变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中应用论文
变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用
变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用【摘要】本文论述了变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用。
【关键词】节能原理;控制方式;节能分析0.引言近几年随着电子技术的飞速发展,变频调速技术得到了普遍的推广应用;同时,变频技术也已从U/F比控制、电压空间矢量控制,发展到无速度传感器的直接转矩控制(DYC),功率开关器件从GTO、GTR、IGBT发展到ICCT,变频器的优点在各个领域应用中被充分地证实。
在工业民锅炉的节能控制中也逐步引入了变频调速技术,利用该技术对锅铺机中的鼓引风机进无级调速控制,得到了显著的节能效果。
1.节能原理通常,在选择锅炉配套风机时,要考虑短期的超负荷能力,并加以适当裕量来确定机型。
而在选定锅炉时,又要根据工艺最大供负荷和适当裕量来确定锅炉容量。
鉴于上述两个环节的选定又受到产品规格分档的限制,因此最后的风机容量往往偏大,加之对锅炉鼓、引风机的调节,是靠调节闸板完成的,所以当风量变化时,就风机系统而育,会浪费大量的电能。
要想改变这种情况,最好是采用变频调速技术。
我们通过风机系统特性曲线)可以看出:随着流量的增加,风机的静态压力下降。
现假定风机效率最大时的工作点是A点。
当需要减少风机的供风量时,过去经常采取调节阀门的方式,增加系统阻力来满足要求(见工作点B)。
这种方法不但不能节能,反而会加快风机的效率损耗。
采用变频技术后,当上述工况出现时,就可通过变频调速装置,降低异步电机的转速,是系统重新达到平衡(见工作点C)。
从C点可以看出,电机转速虽然降低了,但是对风机效率影响不大。
众所周知,风机的风量与转速的一次方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此当风机的风量在较大的范围内捐繁发生变化时,采用变频调遣装置对风机转速加以控制,将会取得非常显著的节电效果。
例如:当风机的风量要求为100%时,阀门完全打开,此时阀门调节与变频调节的耗电量一样,为1。
当风机的风量要求降到80%时,若使用阀门调节,风机耗电量不变。
谈变频调速控制在工业锅炉房鼓、引.
谈变频调速控制在工业锅炉房鼓、引风系统中的应用CPE东北分公司王淑萍[内容摘要]本文简要阐述了变频调速控制的原理,介绍了调速控制在工业锅炉房鼓、引风系统中的应用情况,并指出了变频调速在应用中应注意的问题。
[关键词]变频调速鼓、引风系统应用1、前言工业锅炉是企业生产和生活中必要的动力设备,我国有工业锅炉几十万台,风机、水泵设备装机总功率达到1.6亿kw,年耗电量3200亿kW·h,约占全国电力消耗总量的1/3。
在工业锅炉房中,鼓、引风耗电量较高,约占锅炉房总耗电量的40%-60%。
所以,在鼓、引风系统中实施节能新技术、降低能耗,是锅炉房设计者研究的课题。
对风机采用变频调速控制是节能新技术之一。
2、风机的基本特性(1) 风机的基本参数风量(Q):表示单位时间内所输送的空气量,m3/s或m3/h 。
风压(H):表示空气流过风机时,每m3空气所获得的能量增量,Pa或MPa。
转数(n):叶轮每分钟的转数,r/min。
轴功率(Ps):原动机加在风机转轴上的功率,kW。
有效功率(Pn):单位时间内空气从风机中所获得的实际能量,kW。
效率(η):风机轴上的功率因有部分损失而不能全部传递给空气,它是评价风机工作优劣的主要指标之一。
(2)风机的工作特性风机的工作特性主要由Q-H曲线来表述,Q-H曲线是表示当转数恒定时,风压H与风量Q之间关系的特性,如图1所示。
