引言

　　新科瑞變頻器在河北某鋼鐵集團(tuán)的余熱發(fā)電項目變頻改造，主要應(yīng)用在鍋爐的引風(fēng)機，應(yīng)用5.5—220kw不同功率段的變頻器改造。引風(fēng)機是熱電廠重要的輔助設(shè)備之一，鍋爐引風(fēng)機是鍋爐助燃的主要部分，它是將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)水磨除塵、靜電除塵器，再經(jīng)煙囪排出的動力設(shè)備。鍋爐燃燒時，負(fù)荷發(fā)生變化，為保證爐堂負(fù)壓，煙氣含氧量及相應(yīng)氣溫、氣壓的相對穩(wěn)定，需要及時的調(diào)整引風(fēng)機的吸風(fēng)量，并靠擋板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小。

　　1、鍋爐引風(fēng)機現(xiàn)狀分析

　　早期熱電廠在選擇鍋爐配套風(fēng)機時，通常要考慮短期的超負(fù)荷能力，并加以適當(dāng)裕量來確定機型。而在選定鍋爐時，又要根據(jù)工藝最大負(fù)荷和適當(dāng)裕量來確定鍋爐容量。因此，在選定引風(fēng)機時又受到產(chǎn)品規(guī)格分檔的限制，最后采用引風(fēng)機容量往往偏大，加之對鍋爐引風(fēng)機的調(diào)節(jié)是靠調(diào)節(jié)擋板來完成的，所以當(dāng)風(fēng)量變化時，引風(fēng)機系統(tǒng)會浪費大量的電能。而采用擋板進(jìn)行風(fēng)量控制存在許多問題：

　　采用擋板控制風(fēng)的流量時，大量的能量損耗在擋板的節(jié)流過程中，浪費了大量的能源。

　　煙氣中的灰塵等對擋板的沖擊比較大，易出現(xiàn)故障。由于煙氣中的灰塵經(jīng)常在擋板上結(jié)垢，造成擋板卡死，增加了對擋板的檢修維護(hù)最，故障率較高。

　　因擋板動作遲緩，執(zhí)行機構(gòu)長時間運行會出現(xiàn)越來越大的空行程。擋板閥門的執(zhí)行機構(gòu)力矩大，易出現(xiàn)問題，而且不能長期頻繁調(diào)節(jié)，其線性度不好，動態(tài)性也不好，構(gòu)成閉環(huán)自動控制較難。鍋爐調(diào)節(jié)擋板開度的執(zhí)行機構(gòu)由于擋板卡死經(jīng)常將其拐臂或底座拉斷，以及開關(guān)不能到位等一系列問題，加大了對執(zhí)行器的維護(hù)量。余熱廠為了避免以上的問題，在鍋爐引風(fēng)機上采用了變頻調(diào)速。

　　2、引風(fēng)機變頻器調(diào)速的節(jié)能原理

　　變頻器主要由整流器、濾波系統(tǒng)和逆變器三部分組成，工作時首先將三相交流電經(jīng)橋式整流裝置變?yōu)橹绷麟?，脈動的直流電壓經(jīng)平滑濾波后在微處理器的調(diào)控下，用逆變器將直流電再逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的三相交流電源，輸出到需要調(diào)速的電動機上。由電機學(xué)的原理：電機轉(zhuǎn)速公式為n=60/p(1-S)，式中n、f、d、p分別表示電機轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁機對數(shù)。

　　檔風(fēng)機的轉(zhuǎn)速從n1變?yōu)閚2時，Q、H、P大致變化關(guān)系為：

　　Q2=Q1(n2/n1)

　　H2=H2(n2/n1)2

　　P2=P1(n2/n1)3

　　式中：Q-風(fēng)量;H-風(fēng)壓;P-風(fēng)機功率。

　　由上式可知風(fēng)機流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，理想情況如下關(guān)系：

　　由上表可見：當(dāng)需要流量下降時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可以節(jié)約大量能源，如：流量需求減少一半時，如通過變頻調(diào)速，則理論上講，反需額定功率的12.5%，即可節(jié)約87.5的能源。如采用傳統(tǒng)的擋板方式調(diào)節(jié)風(fēng)量，雖然也可能相應(yīng)降低能源消耗，但節(jié)約效果與變頻相比，則天壤之別。

　　3、變頻器的優(yōu)點

　　(1)調(diào)節(jié)方便。對于非常需要頻繁調(diào)節(jié)的鍋爐來說，使用變頻器調(diào)速非常方便。

　　(2)節(jié)能效益。通過對流量變化與功率變化的比較，可以看出變頻調(diào)速節(jié)能效益非常明顯。

　　(3)對電氣設(shè)備及電網(wǎng)的益處。

　　1由于變頻器卓越的軟啟動/停止功能(可能零轉(zhuǎn)速啟動)，啟動電流可限制在額定電流以內(nèi)，實現(xiàn)電機軟啟動，大大減小了啟動沖擊電流對電動機和電網(wǎng)的沖擊;使風(fēng)機的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，由此減少了電機故障，從而大大延長了電機的檢修周期和使用壽命。2使用變頻器可提高功率因素，減少無功損耗。

　　(4)對機械設(shè)備及管網(wǎng)的益處。1由于風(fēng)門的全開，杜絕了喘振、紊流及風(fēng)門故障的可能。2由于變頻器特有的平滑調(diào)節(jié)，從而大大減少了風(fēng)機的機械磨損，降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費用。延長了風(fēng)機使用壽命。3使用變頻調(diào)節(jié)后，負(fù)壓調(diào)節(jié)變得快速、靈敏，進(jìn)一步提高了設(shè)備運行控制和系統(tǒng)運行管理的自動化水平。

　　4、結(jié)束語

　　通過對鍋爐引風(fēng)機節(jié)能控制系統(tǒng)的改造，可以解決擋板卡死及執(zhí)行器拐臂拉斷的問題，但更為主要的是節(jié)能效果明顯。雖然改造前期投入比較大，但從長遠(yuǎn)來看，其節(jié)約下來的電力成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投入。鍋爐引風(fēng)機系統(tǒng)運行也得到有效合理控制。新科瑞變頻器在改造后運行穩(wěn)定，性能優(yōu)越，得到客戶的高度認(rèn)可。