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                  西为电气变频器改造导热油炉的整体方案

                  日期:2015-4-17 点击:3796

                      风机(鼓风机、引风机)和供油系统(给油泵、循环泵、蒸汽泵等)是锅炉辅机的主要耗能(电能)部分。普通锅炉给排风和供油一般采用降压起动(或配套软起动器)、工频恒速运行的工作模式。不论是起动还是运行过程,都存在大量的电能浪费,并且由于风机或油泵长期在工频下工作,对其使用寿命也有影响。而采用变频器调速控制后,不但能解决起动(起动电流小于额定电流),还能节约大量的电能。通过本篇文章,在变频器的调速模式下风机油泵的就可以节约电能15~45%。

                  <!--[if !supportLists]-->一、      锅炉系统简介

                    

                      1所示为锅炉系统框图,对锅炉来说,90%以上的电量消耗在泵电机和风机电机上。

                     传统的给油控制是用继电器或接触器控制电机的起、停,从而保证锅炉的油位、油温。当锅炉油位达到油位上限时,控制柜切断给油泵电机的电源,给油泵停止工作。当锅炉油位下降到油位下限时,给油泵开始工作。给油泵的起动一般采用“Y-△”转换起动或其他降压起动方式,有时候也采用软起动器。给油泵起动后一直在工频下工作,电机一般都处于满负荷状态。特别是频繁启动停止,一方面影响电机寿命,另一方面由于起动过程电流较大,电能损耗相对较多。

                      循环泵的工作受控于管道压力和锅炉压力,当管道压力较小时,用于补充压力,增加热油循环流量,一般采用双泵或多泵工作方式。循环泵的起动工作模式与给油泵相似,对管道流量调整时,一般通过手动调节流量阀,人为增加“流阻”,从而加大了能耗。

                     鼓风机和引风机(产生负压用)也是一种工频恒速运行模式,当所需要的风量较小时,减小风门开度,当需要风量较大时,增大风门开度,而电机一直处于满负荷运行状态,能量损耗较大,一般的,为了保证风执行机构安全可靠,风门最大开度为80%,而在工作过程,大部分时间内风门开度为50~70%,可见,大量的电能被白白浪费。

                   二、给排风及供油系统的变频改造

                       锅炉(包括工业锅炉和生活锅炉)的给排风系统和供油系统若采用变频改造,就可以构造出自动化程度很高的闭环控制系统。下面详细做出介绍

                  2.1 鼓风机、引风机的变频改造

                      鼓风机和引风机改用变频器驱动的原理基本相同,实现起来非常简单。如图2所示,变频器安装在风机前端,其输出接风机电机。当所需要的风量较小时,可以通过键盘操作器实时调节(降低)电机转速,从而减少风量,如果所需风量较大时,可提高转速,以增加风量。

                      采用变频器后,可以省略风门执行机构和减速装置,更重要的是,具有良好的节电效果。

                                      

                  2.2油泵的变频改造

                     油泵采用变频器驱动时,其接线和操作同变频改造后的风机一样便于操作,由于给油泵和循环泵的工作特点不同,这里分别给以介绍

                   2.2.1给油泵的变频改造

                      给油泵与变频器的链接如图3所示,锅炉油位信号(低油位和高油位)送给 控制段子,当到达高油位时,变频器切断输出,使油泵停止工作;当低于低油位时,变频器开始工作,也可以通过变频器的参数设置,将2个油位信号当做PID控制中的上下限设定值,从而起动PID调节器。采用PID调节的优点在于,冷油管道无冲击,锅炉油位始终维持在某个范围。当然,采用变频器另一个好处就是显著的节能效果。由于省去了进油口的流量阀,油泵可以工作在低于额定值的转速上,这样可以节省电能消耗,另外,当油位接近高油位时,电机转速可以降低较多,使节能效果更加明显。

                     另一方面,还可以通过压力检测来实现全程柔性PID控制,从而更有效的节约电能。

                   

                      如图4所示,远传压力表可将锅炉静压力信号(可模拟锅炉注油油位)反馈给变频器,变频器自动调整输出频率,从额额调节泵电机的转速,使系统压力保持恒定,即,使锅炉油位保持一定。

                  2.2.2循环泵的变频改造

                           <!--[endif]-->

                       5是循环泵与变频器的链接示意,最简单的用法是完全模拟传统操作,但不需呀流量阀,当需要降低官网流量时,可通过操作器(或者外接降低电位器)实时降低电机转速,从而减少循环管道的流量;当需要升高官网流量时,可通过操作器(或者外接电位器)实时提高电机转速,从而增加循环管道的流量;箍梢酝ü髁看衅髯槌杀栈返鹘谙低。流量传感器信号(模拟信号)送至变频器,作为系统被测信号,与设定值比较,进行PID调节,采用PID调节能大大减少电机启动频次,节省电能消耗,更重要的是在调节过程中,电机转速大部分时间里都低于额定转速,这样可更显著的节约电能,当然,采用自动化控制,还可以减少劳动强度,甚至减少人力投入。

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