177图1中,A点为风机的运行工作点。
H A和Q A分别为在A点运行时风机的风压和风量。
(3)管网风阻特性表示当管网的阻力R保持不变时,管网的阻力h与风量Q之间的关系特性,如图2所示。
h=RQ23、调节转数的节电原理采用调节转数控制风量的方法和常用的调节风门的方法相比,有着明显的节电效果,其原理如图3所示。
178图3中,曲线1为风机在恒速下的风压-风量(H-Q)特性曲线;曲线2为风机在恒速下的功率-风量(Ps-Q)特性曲线;曲线3为管网的阻力特性曲线(风门全开)。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着能源需求不断增加和环境保护意识的提高,节能减排成为了社会发展的重要方向之一。
锅炉作为工业生产和居民生活中常用的设备,占据了相当大的能源消耗比例。
在锅炉的节能改造中,引风机作为重要的辅助设备,也是节能改造的重点之一。
变频调速装置的应用可以有效地提高引风机的运行效率,实现锅炉系统的能源节约。
引风机在锅炉运行过程中的作用是为锅炉燃烧提供足够的氧气。
引风机是通过驱动设备旋转的叶轮来产生气流,将空气吸入,然后送到锅炉燃烧室中。
传统的引风机通常采用恒速运行方式,输出风量固定。
这种方式存在一些问题,比如风量无法根据实际需要进行调节,过剩的风量会造成能源的浪费,不足的风量则会影响锅炉燃烧的稳定性。
而变频调速装置的应用可以解决以上问题。
变频调速装置可以根据锅炉的实际需要,调节引风机的转速和风量,实现精确的控制。
通过调整电机的转速,可以调节引风机的输出风量,保持燃烧室内的氧气浓度稳定。
变频调速装置还可以根据锅炉的负荷变化自动调节引风机的转速,避免了常规引风机因过剩风量而造成的能源浪费。
变频调速装置还可以提高引风机的运行效率。
传统的引风机在恒速运行过程中,其输出功率无法根据负荷大小进行调节。
而变频调速装置可以根据锅炉的负荷变化,调整驱动电机的转速,使引风机的工作在高效区域内,提高了整个系统的能源利用效率。
变频调速装置可以实现平稳的启停,避免了传统调速方式产生的启动过程中的冲击,延长了设备的使用寿命。
除了以上的优点,变频调速装置还具有其他的功能,比如可以对设备进行远程监控和故障诊断。
通过与控制系统的连接,可以实现对引风机工况的实时监测,及时发现问题并采取相应的措施,提高了设备的可靠性和安全性。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用具有重要意义。
其可以实现引风机风量的精确调节,避免能源的浪费;提高引风机的运行效率,进一步提高整个系统的能源利用效率;同时还具有远程监控和故障诊断等功能,提高了设备的可靠性和安全性。
变频控制技术在燃煤锅炉系统中应用论文
变频控制技术在燃煤锅炉系统中的应用摘要:文章介绍了变频器在燃煤锅炉控制系统应用中的节能原理、应用方法及变频器选型,与变频器相关的保护装置及接至电动机导线的选择等。
关键词:变频器;燃煤锅炉;控制系统;节能降耗;恒功率;恒转矩;自动化;保护功能;断路器1、引言变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
它的主电路都采用交-直-交电路。
如:eura-f2000-p 系列低压通用变频器工作电压为:ac380v,功率为0.75~500kw,工作频率为 0~60hz;从理论上我们可知,电机的转速 n 与供电频率 f 有以下关系:n = qf602×(1 - s)(1 )其中: q --电机极数 s--转差率由式(1)可知,转速 n 与频率 f 成正比,如果不改变电动机的极数,只要改变频率 f 即可改变电动机的转速,当频率 f 在 0~50hz 的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
在工业领域里的应用日益广泛。
