閥門位置與壓力流量關(guān)系圖

1、VaconiVacon變頻調(diào)速的節(jié)能意義風(fēng)機水泵類負載多是根據(jù)滿負荷工作需用量來選型，實際應(yīng)用中大部分 時間并非工作于滿負荷狀態(tài)，由于交流電機調(diào)速很困難。常用擋風(fēng)板、回流 閥或開/停機時間，來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，同時大電機在工頻狀態(tài)下頻繁開/停比較困難，電力沖擊較大，勢必造成電能損耗和開/停機時的電流沖擊。采用 變頻器直接控制風(fēng)機、泵類負載是一種最科學(xué)的控制方法，當(dāng)電機在額定轉(zhuǎn) 速的80%運行時，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%） 3，即51.2%, 去除機械損耗電機銅、鐵損等影響。節(jié)能效率也接近40%同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進一步提高。由于變頻器可實現(xiàn)大的電動機的軟 停、軟起

2、，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命， 同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。為達到節(jié)能目的推廣使用變頻 器已成為各地節(jié)能工作部門以及各單位節(jié)能工作的重點。二、閥門特性及變頻調(diào)速節(jié)能原理圖2閥門位置與壓力流量關(guān)系圖閥門的開啟角度與管網(wǎng)壓力，流量的關(guān)系示意圖如圖當(dāng)電機以額定轉(zhuǎn)速n0運行，閥門角度以a。（全開），a，a1變化時管道壓力與流量只能是沿A，B，C，點變化。即若想減小管道流 量到Qi，則必須減小閥門開度到ai, 這使得閥前壓力由原來的 P0提高到Pq，實現(xiàn)調(diào)速控制后，閥后壓力由原來 #Vacon的Po降到Ph。閥前閥后存在一個較大的壓差 P=Pq-Ph。如果讓閥門全

3、開(開度為a0),采用變頻調(diào)速，使風(fēng)機轉(zhuǎn)速至ni,且流量 等于Qi，壓力等于Ph,那么在工藝上則與閥門調(diào)節(jié)一樣，達到燃燒控制的 要求。而在電機的功耗上則大不一樣。風(fēng)機水泵的軸功率與流量和揚程或壓 力的成績成正比。在流量為Qi，用閥門節(jié)流時，令電動機的功率為Nf=KPhQi。 用變頻調(diào)速比閥門節(jié)流節(jié)省的電能為：Nj-Nf二K(Pq-Ph)Qi=QiP。由圖可見，流量越低，閥門前后以來差越大，也就是說用變頻調(diào)速在流 量小，轉(zhuǎn)速低時，節(jié)能效果更好。目前絕大多數(shù)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中的風(fēng)量調(diào)節(jié)都是通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板實 現(xiàn)的，這種風(fēng)量調(diào)節(jié)方式不但使風(fēng)機的效率降低，也使很多能量白白消耗在 擋板上。為了節(jié)約電能，

4、提高鍋爐燃燒控制水平，增加經(jīng)濟效益，采用變頻 調(diào)速系統(tǒng)取代低效高能耗的風(fēng)門擋板，已成為各鍋爐使用單位節(jié)能改造的重 點。三、節(jié)能效果計算一、鍋爐現(xiàn)有鼓風(fēng)機一臺，配用 160kw電機，。風(fēng)量在80%30%之間 變化，設(shè)電機全速供水量為 Qn空載損耗為0.1( Y0 - cos nt)每天總供風(fēng)量為 60%Qn 則全速 Pp=(160- 160X 0.1)kw=144kw1、變頻時：每天只需功率P m 2=(16+(60%)3X144)kw=47kw節(jié)約的功率：Pj=(144 - 47)kw=97kw2、如果電費按0.7元/kw小時計算，每年節(jié)約的電費：97kw x 24hx 365 x 0.7 元

5、/kwh=594804 元=59 萬元二、鍋爐現(xiàn)有引風(fēng)機一臺，配用 185kw電機，。風(fēng)量在90%70%之間 變化，設(shè)電機全速供水量為 Qn空載損耗為0.1( Y0 - cos nt)每天總供風(fēng)量為 80%Qn 則全速 Pp=(185- 185x 0.1)kw=166.5kw1、變頻時：每天只需功率P m 2=(18.5+(80%)3X166.5)kw=103.748kw節(jié)約的功率：Pj=(166.5 103.748)kw=63kw2、如果電費按0.7元/kw小時計算、每年節(jié)約的電費：63kw x 24hx 365 x 0.7 元/kwh=386316 元=38 萬元三、每年總節(jié)約的電費：59

