摘 要 : 變頻技術(shù)作為一種電子技術(shù)，它的應(yīng)用使設(shè)備工作效率明顯提高，操作更加方便、節(jié)約能源、帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，所以被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。變頻技術(shù)在鍋爐風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)上使用變頻器能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益與回報(bào)，最后總結(jié)了鍋爐風(fēng)機(jī)使用變頻器的優(yōu)越性。 關(guān)鍵詞 : 變頻器;變頻技術(shù);鍋爐風(fēng)機(jī);經(jīng)濟(jì)效益 [b][align=center]Applications of Frequency conversion technology on boiler fan LI Guo－ping，HU Ming （Harbin TaiPing heat supply Co.Ltd.Harbin，150056，China）[/align][/b] Abstract:As a kind of electronic technology,Frequency conversion technology‘s application makes the equipment more effective,operation much easier,consumption of energy less and it also brings more economic benefits.Therefore,it is widely used in many fields.The mechanism of frequency conversion used in boiler fan control system was introduced,and the economic benefits were also involved .Finally,it comes to a conclusion of advantages of frequency transformer‘s application on fan of boiler. Key words:Frequency transformer;Frequency conversion technology;fan of boiler;Economic benefits 0 引言 變頻技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展解決了鍋爐運(yùn)行中控制的難題，不僅節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本，同時(shí)使鍋爐對(duì)大氣的污染大大減輕，司爐工強(qiáng)度大大改善，也為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提供了良好的幫助。 1 變頻技術(shù) 變頻技術(shù)是一種電子技術(shù)。變頻器是在變頻技術(shù)上產(chǎn)生的，它能夠應(yīng)用在大部分的電機(jī)拖動(dòng)場(chǎng)合，由于它能提供精確的速度控制，因此可以方便地控制機(jī)械傳動(dòng)的升、降和變速運(yùn)行。變頻器經(jīng)常被用于系統(tǒng)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、高負(fù)荷、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的工況中。由于采用了通訊方式，可以通過(guò)PC機(jī)來(lái)方便地進(jìn)行組態(tài)和系統(tǒng)維護(hù)，包括上傳、下載、復(fù)制、監(jiān)控、參數(shù)讀寫(xiě)等。簡(jiǎn)單來(lái)講變頻器是由三繞組輸人變壓器、整流電路、合成母線、逆變電路、合成濾波電路、控制柜等組成。 多年來(lái)，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委一直會(huì)同國(guó)家相關(guān)部門(mén)致力于變頻調(diào)速技術(shù)的開(kāi)發(fā)及推廣應(yīng)用，并把推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)作為風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能技改專(zhuān)項(xiàng)的重點(diǎn)投資方向。 2 變頻器在風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 如圖1為變頻器控制風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)框圖 [align=center] 圖 1 系統(tǒng)框圖[/align] 風(fēng)壓設(shè)定通過(guò)變頻器的輸人端子設(shè)定;壓力傳感器將壓力信號(hào)傳送給變頻器;變頻器通過(guò)預(yù)編程序進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)應(yīng)不同壓力輸出控制信號(hào)，從而控制電動(dòng)機(jī)使風(fēng)機(jī)改變轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)爐膛風(fēng)壓，爐膛內(nèi)風(fēng)壓通過(guò)風(fēng)壓傳感器將信號(hào)傳送給變頻器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 在變頻狀態(tài)下，應(yīng)用變頻器改變風(fēng)機(jī)電機(jī)輸入電壓的頻率，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用下面公式表示: n為轉(zhuǎn)速、f為頻率、p為電機(jī)級(jí)數(shù)（2、4、6...） 風(fēng)機(jī)的變速運(yùn)動(dòng)是利用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變風(fēng)機(jī)曲線這種變化關(guān)系可以用一組公式來(lái)表達(dá): 式中，n－風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速;Q－風(fēng)量;P－風(fēng)壓;N－功率。 值得注意的是:將風(fēng)量公式（1）與（2）相結(jié)合，其結(jié)果恰好符合系統(tǒng)曲線公式: 一般使用的風(fēng)機(jī)，其選用風(fēng)量、風(fēng)壓通常都超過(guò)實(shí)際需要。（風(fēng)量裕量5%－15%，壓力裕量為10%－30%），傳統(tǒng)控制裕量方法大多采用擋板式閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)，用這些方法節(jié)流。雖然方法簡(jiǎn)單，但實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的辦法來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)的 目的。不僅造成了浪費(fèi)，還增加了噪音污染。 經(jīng)過(guò)對(duì)變頻器的改造具有以下優(yōu)點(diǎn): （1） 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，揭開(kāi)了鍋爐運(yùn)行自動(dòng)化的新篇章。