǎo)致火焰閃斷。

2.4.3引風(fēng)量（負(fù)壓）

在布袋堵塞或引風(fēng)量嚴(yán)重不足的情況下，火焰顏色會偏暗紅，應(yīng)及時查看負(fù)壓，布袋反吹的運行情況。

另外實際生產(chǎn)中還存在著料溫偏低的情況，除了環(huán)境溫度骨料濕度等外部原因，變頻燃燒器油壓偏低也是導(dǎo)致料溫偏低的主要原因，在工地調(diào)試中，如果風(fēng)油比調(diào)整在適合的頻率實際火焰總是偏小，甚至隨著頻率的同步增大，尤其是風(fēng)量的增大，料溫升溫不明顯，有時光電眼甚至無法檢測到實體火焰，此時應(yīng)適當(dāng)提高油壓以達(dá)到良好效果。

3.節(jié)能環(huán)保與產(chǎn)品優(yōu)勢

變頻燃燒器由于采用了變頻技術(shù)，電機(jī)在中低速運行時節(jié)電效果更為顯著，當(dāng)軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低50%，其風(fēng)量也降低50%，而功率僅為原來的25%左右，節(jié)約了用電成本，由聲學(xué)原理可知，噪音的大小和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的3次方成正比，電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨著軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低而噪音也明顯降低，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于調(diào)節(jié)風(fēng)門所實現(xiàn)的效果，降低了設(shè)備生產(chǎn)中的噪聲。在小火燃燒時，燃燒器對風(fēng)壓的要求較低，而變頻燃燒器正好可滿足這一點，解決了由于風(fēng)量不穩(wěn)導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)，浪費能源的弊端。由于其簡單易操作，對于風(fēng)油比的調(diào)節(jié)更為方便，對于火焰的控制更為精準(zhǔn)，燃燒更為穩(wěn)定。

4.總結(jié)

隨著我公司在變頻燃燒器的研發(fā)應(yīng)用中，不斷進(jìn)行升級改進(jìn)，現(xiàn)已生產(chǎn)出了質(zhì)量穩(wěn)定，功能豐富，操作簡便，高能效低能耗，適應(yīng)多種工況的變頻燃燒器，涵蓋整個系列產(chǎn)品。變頻燃燒器的廣泛應(yīng)用必將使瀝青攪拌設(shè)備再上一個新的臺階，為用戶創(chuàng)造更大的效益。