随着变频器的造价日趋降低,利用变频器驱动异步电动机所构成的调速控制系统,越来越发挥出巨大的作用。
2、变频器在锅炉控制系统中的主要目的变频器在工业锅炉自动控制系统中,主要用于鼓风机、引风机、供水系统及除渣系统、转矩之间的关系。
这些关系是:流量∝转速,压力∝转矩∝转速的平方,功率∝转速的三次方。
即:风机或水泵流量与转速的一次方成正比,压力与转速的二次方成正比,而轴功率与转速的三次方成正比。
因而,理想情况下有如下表关系:由上述关系可见,当需求流量下降时,通过调节转速可以节约大量能源。
例如:当流量需求减半时,如通过变频调速,则理论上讲,仅需额度功率的12.5%,即可节约87.5%的能源。
如采用传统的挡板方式调节风量,虽然也可相应降低能源消耗,但节约效果与变频相比,则是天壤之别。
3、变频器在锅炉调速控制系统各个环节上的具体应用3.1、炉排电机选用的变频器与鼓、引风机选用的变频器型号不同。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会的不断发展,能源资源日益紧缺,环境保护理念日益深入人心,节能减排成为了当今社会的热门话题。
在能源利用方面,锅炉作为工业生产中常用的热能设备,其能耗一直备受关注。
而在锅炉的节能改造中,变频调速装置在引风机中的应用成为了一种重要的技术手段。
本文将探讨变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用,以期为相关领域的工程技术人员提供参考。
一、引风机在锅炉中的作用在锅炉工作过程中,引风机是一个不可或缺的设备。
引风机的主要作用是向炉膛提供所需的燃气,保证燃烧过程的正常进行。
引风机还能够调节锅炉的负荷,保持锅炉的运行稳定。
引风机的工作效率直接影响着锅炉的燃烧效率和运行成本,因此引风机在节能改造中的作用至关重要。
二、变频调速技术在引风机中的应用传统的引风机采用的是定速运行,需要根据锅炉负荷的变化来调整其工作状态。
这种方式存在着能耗高、运行效率低的问题。
而变频调速技术则能够很好地解决这一问题。
变频调速技术是一种通过改变电机运行频率来实现电机转速调整的技术。
通过变频器对电机进行控制,可以实现电机的无级调速,从而在保证锅炉正常运行的前提下,最大限度地减少能耗。
引风机的负荷变化往往比较大,采用变频调速技术可以根据实际需要随时调整电机的转速,使引风机在不同负荷下都能够保持最佳的运行状态。
1. 提高能效指标通过在引风机上安装变频调速装置,可以有效地提高引风机的能效指标。
变频调速技术可以根据锅炉负荷的变化实时调整引风机的转速,保证锅炉的燃烧效率和运行稳定性,从而提高能效指标,降低能源消耗。
2. 增强运行稳定性引风机在传统的定速运行下,面对锅炉负荷的变化时容易出现运行不稳定的情况。
而通过变频调速装置的应用,可以根据锅炉负荷实时调整引风机的运行状态,从而增强了引风机的运行稳定性,有效防止了因锅炉负荷变化而导致的运行不稳定问题。
3. 减少运行成本引风机是锅炉系统中的重要设备,其运行成本直接影响着整个锅炉系统的运行成本。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用篇章一:引言随着能源短缺问题的日益严重,节能减排已成为当今社会亟待解决的问题。
锅炉作为工业生产中常用的热能设备,其能源利用效率直接影响着整个生产系统的能耗。
在锅炉系统中,引风机作为提供炉膛所需氧气的关键设备,其能效水平的高低对锅炉整体能源利用效率有着重大影响。
为了提高引风机的能效水平,变频调速装置逐渐被广泛应用于锅炉引风机节能改造。
篇章二:变频调速装置的原理及特点变频调速装置是一种能够通过调整电机供电频率来实现电机转速调节的设备。
其原理是通过改变电源的频率,改变电机的转速。
相较于传统的定速供电方式,变频调速装置通过实时监测电机的负载情况,自动调整电机转速,实现最优的节能效果。
