鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制中變頻技術(shù)的運(yùn)用,電氣工程論文

鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制中變頻技術(shù)的運(yùn)用,電氣工程論文摘要：介紹了變頻調(diào)速節(jié)能的原理,闡述了鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)變頻的控制流程,總結(jié)了風(fēng)機(jī)變頻控制的優(yōu)勢。以4臺10t鍋爐運(yùn)行情況為例,通過比照工頻和變頻下的耗電量,得出變頻調(diào)速技術(shù)能夠天天節(jié)約550kW的電量,一年能夠節(jié)約160600元,到達(dá)了節(jié)能增效、增加收益的效果。本文關(guān)鍵詞語：變頻技術(shù);鍋爐風(fēng)機(jī);應(yīng)用;Abstract：Thispaperintroducestheprincipleofenergysavingoffrequencyconversionspeedregulation,expoundstheflowoffrequencyconversioncontrolofblowerandinducer,andsummarizestheadvantagesoffrequencyconversioncontroloffan.Takingtheoperationof410tboilersinYuandianNo.2Mineasanexample,bycomparingthepowerconsumptionunderpowerfrequencyandfrequencyconversion,itisconcludedthatthefrequencyconversionspeedregulationtechnologycansave550kWofelectricityperdayand160,600yuanperyear.Theeffectofsavingenergyandincreasingefficiencyisachieved.Keyword：frequencyconversiontechnology;boilerfan;application;1、變頻調(diào)速節(jié)能原理鍋爐風(fēng)機(jī)主要包括鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),以往的風(fēng)機(jī)工作都是在人工操作的狀態(tài)下運(yùn)行的,在應(yīng)用中采用接觸器控制的方式。這樣的工作方式會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的故障頻發(fā),一旦出現(xiàn)問題,機(jī)械設(shè)備維修量也較大,對于工作人員的工作需求較高。變頻技術(shù)的應(yīng)用,能夠幫助鍋爐風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)風(fēng)量,在提高鍋爐熱效率、燃燒效率和節(jié)能方面也有著有顯著的效果。1.1、變頻器控制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)流程變頻器控制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的隱性流程如此圖1所示。風(fēng)壓設(shè)定通過變頻控制器來完成,通過接受電子信號,對風(fēng)壓進(jìn)行判定,對不同的風(fēng)壓進(jìn)行不同的風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。圖1變頻器控制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行圖1.2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系電磁感應(yīng)技術(shù)是變頻調(diào)速技術(shù)主要依托的技術(shù)之一,華而不實(shí),電源頻率與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為:式中:f表示電源頻率;n表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;p表示電動(dòng)機(jī)極對數(shù)。假如改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,并且保持其他條件不變,由流量-轉(zhuǎn)速(Q-n)、風(fēng)壓-轉(zhuǎn)速(H-n)、軸功率-轉(zhuǎn)速(N-n)關(guān)系式Q0/Qapos;=n0/napos;、H0/Hapos;=(n0/napos;)2、N0/Napos;=(n0/napos;)3、N=QH=Kn3可知,通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,并且保持其他條件時(shí)的風(fēng)機(jī)性能參數(shù),能夠看出,流量與轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速平方、軸功率與轉(zhuǎn)速立方均成正比。當(dāng)頻率降低時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、相應(yīng)流量、風(fēng)壓和軸功率等也會同時(shí)與之降低,反之,當(dāng)頻率增加時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、相應(yīng)流量、風(fēng)壓和軸功率等也會同時(shí)與之上升。2、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)變頻控制2.1、鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)主要是保持爐灶內(nèi)部的空氣流暢,為爐灶內(nèi)煤料的燃燒提供源源不斷的氧氣。參加變頻控制技術(shù),能夠利用控制回路,對爐膛的內(nèi)部溫度進(jìn)行了解,進(jìn)而進(jìn)行變頻控制的調(diào)節(jié)。主要的工作方式,就是當(dāng)控制感應(yīng)裝置感受爐膛溫度上升時(shí),將感應(yīng)到的溫度以數(shù)據(jù)的形式傳遞送至變送器,再由變送器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號,通過PID控制算法的精到準(zhǔn)確驗(yàn)算,利用輸入測構(gòu)造輸出,將電信號傳送至變頻器。