6、 + 38=97萬元由以上估算情況可知，半年內(nèi)輕易可收回投資工業(yè)鍋爐燃燒過程的變頻調(diào)速系統(tǒng)工業(yè)鍋爐根據(jù)采用的燃料不同，通常分為燃煤、燃油和燃氣三種。這三 種鍋爐的燃燒過程控制系統(tǒng)基本相同，只是燃料量的調(diào)節(jié)手段有所區(qū)別.在各 種民用、工業(yè)鍋爐熱工自動控制過程中，鍋爐燃燒過程的自動控制是一項重 要的控制內(nèi)容。傳統(tǒng)的控制方式中，鼓、引風(fēng)機的風(fēng)量一般采用風(fēng)門擋板控 制，爐排電機及給粉機采用滑差調(diào)速，其弊端是調(diào)節(jié)不及時，操作復(fù)雜，不 能確保鍋爐的最佳運行狀態(tài)，浪費能源。對工業(yè)鍋爐燃燒過程實現(xiàn)變頻器調(diào) 速主要是通過變頻器調(diào)節(jié)送風(fēng)機的送風(fēng)量、引風(fēng)機的引風(fēng)量和燃料進給.燃煤蒸汽鍋爐燃燒過程控制一、方案一由于蒸

7、汽鍋爐的過程控制系統(tǒng)包括汽包水位控制系統(tǒng)和燃燒過程控制系統(tǒng)，兩系統(tǒng)在鍋爐運行過程中互相耦合，所以控制起來非常困難。我們以燃燒過程控制系統(tǒng)為例來介紹變頻器的用，暫不考慮系統(tǒng)間的耦合。如圖1是蒸汽鍋爐燃燒控制過程系統(tǒng)原理圖。在圖中，F(xiàn)T表示流量變送器，PT表示壓力變送器。FT1、和變頻器1組成鼓風(fēng)機控制回路。對于燃燒 鍋爐來講，由于煤的燃燒需要一定的空氣量，所以要保持鍋爐的最佳燃燒過 程，就必須使給煤量和送風(fēng)量保持一定比例，這主要通過變頻器1調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)。PT2和變頻器2組成引風(fēng)機控制回路。通常燃煤鍋爐的運行都 要求爐膛負壓保持在-20-40Pa的范圍內(nèi)。如果爐膛負壓太小，爐膛容易向 外噴火

8、，既影響環(huán)境衛(wèi)生，又可能危及設(shè)備與操作人員的安全。負壓太大， 爐膛漏風(fēng)量增大，增加了引風(fēng)機的電耗和煙氣帶走的熱量損失。爐膛負壓的 控制主要通過變頻器2來完成。PT、PT3、FT3、變頻器3組成給煤量控制回 路。鍋爐運行時，蒸汽壓力和蒸汽生產(chǎn)量直接反映了鍋爐燃燒發(fā)熱量，如果 煤的進給量改變，在保持最佳燃燒工況的情況下，蒸汽的生產(chǎn)量也會相應(yīng)改 變。所以通過變頻器3調(diào)節(jié)給煤機的轉(zhuǎn)速，就可以調(diào)節(jié)煤的進給量，從而達 到控制蒸汽生產(chǎn)量的目的。4Vacon圖1燃煤鍋爐變頻控制系統(tǒng)原理圖根據(jù)圖1可得鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖，如圖 2所示。5Vacon圖2鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖系統(tǒng)工作原理：當(dāng)負載蒸汽量變化時，主調(diào)節(jié)

9、器接受蒸汽壓力信號P,輸入給煤量調(diào)節(jié)器，及時調(diào)節(jié)給煤量，以適應(yīng)負載的變化。同時，給煤量調(diào)節(jié) 器將負載變化的信號輸入給送風(fēng)量調(diào)節(jié)器，以保持適當(dāng)?shù)拿猴L(fēng)比例。由于送 風(fēng)量調(diào)節(jié)器與引風(fēng)負壓調(diào)節(jié)器之間有動態(tài)補償信號，此時引風(fēng)負壓調(diào)節(jié)器也 同時動作，這樣就保證了燃燒控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)動作，以保證正確的煤風(fēng)比例 和適當(dāng)?shù)臓t膛負壓。送風(fēng)量調(diào)節(jié)器接受風(fēng)量反饋信號，及時反映送風(fēng)量的變 化，作為靜態(tài)時對爐膛負壓的校正作用。二、方案二本裝置采用變頻調(diào)速技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)，通過對鍋爐的水溫、爐膛負壓、煙氣含氧量等鍋爐熱負荷變化參數(shù)的檢測，由UDC裝置調(diào)節(jié)鼓引機； 用UDC裝置調(diào)節(jié)引風(fēng)機轉(zhuǎn)速來改變鼓、引風(fēng)機風(fēng)量，在鏈條爐排

