摘 要 : 變頻技術(shù)作為一種電子技術(shù)，它的應(yīng)用使設(shè)備工作效率明顯提高，操作更加方便、節(jié)約能源、帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，所以被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域。變頻技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)上使用變頻器能帶來的經(jīng)濟(jì)效益與回報，最后總結(jié)了鍋爐風(fēng)機(jī)使用變頻器的優(yōu)越性。 關(guān)鍵詞 : 變頻器;變頻技術(shù);鍋爐風(fēng)機(jī);經(jīng)濟(jì)效益 [b][align=center]Applications of Frequency conversion technology on boiler fan LI Guo－ping，HU Ming （Harbin TaiPing heat supply Co.Ltd.Harbin，150056，China）[/align][/b] Abstract:As a kind of electronic technology,Frequency conversion technology‘s application makes the equipment more effective,operation much easier,consumption of energy less and it also brings more economic benefits.Therefore,it is widely used in many fields.The mechanism of frequency conversion used in boiler fan control system was introduced,and the economic benefits were also involved .Finally,it comes to a conclusion of advantages of frequency transformer‘s application on fan of boiler. Key words:Frequency transformer;Frequency conversion technology;fan of boiler;Economic benefits 0 引言 變頻技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展解決了鍋爐運行中控制的難題，不僅節(jié)約能源，降低運行成本，同時使鍋爐對大氣的污染大大減輕，司爐工強(qiáng)度大大改善，也為實現(xiàn)自動化控制提供了良好的幫助。 1 變頻技術(shù) 變頻技術(shù)是一種電子技術(shù)。變頻器是在變頻技術(shù)上產(chǎn)生的，它能夠應(yīng)用在大部分的電機(jī)拖動場合，由于它能提供精確的速度控制，因此可以方便地控制機(jī)械傳動的升、降和變速運行。變頻器經(jīng)常被用于系統(tǒng)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、高負(fù)荷、長時間運行的工況中。由于采用了通訊方式，可以通過PC機(jī)來方便地進(jìn)行組態(tài)和系統(tǒng)維護(hù)，包括上傳、下載、復(fù)制、監(jiān)控、參數(shù)讀寫等。簡單來講變頻器是由三繞組輸人變壓器、整流電路、合成母線、逆變電路、合成濾波電路、控制柜等組成。 多年來，國家經(jīng)貿(mào)委一直會同國家相關(guān)部門致力于變頻調(diào)速技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用，并把推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)作為風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能技改專項的重點投資方向。 2 變頻器在風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 如圖1為變頻器控制風(fēng)機(jī)電動機(jī)系統(tǒng)框圖 [align=center] 圖 1 系統(tǒng)框圖[/align] 風(fēng)壓設(shè)定通過變頻器的輸人端子設(shè)定;壓力傳感器將壓力信號傳送給變頻器;變頻器通過預(yù)編程序進(jìn)行運算，對應(yīng)不同壓力輸出控制信號，從而控制電動機(jī)使風(fēng)機(jī)改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)爐膛風(fēng)壓，爐膛內(nèi)風(fēng)壓通過風(fēng)壓傳感器將信號傳送給變頻器，實現(xiàn)自動控制。 在變頻狀態(tài)下，應(yīng)用變頻器改變風(fēng)機(jī)電機(jī)輸入電壓的頻率，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用下面公式表示: n為轉(zhuǎn)速、f為頻率、p為電機(jī)級數(shù)（2、4、6...） 風(fēng)機(jī)的變速運動是利用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變風(fēng)機(jī)曲線這種變化關(guān)系可以用一組公式來表達(dá): 式中，n－風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;Q－風(fēng)量;P－風(fēng)壓;N－功率。 值得注意的是:將風(fēng)量公式（1）與（2）相結(jié)合，其結(jié)果恰好符合系統(tǒng)曲線公式: 一般使用的風(fēng)機(jī)，其選用風(fēng)量、風(fēng)壓通常都超過實際需要。（風(fēng)量裕量5%－15%，壓力裕量為10%－30%），傳統(tǒng)控制裕量方法大多采用擋板式閥門來調(diào)節(jié)，用這些方法節(jié)流。雖然方法簡單，但實際上是通過人為增加阻力的辦法來達(dá)到調(diào)節(jié)的 目的。不僅造成了浪費，還增加了噪音污染。 