锅炉供水系统变频调速节能改造

摘要:利用三菱F700水泵风机专用型变频器，根据锅炉差压式液位传感器的反馈信号，通过变频器自带的PID 调节控制功能代替原锅炉供水系统中的比例阀节流控制液位功能，实现锅炉供水系统恒液位变频调速节能改造。

关键词:锅炉供水系统变频调速节能
在工业锅炉供水系统中，节能降耗对于各个企业降低生产成本十分重要。

而变频调速技术具有极好的调速作用和节电性能等优点，已成为电力传动技术发展的一个重要方向。

1现存问题的分析
广州统一企业有限公司经常出现锅炉供汽压力波动，导致杀菌机当机，严重影响生产，并造成经济损失。

通过分析发现，当锅炉本体液位发生突变时，锅炉供汽压力也出现明显的波动。

问题的焦点集中在锅炉供水系统，其中比例调节阀对锅炉本体液位起着主要控制作用，该比例调节阀使用压缩空气作为调节动力，当空气压力波动时，比例调节阀容易误动作，导致锅炉供水波动，引起锅炉蒸汽含水量增大，从而引起供汽压力波动。

在此系统中，易产生供汽压力性能不稳，并且伴有能源大量浪费，同时增加了阀体、泵腔的磨损和汽蚀，也破坏了阀门、管路等的密闭性，甚至还会损坏系统设备。

因此，在锅炉供水系统中，变频器驱动逐渐取代了直接驱动的阀门工作模式。

2节能分析
锅炉设计通常会考虑到锅炉最大负荷运行工况的安全问题，会将锅炉供水能力按（1.5-2）倍的锅炉蒸发能力设计，而在实际中，锅炉系统只运行在60%-80%的负荷工况中，因此系统中有较大节能空间，
具体分析如下：
图1水泵流量、扬程关系曲线图
电机轴功率P 和流量Q 、扬程H 之间的关系为：P=K ×H×Q/η其中K 为常数，η为效率。

它们与转速N 之间的关系为：Q1/Q2=N1//N2H1/H2=(N1/N2)P1/P2=(N1/N2)
式中：Q1、Q2———流量，m 3/s；
N1、N2———转速，r/min；P1、P2———功率，kW；H1、H2———扬程，m 。

由上图可知，曲线1为水泵在恒速下扬程H 和流量Q 的特性曲线，曲线2是管网阻力特性（阀门开度为100%）。

设定，水泵在A 工作点时的工作效率最高，输出流量Q1=100%，此时，轴功率P1=Q1×H1与面积AQ1×AH1成正比。

根据工艺要求，当流量需从Q1减少到Q （比例70%）时，如由原来的工况A 点变到新的工况B 点运行，由图中可以看出，扬程反而增加了，轴功率P2与面积BH20Q2成正比，减少不多。

当应用变频调速控制工作模式后，将水泵转速由N1降到N2，依据比例定律，曲线4就描述出在转速N2、下扬程H 、和流量Q 时的特性，由此推断，如果流量Q2相同，扬程H3会大幅减少，功率P3：相等于面积CH3×CQ2也将随之减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2×H3C 成正比，可见，所节能源量很可观。

流量与转速成比例，而功率与流量的3次方成比例。

在水泵使用过程中，通常通过改变风门或者阀门的开度来达到改变流量的目的，效率比较低。

如果换成转速控制，随着流量的减小，所需功率基本上按照流量的3次方的幅度在下降。

如：流量降到50%，转速也降到50%时，轴功率将会降到额定功率的13%；然而，在实际工作中，节能所能达到的数额不会这么大，但节能效果也很可观。

3锅炉变频调速供水系统方案设计3.1锅炉变频调速供水系统组成
除氧槽
蒸汽出口
液位传感器
烟气出口
止回阀
供水泵
电源
变频器
液位信号变送器
图2锅炉变频调整供水系统示意图
4~
20AM 模拟信号
由上图可知，变频器的作用是代替传统锅炉供水流量进行调节。

在比例调节阀供水系统中，水泵是长期运行在工频，管网压力大于锅炉本体压力，只要调节阀开度变化，
锅炉供水系统变频调速节能改造
黄海燕
（贵州轻工职业技术学院）
[2]徒艳丽，俎永强，沈洪波，李铁.发电厂大型变压器油枕油位计指示突然变零原因分析及对策研究[J].广东科技，2012(19).[3]王世阁.对有载开关储油柜油位计设置的改进意见[J].变压
器，1994(01).
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摘要:文章详细介绍了友嘉机床（FTC-180C ）在第一次使用和正常使用过程中的常见故障，分析故障引起的原因，并给出了排除故障、恢复参数的详细方法。

