引言

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

　　1、鍋爐引風機現(xiàn)狀分析

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

　　采用擋板控制風的流量時，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)常在擋板上結垢，造成擋板卡死，增加了對擋板的檢修維護最，故障率較高。

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

　　2、引風機變頻器調速的節(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控下，用逆變器將直流電再逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調的三相交流電源，輸出到需要調速的電動機上。由電機學的原理：電機轉速公式為n=60/p(1-S)，式中n、f、d、p分別表示電機轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁機對數(shù)。

　　檔風機的轉速從n1變?yōu)閚2時，Q、H、P大致變化關系為：

　　Q2=Q1(n2/n1)

　　H2=H2(n2/n1)2

　　P2=P1(n2/n1)3

　　式中：Q-風量;H-風壓;P-風機功率。

　　由上式可知風機流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的二次方成正比，而軸功率與轉速的三次方成正比，理想情況如下關系：

　　由上表可見：當需要流量下降時，調節(jié)轉速可以節(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)的擋板方式調節(jié)風量，雖然也可能相應降低能源消耗，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)調節(jié)方便。對于非常需要頻繁調節(jié)的鍋爐來說，使用變頻器調速非常方便。

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

　　(3)對電氣設備及電網(wǎng)的益處。

　　1由于變頻器卓越的軟啟動/停止功能(可能零轉速啟動)，啟動電流可限制在額定電流以內，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;使風機的轉速平穩(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)對機械設備及管網(wǎng)的益處。1由于風門的全開，杜絕了喘振、紊流及風門故障的可能。2由于變頻器特有的平滑調節(jié)，從而大大減少了風機的機械磨損，降低了軸承、軸瓦的溫度，有效減少了檢修費用。延長了風機使用壽命。3使用變頻調節(jié)后，負壓調節(jié)變得快速、靈敏，進一步提高了設備運行控制和系統(tǒng)運行管理的自動化水平。

　　4、結束語

　　通過對鍋爐引風機節(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，但從長遠來看，其節(jié)約下來的電力成本遠遠大于投入。鍋爐引風機系統(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，得到客戶的高度認可。