傳動之星變頻器在鍋爐上的應用

1、傳動之星變頻器在鍋爐上的應用    一概述風機水泵類負載多是根據(jù)滿負荷工作需要用量來選型，實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態(tài)，由于交流調(diào)速電機很困難。通常工業(yè)鍋爐上的鼓風機、引風機、給水泵都是電機以定速運行，再通過改變風機入口的檔板開度來調(diào)節(jié)風量；通過改變水泵出口管路上的調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)給水泵。而風機和水泵的最大特點是負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機的      一概述風機水泵類負載多是根據(jù)滿負荷工作需要用量來選型，

2、實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態(tài)，由于交流調(diào)速電機很困難。通常工業(yè)鍋爐上的鼓風機、引風機、給水泵都是電機以定速運行，再通過改變風機入口的檔板開度來調(diào)節(jié)風量；通過改變水泵出口管路上的調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)給水泵。而風機和水泵的最大特點是負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速就可以節(jié)約大量的電能，同時也可以容易實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效果將進一步提高?，F(xiàn)將株洲某化工廠設計和實施的一臺35t/h工業(yè)鍋爐的變頻調(diào)速系統(tǒng)改造項目作一介紹。二鍋爐系統(tǒng)構(gòu)成控制系統(tǒng)總體構(gòu)成如圖一所示，圖中傳感變送儀表將鍋爐的特種工藝參數(shù)變換成420MA

3、/DC電流信號，送至變頻器、控制器能完成數(shù)據(jù)采集，回路控制等功能。其中鼓風機、引風機、爐排機變頻器受燃燒控制系統(tǒng)的控制，給水泵變頻器受汽包水位的控制?？刂破鞯妮敵鲂盘枌⒖刂葡嚓P的變頻器輸出頻率，以達到穩(wěn)定工況及提高鍋爐熱效率和節(jié)能目的。變頻器頻率設定信號采用420MA/DC電流信號，在控制器與每臺變頻器之間裝有一臺小型自動切換操作器，該操作器輸入輸出均為420MA/DC，具有手動、自動、強制手動三種工作方式。變頻器的正轉(zhuǎn)信號由一開關控制、并裝在操作臺上，因此控制變頻器的啟動、停止及調(diào)節(jié)其輸出頻率是很方便的。此處還用變頻器來調(diào)整兩臺皮帶輸渣機的速度。壹臺鍋爐共使用了六臺傳動之星Y系列一體化智能變

4、頻器和二臺G系列高性能通用型變頻器。其中Y系列一體化智能變頻器如下圖二所示，它的功能特點是：A。結(jié)構(gòu)緊湊，外形美見；B。具有節(jié)電、市電和停止三位鎖控開關，便于轉(zhuǎn)換及管理；C。變頻器發(fā)生故障時，可自動切斷電源，轉(zhuǎn)換到工頻運行；D。具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作；E。高可靠性。市電/節(jié)能運行雙回路安全設計，具有自動復位、掉電復位功能。G系列高性能通用型變頻器功能特點如下所示：A采用獨特的空間電壓矢量調(diào)制方式；B獨有的載頻和死區(qū)補償技術，實現(xiàn)完美的電流波形；C超靜音優(yōu)化設計，降低電機噪音；D內(nèi)置簡易PLC；E內(nèi)置RS485/RS232通訊接口，可聯(lián)機控制。三系統(tǒng)各部分變頻改造介紹1鼓風機和引風機鼓風機

5、為45KW兩臺，選用45KW Y系列一體化變頻器2臺。通過爐膛中煙氣氧量變送器傳輸?shù)碾娏餍盘?，控制鼓風機轉(zhuǎn)速，保障煙氣氧量穩(wěn)定在燃料燃燒要求的最佳范圍，達到節(jié)電和節(jié)煤雙重效果。引風機為93KW兩臺，選用93KW Y系列一體化變頻器2臺。使鍋爐處于負壓狀態(tài)，不僅為爐膛內(nèi)的燃料燃燒達到最佳的風煤比提供了基礎條件，而且不使爐膛吸入過多的冷空氣和煙道排出過多熱量，同時還避免了由于人工操作不當和維護不及時引起的人身和設備事故。為了保證鍋爐的安全運行，工業(yè)鍋爐都設置有聯(lián)鎖保護電路，即電氣聯(lián)鎖保護、工藝參數(shù)鎖保護。前者在鍋爐啟、停時，保證引風機先于鼓風機啟動而晚于鼓風機停止運行，以防誤操