其主要特点包括以下几个方面:1. 实时监测:变频调速装置能够实时监测电机的负载情况,根据实际需求智能调节电机的转速,从而实现最佳的工作状态。
2. 能效优越:相较于传统的定速供电方式,变频调速装置能够根据实际需求自动调整电机的转速,避免了电机长时间在高速运转状态下造成的能耗浪费,从而实现节能效果。
3. 运行稳定:变频调速装置能够实时调节电机的转速,避免了突然的启停带来的冲击与振动,保证了设备的运行稳定性。
锅炉引风机主要是用来给炉膛提供所需的氧气。
在传统的锅炉系统中,引风机通常采用定速供电方式,无法根据实际需求智能调节转速,造成能耗浪费。
而通过引入变频调速装置,可以实现锅炉引风机的节能改造,提高设备的能效水平。
1. 调节旋转速度:通过变频调速装置,引风机能够根据锅炉实际工况需要,实时调节旋转速度。
在锅炉负荷小时,可适当减小转速,降低能耗;在锅炉负荷增加时,可适当增加转速,提供足够的氧气。
能够实现引风机供氧量的精确控制,提高能源利用效率。
3. 降低噪音:引风机在高速运转状态下,容易产生噪音污染。
由于变频调速装置可根据实际需求调节电机转速,避免了持续运行状态下产生的噪音,保证了设备运行的安静环境。
变频调速器在锅炉引风机控制系统中的应用
变频调速器在锅炉引风机控制系统中的应用112 不详1 引言 对风机采用变频调速达到对风量的调节比通常采用调节风门挡板控制风量的方法有显著的节电效果。
表达风机基本特性的参数是风量 Q 、风压 H 、功率 P 和效率 h 。
风机总功率P t = Qh t / 102 (1)式中 P t ——总功率, kWQ ——风量, m 3 /sH t ——全风压, H t = H s +Hd , kg · m / m 3H s ——静压H d ——动压全压效率h t = Qh t /102P t (2) 当风机的转速从 n 1 变为 n 2 时, Q 、 H 、 P 大致变化关系为Q 2 = Q 1 (n 2 / n 1 ) H 2 = H 1 (n 2 / n 1 ) 2(3) P 2 = P 1 (n 2 / n 1 ) 3由式 (3) 可知,风机功率同风机转速的立方成正比,所以当风机的转速变化时,风机的功率会有较大的变化。
工业锅炉燃烧的稳定性和可靠性是实现锅炉安全经济运行的关键,锅炉炉膛的负压是一个重要的控制参数。
传统的炉膛负压控制方式是当电机以恒速运行时通过一次仪表检测炉膛的负压,再同负压给定值比较,经 PI 运算后,由电动或气动执行器控制风机引风挡板开口度,即改变风阻调节引风量达到调整燃烧的效果。
在实际应用中,引风挡板的开口度一般在 70% ~ 80% ,相当一部分电能消耗在引风挡板的阻力降上,造成电能的浪费。
另外挡板的机械联接结构在挡板的调节过程中存在滞后,线性度差,调节性能不太好。
在负压闭环控制中,若负压过大,还会造成炉内燃料的浪费,负压过小,又会影响燃料的充分燃烧,进而影响到锅炉蒸汽的质量。
但其优点是控制方法简单,设备量小,可靠性高,维修方便。
采用变频调速技术,将原有的风门挡板开至最大,应用负压闭环控制,通过调节风机电机的转速即直接调节风量来实现锅炉负压自动调节控制,能够更好地满足生产要求,又达到了节电和节省燃料的目的。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用随着社会经济的不断发展,能源资源的消耗问题日益凸显。
为了降低能源消耗、减少环境污染,各行各业都在积极探索节能减排的途径。
作为工业生产中不可或缺的设备,锅炉在节能改造中扮演着重要的角色。
而在锅炉节能改造中,变频调速装置在引风机上的应用更是备受重视。
本文将从变频调速装置的工作原理、在锅炉引风机上的应用以及节能效果等方面进行探讨。
一、变频调速装置的工作原理变频调速装置是一种用来控制马达旋转速度的电子装置,它能够改变交变电流的频率从而实现对马达转速的调控。