經(jīng)過對變頻器的改造具有以下優(yōu)點: （1） 實現(xiàn)了自動控制，揭開了鍋爐運行自動化的新篇章。使難以控制的燃燒過程實現(xiàn)了自動化，減少勞動強(qiáng)度。在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，與普通的點對點硬線連接方式而言，通過高速通訊連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護(hù)時間、提高生產(chǎn)效率、減少運行成本。 （2） 控制電機(jī)的啟動電流。當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動時，它將會產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓啟動（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照WF或矢量控制方式帶動負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動電流，提高繞組承受力，用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。 （3） 降低電力線路電壓波動。在電機(jī)工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降的幅度將取決于啟動電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如咒機(jī)、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會動作出錯。而采用變頻調(diào)速后，由于能在零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電壓下降。 （4） 可對風(fēng)機(jī)的風(fēng)量作平滑的無級調(diào)速，風(fēng)機(jī)工作在最佳工作點，工況曲線更符合系統(tǒng)，可提高風(fēng)機(jī)效率，避免了“喘振”現(xiàn)象。穩(wěn)定了爐膛壓力，滿足工作環(huán)境的要求。 （5） 低速運行可以減少磨損，降低噪音，有利于延長電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。 （6） 節(jié)能效果顯著。由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后，大大地節(jié)約了成本，投資回報更快，用戶也愿意接受。 3 效益與回報 哈爾濱工程大學(xué)02年新安裝了四臺02噸刨燃煤供暖鍋爐，其中保持二臺鍋爐每天24小時間斷供暖，每年供暖期6個月，鼓風(fēng)機(jī)功率37kw，引風(fēng)機(jī)為110kw。在鍋爐運行中，電力線路波動較大，經(jīng)常損毀附近校舍電器，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大，使用檔風(fēng)插板調(diào)節(jié)風(fēng)量，電機(jī)功耗基本不變，電能浪費大。根據(jù)以上缺點，決定安裝變頻器。安裝變頻調(diào)速裝置后風(fēng)機(jī)起動平穩(wěn)無沖擊電流，運行穩(wěn)定。據(jù)區(qū)技術(shù)監(jiān)督局委托哈爾濱紅光鍋爐總廠現(xiàn)場測定，為了便于對比分析，對引風(fēng)機(jī)的兩種調(diào)節(jié)方式進(jìn)行了數(shù)據(jù)測量如表1 對于剛投人運行的鍋爐，一般因各種原因負(fù)荷未達(dá)到70%以上時，采用變頻器控制效果更加明顯。太平供熱項目是哈爾濱市政府批準(zhǔn)的新型項目，兩臺卯T鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)都采用變頻器控制，引風(fēng)機(jī)電動機(jī)3sokw，鼓風(fēng)機(jī)電動機(jī)1印kw，兩臺鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)變頻器一次投人50萬元，結(jié)果2（X）5年，2（X巧年負(fù)荷分別為30%、印%，在此情況下，鍋爐在低負(fù)荷運行，鼓、引風(fēng)都在低負(fù)荷下運轉(zhuǎn)，兩個采暖期下共用電613725k琪飛。如果不用變頻器控制約用電18以X洲）k不飛，估計兩個采暖期節(jié)約1186275k從飛，按每度電0.7元計算，共計節(jié)約83萬元。 下面是其鍋爐系統(tǒng)兩種方式實際運行費用對比: 一年共節(jié)省2萬元，一次性投人控制系統(tǒng)共計40萬元。兩年收回成本。 4 結(jié)束語 工業(yè)鍋爐風(fēng)機(jī)采用變頻器調(diào)速實現(xiàn)風(fēng)量控制，穩(wěn)定性和可靠性高，調(diào)節(jié)特性好。由于變頻器可以非常平滑穩(wěn)定地調(diào)整風(fēng)量，運行人員可靈活地調(diào)控燃燒狀況，提高了鍋爐效率，減少工作強(qiáng)度。變頻調(diào)速使電機(jī)運行明顯改善，維護(hù)量明顯減少，同時大大減少和機(jī)械系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。使系統(tǒng)更加方便操作，設(shè)備工作效率明顯提高，系統(tǒng)采用過流、過壓、瞬時斷電、短路、欠壓、缺相等多種保護(hù)，避免了因此贊成電機(jī)燒損而影響生產(chǎn)所帶來的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，更為重要是它的節(jié)能效果取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn) 〔1〕張燕賓.變頻調(diào)速應(yīng)用實踐[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社 ，2002 . 〔2」劉力軍，郭麗娟.變頻器市場的現(xiàn)狀分析[J].變頻器世界 ， 2003（12）. 〔3〕撈竟衡，馬小亮，余錫仁.第七屆全國電氣自動化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會論文集[C].中國電氣傳動.