赫茨變頻器在鍋爐鼓風機中的成功應用

一、工業鍋爐燃燒過程的變頻調速系統設計
工業鍋爐根據采用的燃料不同，通常分為燃煤、燃油和燃氣三種。這三種鍋爐的燃燒過程控制系統基本相同，只是燃料量的調節手段有所區別。在各種民用、工業鍋爐熱工自動控制過程中，鍋爐燃燒過程的自動控制是一項重要的控制內容。傳統的控制方案中，鼓、引風機的風量一般采用風門擋板控制，爐排電機及給粉機采用滑差調速，其弊端是調節不及時，操作復雜，不能確保鍋爐的最佳運行狀態，浪費能源。對工業鍋爐燃燒過程實現變頻器調速主要是通過變頻器調節送風機的送風量、引風機的引風量和燃料進給。

1.2引風機及鼓風機運行方式
（1）引風控制：通過爐膛上的負壓變送器將爐膛壓力標準電信號送入引風變頻器PID控制器的反饋通道,經處理后與設定爐膛負壓力比較,經過PID控制器產生運算信號,此信號控制引風變頻器調節電機轉速,使爐內負壓穩定在設定值,從而達到自動跟蹤鼓風保持爐膛負壓恒定目的。引風電機速度隨著爐膛負壓值的變化而變化。即保證鍋爐燃燒部分的自動運行。
（2）鼓風控制：通過蒸汽管道上的壓力變送器將所需蒸汽壓力標準電信號送入鼓風變頻器PID控制器的反饋通道,經處理后與設定蒸汽壓力值比較,經過PID控制器產生運算信號,此信號控制鼓風變頻器調節電機轉速,使蒸汽管道上壓力基本穩定在設定值,從而達到自動跟蹤蒸汽管道上壓力。
（3）由于原鍋爐為非節能型燃燒方式， 控制風量靠人工操作風道擋板， 蒸汽壓力單靠人工控制燃燒不
好。因此電機全速運轉產生的風量不能全部使用，采用擋板截流造成約30%的電能損耗。使用變頻器可根據生產需求任意調整電機速度，使輸出風量可以調節，提高生產工效并且節能降耗。

二、調速方式：
  1.為操作工人根據生產情況由外部遠程升速/降速按鈕實現對電機的速度控制。
  2.變頻器通過端子BICO連接切換為自動PID運行方式。
  3.系統還可實現全開環運行，通過控制柜或現場操作箱上的啟停按鈕和電位器實現人工控制和調速。

三、系統的主要連鎖：
  1.鼓風機運行條件：只有當引風機投入運行后，鼓風機才允許啟動運行。
  2.變頻和工頻連鎖。變頻運行與原舊工頻運行，連鎖控制系統。
  3.當變頻系統在運行過程中出現故障時,發出聲、光報警信號,提醒值班人員適時處理。

四、系統構成：
  1.鍋爐變頻改造控制系統
    配置：控制柜
    鼓風變頻功率:RF300-011G-4;引風變頻功率:RF300-030G-4

  2.RF300控制原理圖

五、變頻控制柜技術參數及性能特點：
1 技術參數及使用環境:
（1）鍋爐容量：2～220t/h;
（2）可變頻率范圍：0～60hz;
（3）適用電機功率范圍：11kw～280kw;
（4）控制精度：±1%;
（5）工作電壓：380v±10%;
（6）環境溫度：-10℃～50℃;
（7）空氣相對濕度：小于90%rh，無凝露；
（8）設置場所：無劇烈振動、沖擊，無導電性氣體或塵埃。
2.系統性能特點：
 (1)具備運行方式選擇開關：實現變頻和工頻互鎖， 工頻運行為原控制系統，變頻與工頻由轉換開關轉換，并具有互鎖保護功能。
 (2)具備變頻方式下的-本地/遠程-選擇開關：實現本地電位器人工調速。變頻器PID閉環調速方式。
 (3)變頻軟啟動：電機通過變頻器啟動，電機電壓采用數字自動斜坡補償技術，電機緩步升速時系統機械沖擊小，能顯著延長電控元件及風機機械的壽命。
 (4)具有完善的電機， 及變頻器自身保護功能： 電機欠電壓、再生過壓、過流、過載、短路、過熱保護等。
 (5)具有電源電壓、電機電流等柜體儀表顯示功能。變頻器運行工作狀態指示燈顯示功能。并能將變頻器速度和電機運行電流以0—20mA標準模擬量形式傳輸給DCS監控系統。
 (6)變頻器故障報警指示及開關量傳輸、遠程復位功能。


六、變頻器的主要調試參數：

P0.08	加速時間
P0.09	減速時間
P0.05	上限頻率
P1.05	停機方式
P0.00	控制方式
P0.03	頻率給定方式

七、結束語
    該系統從設備選型，設計，安裝調試到投入運營，在短時間內順利完成，運行效果良好，達到了用戶的預期目標，運行兩年來無故障，受到了用戶好評，為企業創造了極大的經濟效益，極具推廣價值。