在传统的调速方式中,一般采用变压调速、机械调速等方式,但这些方式存在效率低、维护成本高等问题。
而采用变频调速装置可以更加精准、高效地实现马达转速的调节,从而实现节能减排的目的。
变频调速装置的工作原理如下:通过改变交流电压的频率来控制电机的转速,实现对设备的精确调速。
这种方式可以适应不同工况下的需要,保证设备始终处于最佳运行状态。
通过减少设备的启停次数,延长设备的使用寿命。
锅炉引风机是锅炉系统中的重要设备,它的主要作用是为锅炉提供燃烧所需的空气。
在传统的锅炉系统中,引风机的运行一般采用定速方式,无法根据实际燃烧需求进行调节。
这样既不能满足锅炉在不同工况下的需求,也会造成能源的浪费。
在锅炉引风机的节能改造中,引入变频调速装置是一种行之有效的方法。
通过安装变频调速装置,可以根据锅炉的实际燃烧需求来调节引风机的转速,使其始终处于最佳状态。
这样不仅可以提高引风机的运行效率,降低能耗,还可以减少机械振动和噪音,延长设备的使用寿命。
以某锅炉厂的引风机节能改造为例,通过将引风机的传统调速方式改为变频调速,取得了显著的节能效果。
在原有设备的基础上,安装了变频调速器,通过对引风机的电源进行变频调节,使其能够根据锅炉的实际燃烧需求进行调速。
通过对比改造前后的数据,可以明显看出,引风机的变频调速装置的节能效果非常显著。
在实际运行中,引风机的功耗明显下降,不仅减少了电能消耗,还提高了设备的整体运行效率。
变频调速技术在锅炉控制中的应用
变频调速技术在锅炉控制中的应用一、引言锅炉是我厂重要的动力设备,其任务是供给合格稳定的蒸汽,以满足负荷的需要。
锅炉设备是一个复杂的控制对象,主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、送风和引风量等等,锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。
主要调节变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。
在锅炉附属设备中,泵与风机设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用是一笔不小的生产费用开支。
随着经济改革的不断深入,市场竞争的不断加剧;节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。
在锅炉自动控制系统的改造工程中,在保证锅炉安全稳定运行的基础上,对锅炉控制中的鼓引风、炉排以及给水电动机进行了变频改造,改造后效果显著。
二、正文一)、锅炉简介锅炉设备是一个复杂的控制对象,在保证锅炉运行安全性和稳定性和经济性方面,采用Vacin-CXS变频器控制电动机从而实现锅炉的锅炉给水、燃料量、送风和引风量自动调节。
其工艺流程简图如下:1.1给水调节在锅炉给水调节系统用变频器调节锅炉给水泵达到恒压供水的目的。
加上采用调节阀门作为调节机构,当锅炉蒸发量改变时与调节系统改变给水流量使之与蒸汽流量相平衡,从而将汽鼓水位控制在正常水位(正常水位为汽鼓中间水位或称“0”水位)上。
1.2炉温调节锅炉的炉温调节系统控制两个副回路,即燃料量调节回路及送风量调节回路。
有两个调节量,即送风量及炉排转速,采用变频器控制鼓风机调节送风量,采用变频器调节炉排直流电机的转速调节燃料量,从而使炉温控制在额定的温度范围内。
1.3炉膛负压调节炉膛负压调节系统主要以引风电机作为调节机构,以烟气量作为调节量。
当送风量随锅炉负荷量改变而改变时,调节系统改变烟气量使之于送风量相平衡,从而将炉膛负压控制在额定范围内。
二)、变频调速技术变频调速技术(variable velocity variable frequency technology)的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系: n = (式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