10、上用UDC裝置調(diào)節(jié)爐排電機轉(zhuǎn)速，改變給煤量，以適應(yīng)熱負荷的變化，保持鍋爐燃燒過 程的正常經(jīng)濟運行，達到穩(wěn)定控制、方便操作、節(jié)約能源的目的。工作原理當(dāng)負荷變化時，蒸汽壓力（熱水鍋爐的水溫）相應(yīng)地變化，經(jīng)變送器檢 測至微機中進行計算、判斷、分析，經(jīng) PID處理后通過變頻器來控制引風(fēng)機 的轉(zhuǎn)速，改變引風(fēng)量；由于引風(fēng)量的變化爐膛負壓產(chǎn)生變化， 經(jīng)變送器檢 測 至微機中運算、判斷、處理后輸出給變頻器，通過變頻器來控制鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速， 以維持爐膛壓力不變，使鼓風(fēng)量與引風(fēng)量相適應(yīng)。同時為了使燃燒過程的效 率最高，經(jīng)檢測煙氣中的氧含量（Q%，通過變頻 器控制爐排電機的轉(zhuǎn)速， 以保證燃料量與空氣量的合適的比例使鍋爐

11、處于最佳燃燒狀態(tài)。 示意圖如下。7Vacon8Vacon鍋爐壓力變送器PT2電給煤送煤爐FT1汽包弓IMM氧含量變送器#Vacon#Vacon信號線動力線變頻器1B變頻器3變頻器2#Vacon9Vacon圖3燃煤鍋爐變頻控制系統(tǒng)原理圖根據(jù)圖3可得鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖，如圖 4所示#Vacon10VaconpF3P3P 1Q 2調(diào)節(jié)引風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)爐排轉(zhuǎn)速P1 鼓風(fēng)量P蒸汽母管壓力P3汽包壓力Q 2氧含量F3蒸汽流量調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速#Vacon#Vacon圖4鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖方案一和方案二可根據(jù)具體現(xiàn)場情況任意選擇三. 變頻調(diào)速系統(tǒng)接線原理圖該系統(tǒng)鼓風(fēng)電動機為380V、160kW交流電機，引風(fēng)機

12、電動機A為380V、185KW交流電動機，給煤機電動機為 380V、3.0kW交流電動機。根據(jù)現(xiàn)場 工藝要求，選擇芬蘭 Vacon 160CX4變頻器驅(qū)動160KW鼓風(fēng)機和185KW引 風(fēng)機電動機，用變頻器 Vacon3CX4驅(qū)動3.0kW給煤機電動機。給煤量調(diào)節(jié) 器、送風(fēng)量調(diào)節(jié)器和引風(fēng)量負壓調(diào)節(jié)器均采用美國Honeywell公司的UDC6300回路調(diào)節(jié)器。本系統(tǒng)通過壓力傳感器和流量傳感器將鍋爐的蒸汽壓力、蒸汽流量、風(fēng)量等轉(zhuǎn)換成DC0(4)20信號，送給回路調(diào)節(jié)器進行 PID調(diào)節(jié)，然后輸出 DC0(4)20mA信號送變頻器，以調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。四、功能、特點1. 采用變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速，取消擋

13、板調(diào)節(jié)，降低了設(shè)備的故障率，節(jié)電 效果顯著；2. 采用變頻器控制電機，實現(xiàn)了電機的軟啟動，延長了設(shè)備的使用壽命，避 免了對電網(wǎng)的沖擊；3 .電機將在低于額定轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運行，減少了噪聲對環(huán)境的影響；4. 采用計算機控制技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的全自動控制，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和 可靠性；5. 具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能及聲光報警功能；6. 自動化程度高，操作簡單，且可與鍋爐其它自控裝置進行電氣聯(lián)鎖，實現(xiàn) 鍋爐的自動保護及計算機控制。變頻器調(diào)速系統(tǒng)接線圖五、技術(shù)參數(shù)1適用電機功率范圍：280KW以下;2. 鍋爐容量：2-220T/h ；3. 可變頻率范圍：0-60HZ;4. 負壓范

