赫茨变频器在锅炉鼓风机中的成功应用

赫茨变频器在锅炉鼓风机中的成功应用

一、工业锅炉燃烧过程的变频调速系统设计
工业锅炉根据采用的燃料不同，通常分为燃煤、燃油和燃气三种。这三种锅炉的燃烧过程控制系统基本相同，只是燃料量的调节手段有所区别。在各种民用、工业锅炉热工自动控制过程中，锅炉燃烧过程的自动控制是一项重要的控制内容。传统的控制方案中，鼓、引风机的风量一般采用风门挡板控制，炉排电机及给粉机采用滑差调速，其弊端是调节不及时，操作复杂，不能确保锅炉的最佳运行状态，浪费能源。对工业锅炉燃烧过程实现变频器调速主要是通过变频器调节送风机的送风量、引风机的引风量和燃料进给。

1.2引风机及鼓风机运行方式
（1）引风控制：通过炉膛上的负压变送器将炉膛压力标准电信号送入引风变频器PID控制器的反馈通道,经处理后与设定炉膛负压力比较,经过PID控制器产生运算信号,此信号控制引风变频器调节电机转速,使炉内负压稳定在设定值,从而达到自动跟踪鼓风保持炉膛负压恒定目的。引风电机速度随着炉膛负压值的变化而变化。即保证锅炉燃烧部分的自动运行。
（2）鼓风控制：通过蒸汽管道上的压力变送器将所需蒸汽压力标准电信号送入鼓风变频器PID控制器的反馈通道,经处理后与设定蒸汽压力值比较,经过PID控制器产生运算信号,此信号控制鼓风变频器调节电机转速,使蒸汽管道上压力基本稳定在设定值,从而达到自动跟踪蒸汽管道上压力。
（3）由于原锅炉为非节能型燃烧方式， 控制风量靠人工操作风道挡板， 蒸汽压力单靠人工控制燃烧不
好。因此电机全速运转产生的风量不能全部使用，采用挡板截流造成约30%的电能损耗。使用变频器可根据生产需求任意调整电机速度，使输出风量可以调节，提高生产工效并且节能降耗。

二、调速方式：
  1.为操作工人根据生产情况由外部远程升速/降速按钮实现对电机的速度控制。
  2.变频器通过端子BICO连接切换为自动PID运行方式。
  3.系统还可实现全开环运行，通过控制柜或现场操作箱上的启停按钮和电位器实现人工控制和调速。

三、系统的主要连锁：
  1.鼓风机运行条件：只有当引风机投入运行后，鼓风机才允许启动运行。
  2.变频和工频连锁。变频运行与原旧工频运行，连锁控制系统。
  3.当变频系统在运行过程中出现故障时,发出声、光报警信号,提醒值班人员适时处理。

四、系统构成：
  1.锅炉变频改造控制系统
    配置：控制柜
    鼓风变频功率:RF300-011G-4;引风变频功率:RF300-030G-4

  2.RF300控制原理图

五、变频控制柜技术参数及性能特点：
1 技术参数及使用环境:
（1）锅炉容量：2～220t/h;
（2）可变频率范围：0～60hz;
（3）适用电机功率范围：11kw～280kw;
（4）控制精度：±1%;
（5）工作电压：380v±10%;
（6）环境温度：-10℃～50℃;
（7）空气相对湿度：小于90%rh，无凝露；
（8）设置场所：无剧烈振动、冲击，无导电性气体或尘埃。
2.系统性能特点：
 (1)具备运行方式选择开关：实现变频和工频互锁， 工频运行为原控制系统，变频与工频由转换开关转换，并具有互锁保护功能。
 (2)具备变频方式下的-本地/远程-选择开关：实现本地电位器人工调速。变频器PID闭环调速方式。
 (3)变频软启动：电机通过变频器启动，电机电压采用数字自动斜坡补偿技术，电机缓步升速时系统机械冲击小，能显著延长电控元件及风机机械的寿命。
 (4)具有完善的电机， 及变频器自身保护功能： 电机欠电压、再生过压、过流、过载、短路、过热保护等。
 (5)具有电源电压、电机电流等柜体仪表显示功能。变频器运行工作状态指示灯显示功能。并能将变频器速度和电机运行电流以0—20mA标准模拟量形式传输给DCS监控系统。
 (6)变频器故障报警指示及开关量传输、远程复位功能。


六、变频器的主要调试参数：

七、结束语
    该系统从设备选型，设计，安装调试到投入运营，在短时间内顺利完成，运行效果良好，达到了用户的预期目标，运行两年来无故障，受到了用户好评，为企业创造了极大的经济效益，极具推广价值。