变频器在鼓引风机中的应用
变频器在鼓引风机中的应用【摘要】随着电子技术的发展,国内变频器已经应用很广泛,涉及到一些电力拖动场合,包括各类纺织、印染、化工等行业中,使无极调速交流电动机得以实现,而且满足了各类工艺调速要求,节能效果非常好。
基于此,本文主要结合实例针对变频器在鼓引风机中的应用情况进行了分析。
【关键词】变频器;鼓引风机;应用情况燃煤蒸汽锅炉在应用过程中,其中的鼓引风机是主要动力设备,设备主要是为了能够充分燃烧锅炉炉膛内的保障燃料,同时要使炉膛内的负压微小。
根据相关数据的统计,风机水泵这种类型的电机,每年耗电量占国家总电量比重很大,是国家总电量的30%,如果按工业用电的比例能占到50%左右。
节约能源和降低企业能耗与我国经济高效发展有着密切的关联,对经济效益的提高至关重要。
在电子技术发展的今天,很多电力系统都广泛的应用变频技术,它能够拖动调速设备,能够实现电机的软启动和运行速度的调整,增强了设备的使用性能,同时也能够让设备的使用寿命延长,实现了经济效益的提高,且能够节能环保。
1.厂区概况青海盐湖海虹化工股份有限公司厂区设35t/h燃气蒸汽锅炉2台,设计压力1.25MPa。
提供0.85MPa,165℃中压蒸汽,供水合肼制备用;0.55MPa,150℃低压蒸汽,供烧碱、联二脲(有酸、无酸)、次氯酸钠、ADC(1#和2#无酸,有酸)、办公生产采暖用汽。
以往引风机是用自耦降压启动方式来运行设备,调节风门挡风板来控制风量的大小。
这会造成耗电量大,不能实时的去调节运行,整个设备运行过程的弊端也很明显。
因此针对这一情况特进行改造,主要采用变频器进行调速,与此同时跟后台相连,实现无人工操作,以此来实现节约能源和人力的目的。
2.变频器的作用及工作原理(1)变频设备的作用:引风机和鼓风机在锅炉设备里有自身运行特点,轴功率和转速三次方是成正比关系,因此,应用变频技术进行对电动机调速时,风机的转速如果是稍微降低,轴功率的降低幅度就特别大,这就能够降低风机的转速,可以使设备的磨损降低,例如叶轮、轴承等设备部件,可以大大延长设备的使用周期,使检修的周期也能够延长,降低运行过程中的维修费用。
变频调速在锅炉鼓引风机系统中的改造及效果
科技论坛变频调速在锅炉鼓引风机系统中的改造及效果许庆滨(哈尔滨平房物业供热有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)1概况概述大家知道,我公司冬季供暖是采用锅炉燃煤,热水循环的供暖方式,平均供暖时间约占全年的50%以上,能源的消耗也占全年总能耗的80%。
改造前对于日益突出的能源紧张和日益增长的成本支出问题和锅炉供暖的节电和节煤问题,越来越成为我们的工作重点,我们原锅炉鼓引风机系统自动化程度差,锅炉运行主要靠人工控制,由于司炉工操作水平差异很大,许多设备运行稳定性差,造成电、煤浪费严重。
鼓引风机是锅炉房的耗电大户,我公司原鼓引风机系统是采用自耦降压方式来启动风机,采暖期的严寒季节锅炉负荷大,鼓引风量大,而在采暖期的两端以及非采暖期负荷小,鼓引风机也需要将风量调小,以往是通过调节风机风门挡板的开度来实现的,这样使鼓引风机在低负荷状态下运行,冬季采暖期为6个月,风机全天24小时工作,风门开度为50%,系统从电网正常吸收电量,电机轴输出功率基本没有改变,但是,电能的有效利用比例降低了。
在这种情况下,既不节能,又使无功损耗增加;同时,电网冲击和电能浪费也很严重。
这种低负荷、高消耗则造成电能的很大浪费。
随着我国交流电机的调速技术日益完善和成熟,使交流电机的自动调速控制不再成为难题。
锅炉的燃烧情况也可通过鼓、引风电机的调速实现控制。
我通过对锅炉供热系统合理运行和经济运行的综合分析,并经过反复测算,在我公司锅炉风机系统采用变频调速技术,节能效果显著。
