1 前言
锅炉供暖关系到千家万户的日常工作和生活，尤其大片集中供热系统中，有恒压，温度控制及可靠性要求高的特点。对于供暖锅炉来讲，主要的能源消耗就是煤的消耗和电能的消耗，因此怎样提高煤的燃烧效率和电能的利用效率成为企业节能降耗的重要方式和途径。
在锅炉供暖系统中，主要有风量调节风机，循环水泵，给煤电机等用电设备。其中风机主要调节进风量的大小，风量调节过大，空气含氧量超标，那就浪费了热能，风量调节过少，煤渣残留碳粉过多，又浪费了煤。因此为提高控制水平，保证空气含氧量和煤渣残留碳粉达标，必须对风量进行有效调节，调节方式必须方便，灵敏，可靠。以往调节风量的大小都是通过调节风门的开度来实现的，这种方式不论是人工调节还是机械自动化仪表调节都有相当一部分的电能转换机械能消耗在风门的阻力上，无法达到节能的目的。
锅炉系统中防风机是整个锅炉燃烧系统的关键问题。传统均采用挡板及阀门控制。用电效率低，而且必需专业人员操作，才能保证整体的最高效率。
风机的流量控制，及给煤输送，残渣清除系统作为整体考核时，用电效率及燃烧效率是最重要的课题。因此在锅炉鼓、引风机及循环泵等设备上，推广变频调速节能技术，取代落后的档风板，使风机始终处于科学、经济的运行，提高企业综合经济效益和社会效应，具有十分重要的意义。工业锅炉节能改造的以上各项内容实施后，较大幅度地减少煤炭或其它化石燃料的消耗，所以，减少温室气体CO2的排放量，有利于缓解全球气候变暖，同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量，有益于改善地区的生态环境。
普传科技研发的PI7800高性能变频器（国家火炬计划重点新产品）采用TI公司电机专用控制芯片及大功率IGBT实现高性能电压空间矢量控制；基于“电机十大重点节能工程”开发PS7800系列电机环保节能器在石化、建材、供暖等行业应用取得很好的效果，社会和经济效益显著。
2 大连普传变频技术改造主要应用
2.1 节能改造原理
通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：
Q∝n，H∝n2，P∝n3；
即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。 右图为风机设备采用变频器或电机环保节能器节能效果图。
当现场对风机流量的需求从100%降至50%时，采用转速调节将比原来的阀门调节节能率在75%以上。
实际运行时根据GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准计算公式得出节能效果。
2.2 应用设备
1）锅炉：鼓风风机、引风风机、炉排电机；
2）换热交换站：集中供暖系统中重要的组成部分，换热器是将热力管网系统中蒸汽 （110℃一130 C）或高温热水 （85℃以上）经热交换机组与末端管网中循环水交换热量，再由管道泵加压将获得热量的循环水送至各个用户使用的暖气片或风机盘管中，然后循环水回到热交换站进行再次换热循环，周而复始的进行。在设计热交换机组时，由于换热器是一个固定范围内的输出热量，所以设计选型时，是按照用户最大负荷选择的。而在实际使用中由于诸多因素，诸如建筑规划、工期、住宅小区入住率低，季节环境的变化等等，实际所需负荷变化量较大。一般在换热站水泵：一次网循环泵电机、二次网循环泵电机、补水泵等等使用变频装置。
3 大连普传变频器应用举例
瓦房店***供热有限公司共有燃煤锅炉三十多台，从2001年开始该公司就利用普传变频器对已有的锅炉进行变频改造，通过改造，不仅在节电、节煤等方面取得一定的经济效益，而且对环保方面也有很大的改善，通过大连市节能技术服务中心“能评”。2006年该公司继续在原有的旧锅炉进行变频改造，而且在新上的两台30吨锅炉从一安装开始就采用了普传变频控制的方案。现就这两台锅炉在一个供暖期内的运行情况作一分析。