关键词:故障原因排除
1概述
在机械制造中，数控机床由于加工精度和效率高而逐渐取代普通机床得到广泛应用。

但由于数控机床是技术密集型的产品，在维修上明显比普通机床复杂。

数控机床的故障不仅包括硬件故障，还包括软件故障，所以对数控机床的维修，不仅要从硬件上加以判断，还要结合软件，借助于诊断技术来诊断故障原因。

友嘉机床在数控机床领域占有一定的份额，正常使用、维护维修友嘉机床，对其它数控机床也有一定的参考意义。

2机床第一次上电故障排除新机床在刚投入使用时，最容易发生操作、调整不当引起的软故障。

故障现象：机床不能加电，显示屏没有显示，整机处于瘫痪状态。

系统的输入电压（三相220V）错接成380V，即将380V 的电压没有通过主变压器直接接到控制箱的总开关上。

合上总闸后，轴伺服和NC 电源将得电，则可能损坏的元器件有：主轴伺服、X 、Z 轴伺服、NC 电源、主板、存储板等。

仔细检查，除NC 电源上的所有保险全烧坏外，还有主轴伺服放大器和存储板。

此时，除需对所有硬件进行恢复外，还要对系统参数进行恢复。

下面介绍系统参数的恢复方法和过程：
2.1手动数据输入①在急停状态下将参数写保护打
开。

②将系统功能参数输入。

③关机、开机。

④将系统参数逐一输入。

⑤将参数写保护关闭，关机、开机。

2.2通过R231接口自动输入：①在急停状态下将参
数写保护打开。

②将系统功能参数输入。

③关机、开机。

④将有关R232通信的参数修改与通信软件的设置相匹配。

0052.0：1用阅读机/穿孔机接口时停止位为两位
0用阅读机/穿孔机接口时停止位为一位
52.1：1产生奇偶校验
0不产生奇偶校验552：用阅读松懈/穿孔机时，设定波特率，设定值和波特率的关系如表：
119600
⑤按DGNOS PARM 键，以显示PARM 参数画面。

⑥选择EDIT （编辑）方式（必须解除急停状态下）。

⑦按INPUT 键，开始CNC 参数输入，此时，通常会出现P/S0000报警，先将CNC 电源断开，然后再接通。

⑧将参数写保护关闭，关机、开机。

注意：在使用R232通信接口进行自动传输时，通信电缆必须在关机状态下进行插拔，否则有可能将I/O 板烧坏。

3机床使用过程中的常见故障排除
3.1机床撞车机床撞车常见原因有两种：①程序设定错误；②加工过程中的误操作。

①程序设定错误。

在本数控系统中，有公、英制转换功能。

进行公，英制转换时，并不转换工件的原点偏置值、各
友嘉机床(FTC-180C)的常见故障及排除
叶世群
（贵州轻工职业技术学院）
锅炉供水流量就能及时得到控制，而变频调速供水系统在
供水前，需要预置一定的下限频率，使管网压力大于或等于锅炉本体压力，达到与传统供水系统功能等效。

3.2系统电气设计
广州统一企业CB 锅炉有两台SEW15KW 的水泵电机，其工作方式是一用一备。

变频器
电机1
电机2
压差液压传感器变送器锅炉
控制率PLC
开关电源图3
①启动信号②手动加水③PID EN ④模拟输入EN ⑤运行
信号⑥过负荷信号⑦公共端⑧测定值4~20MA
由上图可知，两供水泵电机分别受接触器MC1和MC2控制，两接触器通过各常闭触点实现电气互锁，两接触器同时可以启动变频器。

以电机1为例，当锅炉供水系统开始工作时，手动按启动按钮，接触器MC1闭合，同时变频器启动，由于变频器从启动到正常运行频率需要8秒时间，因此按如图所示的接线方式接线，并不会引起变频器过流故障。

当变频器进入正常运转状态，其频率变化会随着液位反馈信号变化，由于锅炉在正常运转中需要进行
表排和第排，本系统特别利用了变频器高速运转的优先原则，在高速选择端上增加了手动给水选择开关，以满足锅
炉排污的需要。

如果点击在运转中出现故障，由锅炉供水
系统电气图可以知道，变频器会切断两接触器控制回路，并自动将故障信号送至锅炉控制室的PLC 监控系统及时通知锅炉管理人员，避免造成损失。

利用PID 控制对系统进行分析并确定是最优参数，最终达到系统最大限度节能的效果。

这里不再赘述。

参考文献:
[1]杜渐.锅炉及锅炉房设备(第2版).中国电力出版社，2011.[2]窦照英.锅炉水处理实例精选.化学工业出版社，2012.[3]徐生荣.锅炉原理与设备.中国水利水电出版社，2009.
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