這時(shí),變頻器就要根據(jù)不同的電壓信息以及頻率對鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,減小對風(fēng)量的輸送,緩和爐膛的溫度。2.2、引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)主要就是對爐膛燃燒中產(chǎn)生的濃煙進(jìn)行排放。在使用中假如風(fēng)量過大,就會造成不必要的浪費(fèi);假如風(fēng)量較小,則排煙效果不明顯,影響鍋爐的效率。因而,利用變頻控制技術(shù),控制感應(yīng)裝置,采集爐膛負(fù)壓信號,將感應(yīng)到的信號以數(shù)據(jù)的形式傳遞送至變送器,再由變送器轉(zhuǎn)化為電信號,通過PID控制算法的精到準(zhǔn)確驗(yàn)算,利用輸入測構(gòu)造輸出,將電信號傳送至變頻器。這時(shí),變頻器就要根據(jù)不同的電壓信息以及頻率對引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)風(fēng)速。3、風(fēng)機(jī)變頻控制的優(yōu)勢具體表現(xiàn)出1)以往在控制燃燒時(shí),采用人工控制的方式方法,這就需要經(jīng)歷體驗(yàn)豐富的施工人員進(jìn)行控制,所以經(jīng)常會出現(xiàn)誤差。但是自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用,減少了擋板、調(diào)節(jié)閥機(jī)械等設(shè)備之間的磨損、卡死的故障,降低了工作人員的工作強(qiáng)度,減少了維修工作,避免由于維修設(shè)備導(dǎo)致工作停滯,提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。2)以往在啟動(dòng)中,電流的忽然加大會產(chǎn)生高于平常7倍左右的電流,使電機(jī)沒有緩沖的時(shí)間,導(dǎo)致對電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)荷,電應(yīng)力迅速上升,嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命,并在這里經(jīng)過中電流對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,電壓波動(dòng)大,嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全。使用變頻對啟動(dòng)電流進(jìn)行調(diào)速,能夠?qū)崿F(xiàn)軟啟動(dòng),減少上述因素對電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)的影響問題。3)具有自動(dòng)保衛(wèi)功能,能夠自動(dòng)對風(fēng)機(jī)中出現(xiàn)的一系列問題進(jìn)行自動(dòng)保衛(wèi)。4)操作便利,變頻控制主要依托新技術(shù),減少了對人工的依靠,系統(tǒng)能夠運(yùn)行平穩(wěn),根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況自行進(jìn)行無級調(diào)速,而且調(diào)速范圍大。4、節(jié)能效果礦鍋爐房現(xiàn)有4臺10t鍋爐的配置如下:4臺鼓風(fēng)機(jī),4臺引風(fēng)機(jī),頻率為50Hz;電動(dòng)機(jī)極對數(shù)為2;電壓為380V;轉(zhuǎn)速為1480r/min;cos=0.85。華而不實(shí)鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)及的參數(shù)如表1所示。耗電量:P=3UIcos24.式中:U表示電壓;P表示耗電量;cos為功率因數(shù);I表示電流。4.1、工頻條件下的耗電量鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)在工頻條件下運(yùn)行時(shí),鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流為40A,引風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流為110A。能夠計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)在工頻的條件下運(yùn)行時(shí)耗電量。表1鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)及的參數(shù)鼓風(fēng)機(jī)耗電量=3UIcos24=1.732380400.8524=537.06kWh。引風(fēng)機(jī)耗電量=3UIcos24=1.7323801100.8524=1476kWh。總耗電量為:引風(fēng)機(jī)耗電量+鼓風(fēng)機(jī)耗電量=1476+537.06=2013.06kWh。4.2、變頻條件下的耗電量鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)在變頻調(diào)速的條件下運(yùn)行時(shí),鼓風(fēng)機(jī)功率為16kW,電流為20A,頻率為46Hz,引風(fēng)機(jī)功率為57kW,電流為75A,頻率為44Hz。鼓風(fēng)機(jī)耗電量=3UIcos24=242kWh。引風(fēng)機(jī)耗電量=3UIcos24=980kWh?？偤碾娏繛?鼓風(fēng)機(jī)耗電量+引風(fēng)機(jī)耗電量=980+242=1222kWh。4.3、能耗比照剛投入使用的鍋爐,會遭到一些問題的影響,導(dǎo)致在實(shí)際的運(yùn)行中,并為沒有完全到達(dá)負(fù)荷的70%,這樣就造成浪費(fèi)資源,且效率降低。隨著變頻技術(shù)的使用,礦鍋爐房現(xiàn)有4臺10t鍋爐,引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率為380kW,鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率為170kW,兩臺機(jī)器一共花費(fèi)100萬元,在實(shí)際使用中,測得引風(fēng)機(jī)的負(fù)荷為30%,鼓風(fēng)機(jī)負(fù)荷為60%。因而,能夠看出在參加變頻技術(shù)后,引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)都處于低負(fù)荷的狀態(tài)運(yùn)行。由上文計(jì)算的結(jié)果可知,1772-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