30吨锅炉配置：在鼓风风机（55kW两台）、引风风机（132kW两台）、炉排电机（4kW两台）、锅炉补水泵电机（4kW两台）、一次网循环泵电机（110kW两台）、二次网循环泵电机（132kW两台、75kW两台）都采用普传变频器进行变频控制的方式。每台电机的运行时间、运行频率以及与传统的调风门调节方式在节电、节煤等方面的比较结果见下表。
此锅炉变频应用总功率为512kW*2=1024 kW,
日总节电为：
（55*38%*10+132*42%*10+4*51%*10+4*22%*10+110*22%*24+132*20%*24+75*15%*24）*75%=1,707 kWh,
一供暖期为147天，总节电量为：1707*147=251,039 kWh。
按0.5元/kWh计算，一个供暖期节约资金125,520元，
另外节煤6%，按一台30t锅炉日耗煤100t计算，
一个供暖期节煤100*6%*147*300=264,600元。
而这台锅炉变频器项目总投资为250,000元,
投资回报期：基本上一个供暖期就能收回投资。
所有风机水泵均采用一对一（即一台普传变频器配一台电机）的配置方式，保留原工频系统且与变频系统互为备用，一般情况下均为开环调节。
4 大连普传变频器的投资与节能
普传变频节能系统（装置）在风机水泵类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%，在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值，这些节能效果平均值是由实际应用中得到，变频节能系统的投资回收期一般为6-15个月
哈尔滨市锅炉供暖公司一台40吨供暖锅炉为正阳河小区供暖，供暖面积约50万平方米，由于在一个供暖期内（上年10月25日至次年4月15日）温差大（零上几度到零下30度之间），这就要求供暖锅炉供热量必须随气温变化而调节变量，过去采用档风板调节鼓、引风量，却因机械（锈蚀失灵）和人为原因（距离远、调节不便等），常常不能及时调节流量而造成电能和燃煤的浪费。采用普传科技变频器改造将档风板调节为变频调速调节方式后，操作人员能根据气温变化及时、准确、轻松、方便地调整风机电机输入电流频率，从而科学地调节鼓、引风配合比，平均节电率高达60%，节煤10%左右，同时还降低了烟道排烟浓度，经济效益、社会效益可观。
某机械厂二台20吨锅炉供锻造分厂汽锤用汽。二台20吨锅炉供汽是按分厂汽锤平均开工90%设计的，但在实际运行中，常常达不到90%开工率，一台锅炉供汽不够用，二台锅炉供汽时又因汽压升高，而不得不排空，造成极大浪费。改用普传变频调速技术调节鼓、引风机，炉排、给煤机、电机转速后，问题得到彻底解决，做到按分厂汽锤开工量，及时准时调节锅炉产汽量，既满足了生产需要，又节电、节煤，据统计，仅4个月就收回全部投资。
某化工厂二台35吨锅炉，利用压差带二台3000KV自备发电机发电组后将蒸汽作为热源，供真空制盐，采用普传变频调速节能技术调节鼓、引风量，调节精确度提高，鼓、引风量配合比更加合理，克服了过去风量过大时，排烟温度升高、浪费了热能、风量调节过小、煤渣残留碳份超标，又浪费了煤资源。节电率达到37%，节煤10%左右。综合经济效益显著，受到职工普遍欢迎。
5 大连普传变频器节能效益显著。
1）节电效果显著：一般节能可达30%以上
2）改善工作环境：由于采用了普传变频调速，可以根据用气量的变化可以随时调整引风机，鼓风机的风量，对现场进行了测试，噪声下降，受到操作人员的好评
3）减少维修：由于采用了普传变频软起技术，减轻了机械冲击和对电网的冲击，维修量明显下降，停机时间减少，维修费用比改造使用前下降50%左右
4）换热站自动控制系统：循环泵、补水泵按要求运行，实现了换热站的无人值守，提高了系统自动化程度；在改造循环水泵时，采用了压力传感器检测管网的压力，通过PID调节给出模拟信号控制变频器，变频器给出一定的电压和频率给水泵，来调节泵的转速和输出功率，形成一个闭环反馈系统来维持管网的压力稳定，实现了出水温度的自动控制恒压控制。
5）实现减少污染物排放如CO2和SO2 环保效果好。