使難以控制的燃燒過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。在網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，與普通的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)硬線連接方式而言，通過(guò)高速通訊連接的變頻器系統(tǒng)可以最大程度上降低系統(tǒng)維護(hù)時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減少運(yùn)行成本。 （2） 控制電機(jī)的啟動(dòng)電流。當(dāng)電機(jī)通過(guò)工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（當(dāng)然可以適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照WF或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力，用戶最直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。 （3） 降低電力線路電壓波動(dòng)。在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)，電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)，電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如咒機(jī)、傳感器、接近開(kāi)關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后，由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)，則能最大程度上消除電壓下降。 （4） 可對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量作平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，風(fēng)機(jī)工作在最佳工作點(diǎn)，工況曲線更符合系統(tǒng)，可提高風(fēng)機(jī)效率，避免了“喘振”現(xiàn)象。穩(wěn)定了爐膛壓力，滿足工作環(huán)境的要求。 （5） 低速運(yùn)行可以減少磨損，降低噪音，有利于延長(zhǎng)電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。 （6） 節(jié)能效果顯著。由于最終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后，大大地節(jié)約了成本，投資回報(bào)更快，用戶也愿意接受。 3 效益與回報(bào) 哈爾濱工程大學(xué)02年新安裝了四臺(tái)02噸刨燃煤供暖鍋爐，其中保持二臺(tái)鍋爐每天24小時(shí)間斷供暖，每年供暖期6個(gè)月，鼓風(fēng)機(jī)功率37kw，引風(fēng)機(jī)為110kw。在鍋爐運(yùn)行中，電力線路波動(dòng)較大，經(jīng)常損毀附近校舍電器，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏大，使用檔風(fēng)插板調(diào)節(jié)風(fēng)量，電機(jī)功耗基本不變，電能浪費(fèi)大。根據(jù)以上缺點(diǎn)，決定安裝變頻器。安裝變頻調(diào)速裝置后風(fēng)機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊電流，運(yùn)行穩(wěn)定。據(jù)區(qū)技術(shù)監(jiān)督局委托哈爾濱紅光鍋爐總廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，為了便于對(duì)比分析，對(duì)引風(fēng)機(jī)的兩種調(diào)節(jié)方式進(jìn)行了數(shù)據(jù)測(cè)量如表1 對(duì)于剛投人運(yùn)行的鍋爐，一般因各種原因負(fù)荷未達(dá)到70%以上時(shí)，采用變頻器控制效果更加明顯。太平供熱項(xiàng)目是哈爾濱市政府批準(zhǔn)的新型項(xiàng)目，兩臺(tái)卯T鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)都采用變頻器控制，引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)3sokw，鼓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)1印kw，兩臺(tái)鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)變頻器一次投人50萬(wàn)元，結(jié)果2（X）5年，2（X巧年負(fù)荷分別為30%、印%，在此情況下，鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行，鼓、引風(fēng)都在低負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，兩個(gè)采暖期下共用電613725k琪飛。如果不用變頻器控制約用電18以X洲）k不飛，估計(jì)兩個(gè)采暖期節(jié)約1186275k從飛，按每度電0.7元計(jì)算，共計(jì)節(jié)約83萬(wàn)元。 下面是其鍋爐系統(tǒng)兩種方式實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比: 一年共節(jié)省2萬(wàn)元，一次性投人控制系統(tǒng)共計(jì)40萬(wàn)元。兩年收回成本。 4 結(jié)束語(yǔ) 工業(yè)鍋爐風(fēng)機(jī)采用變頻器調(diào)速實(shí)現(xiàn)風(fēng)量控制，穩(wěn)定性和可靠性高，調(diào)節(jié)特性好。由于變頻器可以非常平滑穩(wěn)定地調(diào)整風(fēng)量，運(yùn)行人員可靈活地調(diào)控燃燒狀況，提高了鍋爐效率，減少工作強(qiáng)度。變頻調(diào)速使電機(jī)運(yùn)行明顯改善，維護(hù)量明顯減少，同時(shí)大大減少和機(jī)械系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。使系統(tǒng)更加方便操作，設(shè)備工作效率明顯提高，系統(tǒng)采用過(guò)流、過(guò)壓、瞬時(shí)斷電、短路、欠壓、缺相等多種保護(hù)，避免了因此贊成電機(jī)燒損而影響生產(chǎn)所帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失，更為重要是它的節(jié)能效果取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn) 〔1〕張燕賓.變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社 ，2002 . 〔2」劉力軍，郭麗娟.變頻器市場(chǎng)的現(xiàn)狀分析[J].變頻器世界 ， 2003（12）. 〔3〕撈竟衡，馬小亮，余錫仁.第七屆全國(guó)電氣自動(dòng)化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].中國(guó)電氣傳動(dòng).