14、圍：-500-0Pa ;5. 含氧量范圍：0-21%。六、技術(shù)參數(shù)及使用環(huán)境1適用電機功率范圍：11KW280KW2. 控制精度：士 1%3. 工作電壓：380V士 10%4 .環(huán)境溫度：-10 ° C50° C;5. 空氣相對濕度：小于90%RH無凝露；6. 設(shè)置場所：無劇烈振動、沖擊，無導(dǎo)電性氣體或塵埃。七、使用設(shè)備簡要說明Vacon變頻器是北歐芬蘭瓦薩工控設(shè)備集團（Vaasa Control）的拳頭產(chǎn)品，以其優(yōu)秀可靠的性能和品質(zhì)為歐美各國首選品牌。它自帶PID調(diào)節(jié)器,與其他品牌變頻器相比能以更少的投資實現(xiàn)閉環(huán)控制（可省去很多外部設(shè) 備），多一個外部設(shè)備多一個故障，而

15、Vacon變頻器設(shè)計使用壽命（MTBF ） 為500, 000小時。Vacon變頻器采用最新發(fā)展的變頻技術(shù)：開環(huán)矢量控制、快速運算的 ASIC電路最新開發(fā)的IGBT及三相輸出電流的測量都是優(yōu)越的電機控制所 必備的基礎(chǔ)，而且在各種變頻器品牌中擁有最咼的功率/體積比。Vacon變頻器內(nèi)置的交流入端電抗器和輸入輸出濾波器能改善電網(wǎng)諧波 對變頻器的干擾和變頻器輸入輸出的電流波形，使得變頻器產(chǎn)生的高頻干 擾及諧波得以降低。完全符合電磁兼容性（EMC ）的要求。Vacon變頻器可選購圖解式面板，此圖解式面板能同時取樣三種不同信息的數(shù)值并以曲線方式表示在面板上，使您對變頻器的運轉(zhuǎn)情況充分掌握。Vacon完美

16、的造型和全金屬保護外殼：大大提高產(chǎn)品的散熱功能和對惡 劣環(huán)境的適應(yīng)能力，同時隔斷了對外的電磁波輻射。Vacon變頻控制器內(nèi)置PLC模式的“五合一”精確控制宏（相當(dāng)于操 作軟件），即標準應(yīng)用、PI控制應(yīng)用、現(xiàn)場/遠程控制應(yīng)用、多段速度控制 應(yīng)用、多用途控制應(yīng)用、風(fēng)機和泵控制應(yīng)用等，對不同的應(yīng)用宏配有標準 的控制參數(shù)組，方便了您的使用和掌握。典型示例是：泵、風(fēng)機、壓縮機、 運輸機、卷繞機、攪拌機、升降機、起重設(shè)備、電梯、壓磨粉碎機械等。 另外還有130多個軟件包為您各方面的應(yīng)用提供了廣泛的選擇空間，堅強 的技術(shù)后盾芬蘭瓦薩工控設(shè)備集團也可為您的特殊要求設(shè)計特殊的適合您 的軟件。Vaasa Cont

17、rl的經(jīng)營理念為使用最新技術(shù)設(shè)計并制造符合現(xiàn)代需求及 性能至善至美的變頻器八、設(shè)備明細及報價1.變頻器 Vacon 160CX4二臺(）元變頻器Vacon3CX4 臺(）元2.控制屏二臺(）元3.控制箱臺(）元4.HoneywellUDC6300 三套(）元5.電源電纜線100米.(）元信號電纜和控制電纜線600米(）元6.工程安裝調(diào)試費(）元九、總報價為: 十、說明本公司提供變頻控制柜二臺（1900X540x 800mm）、一臺控制箱，壓力、 流量、氧含量變送器，UDC6300及安裝使用說明書。負責(zé)現(xiàn)場調(diào)試。自合同 簽定之日起30天安裝完畢。我公司為用戶提供良好的售后服務(wù)， 對所售產(chǎn)品提供產(chǎn)品質(zhì)量保證為一 年包換，三年包修、接到故障通知后，我方維修人員將在24小時到現(xiàn)場處理。Vacon變頻器以優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于世界各地，涵蓋幾乎所有速控 領(lǐng)域。典型應(yīng)用包括：泵，風(fēng)扇，輸送機，擠壓機，起重機，電梯，卷繞機。Vacon客戶群體遍布世界五大洲，如著名的美國霍尼威爾，瑞典的迅達 電梯，