6、作時爐膛正壓噴火，危及人身安全，及粉尖外噴影響環(huán)境衛(wèi)生；后者在汽包水位或汽包壓力超標時，自動停止鼓、引風機，迅速減弱燃燒，以確保鍋爐的安全。鼓、引風機啟動的相互聯(lián)鎖保護電路，是利用變頻器的頻率水平檢測來實現(xiàn)的，即先啟動引風機，當引風機轉(zhuǎn)速高于某一設定值頻率時，輸出有效信號起作用，使Y1端子輸出為ON，（并對F0-44號參數(shù)設為7）才允許鼓風機啟動，如圖三所示：為避免爐膛正壓噴火，可將鼓風機變頻加速時間設定比引風機加速時間長一些；停機時，將鼓風機變頻的X1與COM短接，（并對F0-046號參數(shù)設為1）輸入了空轉(zhuǎn)命令，鼓風機輸出馬上為OHZ，鼓風機馬上停機，而引風機則按原設定的減速時間慢慢停下來，

7、工藝參數(shù)超標時與儀表相聯(lián)的繼電器動作，在報警的同時，還斷開鼓、引風機的正轉(zhuǎn)運行信號，使鼓、引風機停機，停機過程同上，不再詳述。  2給水泵 給水泵兩臺30KW，選用30KW Y系列一體化變頻器2臺。采用一拖一帶工頻旁路，一臺運行一臺備用的方式，如圖四所示：給水泵是向鍋爐提供足夠的軟化水，使鍋爐液面保持一定的高度，多采用恒壓控制或恒液位控制，使液面不隨蒸發(fā)量的變化而改變。頻率設定信號為420MA/DC并聯(lián)接至變頻器，這比串聯(lián)接線的可靠性要高，并且取消了常規(guī)啟動柜和電動調(diào)節(jié)閥。當工業(yè)鍋爐的給水泵采用變頻調(diào)速時，存在一個事故隱患，但往往被忽視。自動給水系統(tǒng)輸出

8、的電流信號，作為給定頻率信號，通過變頻器對水泵轉(zhuǎn)速進行控制，以達到調(diào)整給水流量來穩(wěn)定汽包水位之目的。在生產(chǎn)過程中，如果自控系統(tǒng)斷電或控制無輸出信號及變頻器出故障，將使變頻器輸出頻率為0HZ，使給水泵停轉(zhuǎn)中斷給水，這對鍋爐安全是極不利的，因此應采用取一定措施，以避免斷水事故的發(fā)生。監(jiān)測自控系統(tǒng)供電及控制器和操作器是否正常呢？最直觀的方法是監(jiān)測輸入至變頻器的420MA/DC電流信號的有無，失常時通過監(jiān)測電路將給水變頻器的X1與COM接通，如給水泵控制示意圖五所示，變頻器設定的第一段速度運行（50HZ），此前應對F0-046、047、048號參數(shù)進行設置，這不保證了鍋爐供水不中斷，另一個方法是對變頻器的頻率設定信號進行控制，在正常時用電流設定（420MA/DC），異常時自動改用電壓設定。即增設一只位器，在異常時用其來調(diào)整變頻器的輸出頻率。此時，使用X4端子功能，并對其FO-049號參數(shù)進行設置。仍靠上述的監(jiān)測電路來控制X4-COM通斷來達到目的。（具體的一些參數(shù)設置請參照傳動之星說明書）對于給水泵變頻器加速時間的設定，應在保證供水的前提下，盡量長一點，這樣對工藝管道有利，因為這可以克服水泵加