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丹佛斯變頻器在鍋爐引風機上的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-04-04     瀏覽次數(shù):235
核心提示:2.1 風機是一種平方轉(zhuǎn)矩負載,其基本參數(shù)有: ①風量Q:單位時間內(nèi)流過風機的空氣量; ②風壓H:當空氣流過風機時,風機給
 
 2.1 風機是一種平方轉(zhuǎn)矩負載,其基本參數(shù)有:
 
①風量Q:單位時間內(nèi)流過風機的空氣量;
 
②風壓H:當空氣流過風機時,風機給予每立方米空氣的總能量稱為風機的全壓Ht(Pa),其由靜壓Hd和動壓Hg組成,即Ht=Hd+Hg;
 
③功率P:風機工作有效的總功率,Pt=Q•Ht;
 
④效率η:風機空氣功率除以風機軸功率。
 
2.2 風機特性曲線
 
H-Q曲線:當轉(zhuǎn)速恒定時,風壓與風量間的關(guān)系特性;
 
P-Q曲線:當轉(zhuǎn)速恒定時,功率與風量間的關(guān)系特性;
 
η-Q曲線:當轉(zhuǎn)速恒定時,風機的效率特性。
 
在不同轉(zhuǎn)速控制時的H-Q曲線如圖一所示:
 
由流體力學可知:P(功率)=Q(流量)×H(壓力)
 
而 Q/Qe=n/ne
 
H/He=(n/ne)2
 
P/Pe=(n/ne)3
 
Qe: 風機的額定流量
 
He: 風機的額定壓力
 
Pe:風機的額定功率
 
ne:風機的額定轉(zhuǎn)速
 
由上述公式可知:如果風機的效率一定,當要求調(diào)節(jié)流量Q下降時,轉(zhuǎn)速n可成比例下降,此時風機的軸輸出功率P是成立方關(guān)系下降。即風機電機的耗電功率P與其轉(zhuǎn)速n近似成立方關(guān)系。
 
2.3 管網(wǎng)的風阻特性
 
當管網(wǎng)的風阻特性保持不變時,風量與通風阻力之間的關(guān)系為:
 
K=R·Q2
 
K:通風阻力,單位(Pa)
 
R:風阻,單位(kg/ m3)
 
Q:風量,單位(m3/s)
 
由風量與通風阻力之間的關(guān)系式可知:風阻特性曲線為拋物線(如圖一中的R曲線所示)。
 
2.4風機的節(jié)能原理
 
三相異步電機轉(zhuǎn)速與頻率的關(guān)系為
 
n=60f(1-s)/P
 
當改變定子繞組的電源頻率時,就可以改變電機的轉(zhuǎn)速,即可調(diào)節(jié)風量的大小,因此調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速就可相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸入風機的功率,這樣就避免了風門調(diào)節(jié)風量時消耗在風門上的功率。
 
3、引風機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計
 
在此鍋爐引風機變頻調(diào)速控制中,利用變頻器的段速功能根據(jù)鍋爐的不同工作狀態(tài)自動調(diào)節(jié)電機頻率,從而達到調(diào)節(jié)引風量的目的。
 
此鍋爐為負壓燃燒的鍋爐,如爐膛壓力偏高,火焰就可能噴出,損壞設(shè)備或燒傷人員;而如果爐膛負壓過大,則會吸入過多的冷空氣,致使爐膛溫度降低,增加熱損失。
 
鍋爐的啟動應(yīng)緩慢進行,其啟動過程為:
 
①水系統(tǒng)檢查
 
②啟動引風機
 
③啟動鍋爐,此時鍋爐自控系統(tǒng)先啟動鼓風機對爐膛和風道進行吹掃
 
④點燃過程,電極產(chǎn)生高壓電火花,燃油助燃器開始點燃,燃燒器電磁閥開通,點小火,火焰監(jiān)測器開始工作,如燃燒正常,延遲一分鐘,啟動大火電磁閥點大火,經(jīng)監(jiān)測大火正常后,轉(zhuǎn)為正常燃燒階段
 
⑤根據(jù)蒸氣用量情況鍋爐在大火、小火之間反復切換
 
在鍋爐的運行過程中,鍋爐自控系統(tǒng)根據(jù)大、小火電動閥的不同工作情況自動調(diào)節(jié)鼓風機入口檔板的開度調(diào)節(jié)鼓風量大小,而引風機則是通過人工調(diào)節(jié)其風門的大小調(diào)節(jié)其引風量,考慮到鍋爐實際運行情況及投資成本,我們運用變頻器的段速功能對鍋爐引風機進行變頻調(diào)速改造,其電氣原理如圖三所示:
 
該調(diào)速系統(tǒng)所用的變頻器為丹佛斯變頻器VLT2800系列7.5KW及15KW變頻器各一臺,以4噸鍋爐7.5KW引風機為例說明:
 
先按電機銘牌設(shè)變頻器相關(guān)電機參數(shù),其它參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試設(shè)置如下:
 
214=2(外部/預置)
 
215=64(32Hz,50*64%)
 
216=72(36Hz,50*72%)
 
217=80(40Hz,50*80%)
 
302=7(18輸入端子啟動)
 
304=24(27輸入端子預參考值作用)
 
305=22(預置參考值,最低位)
 
307=23(預置參考值,最高位)
 
系統(tǒng)工作原理:
 
①當按下啟動按鈕時,中間繼電器KA1吸合,變頻器啟動,同時27輸入端子得電預置參考值起作用,變頻器輸出32Hz;
 
②當鍋爐鼓風完成后進入大火燃燒階段,33輸入端子得電,變頻器輸出40Hz;
 
③當需要小火時,29端子得電,33端子失電,變頻器輸出36Hz;
 
④鍋爐根據(jù)生產(chǎn)蒸汽用量在大火與小火之間切換。
 
6噸爐的工作原理與4噸爐的工作原理相同,只是各段速設(shè)置不同。
 
4、結(jié)束語
 
對4噸及6噸鍋爐的引風機進行變頻調(diào)速改造后,其節(jié)能效果相當明顯:
 
①不需再由人工調(diào)節(jié)風門檔板,提高了鍋爐自動化運行水平;
 
②提高了鍋爐運行穩(wěn)定性,降低了燃油損耗;
 
③引風機速度平均下降30%左右,從而節(jié)省了大量電能(丹佛斯變頻器)。

 

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