2锅炉风机变频改造方案的提出我公司自2005年至今,安装使用了25台(套)变频调速控制装置,其规格有5.5KW、75KW、220KW等,品牌有ABB、富士、西门子等,规格很多,主要使用在锅炉供暖补水及循环泵和鼓风机引风机系统中,我公司原鼓引风机是采用自耦降压方式来启动风机,运行以来,耗电量较大,风量调节精度不易控制,机械维护量大。
如进行变频调速改造,应用效果将十分显著。
变频技术在杨庄电厂锅炉引风机上的应用
应用科技变频技术在杨庄电厂锅炉引风机上的应用李菜保(淮北矿业集团杨庄煤矸石热电厂,安徽淮北235025)E}商要]本文阐述了高压交流变频器在电厂的应用。
其具有节能,启动能耗低,调速范围宽,可实现无极调速。
动态响应速度快,调速’精度很高,操作简便,可靠性高,基本上无雏护量,成为扬庄电厂电机节能方式的首i‰,陕键词]高压变频;节能;锅炉引风机通过对杨庄电厂引风机电机这几年来的用电情况分析,锅炉引风机存在很大的节能空间。
根据分析和研究后,电厂的锅炉引风机采用H I N V一06V/630B高压变频器,进行变频改造,每年可以节约大量电能。
变频节能改造后可以创造非常可观的经济效益和息凇效益。
1电厂选用的H IN V型高压变频调速系统的工作原理1.1变频工作原理图供电电压经主变压器隔离移相后为功率单元供电,每个功率单元为一个单相交一直一交电压型逆变器,单元串联星接后形成三相变频电源给高压电动机供电。
主变压器采用移相整流方式,输入功率因数高,输入电压电流谐波小。
无需任何功因补偿和谐波抑制装置。
电动机谐波损耗小,转矩脉动小,无明显电动机噪声。
电动机不需降额使用。
………。
.矗一…”垆…./‘¨呼{…t;一}j“簪’}。
r每1盼≤篓辫缴i!黛誊12功率单元原理图功率单元采用三相交流输入,整流滤波后形成直流电压,经逆变后输出脉宽调制电压。
功率单元控制板由驱动电路、监测保护电路、光纤通信电路、单元旁路电路和控制电源组成。
运行中功率单元故障时,变频器可将故障单元自动旁路并继续运行,等情况允许时再停机排除故障。
-遵盛-蔓剐宰{萨≥弈’事t事;{:l、f、;{碱铤盎蝣2节能分析根据风机学的知识,流量、扬程和消耗的能量之间有下面的关系:卺池:风机的流量和电丰滕速成正比一14121--1z%㈡2:风机的全V2、112’压和电机转速的平方戍正比;鲁%(詈)3:风机消耗的轴功率跟电机转速的立方成正比;电机转速公式:n=』!;竺(1一s o由以上参数关系±,可知当系统采用变频调节时,直接通过改变频率来改变电动机的转速来满足不同工况的需求。
变频器调速技术在锅炉引风机上的应用论文
变频器调速技术在锅炉引风机上的应用论文[关键词]变频器调速锅炉引风机1、引言随着变频技术的日益成熟,在锅炉引风机上采纳变频器技术,不仅便于实现低速启动,无级变速调整,更能实现节能降耗,对于平安运行,延长设备寿命都有着重要意义。
2、变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f成正比,只要转变频率f即可转变电动机的转速。
依据流体流量与风机的转速关系可知,流量Q与风机转速n的一次方成正比;电动机转矩M与转速n的二次方成正比;电动机输出功率P与转速n的三次方成正比。
3、变频器调速技术的应用海安美亚热电厂锅炉〔型号:LG-75/5.30〕引风机〔型号:Y -48 20.2D〕采纳MOT1LA8.355-6PB80型号电机,变频器选用的是上海昱能电气公司生产的,为了使引风机在变频器故障时也能够运行,设计采纳降压起动装置作为帮助启动装置,当变频器发生故障时,引风机可以转到工频状态连续运行。
4、变频器调速技术使用的效果〔1〕改善了启动性能。
由于电动机的转矩M与转速n的二次方成正比,采纳变频器启动时频率低,转速也低,启动电流就小,避开工频启动时形成的大电流对电机、电缆、开关等设备的`冲击,因此启动性能得到改善。
〔2〕提高了功率因数。
由于变频器内的滤波电容作用,使其具有功率因数补偿功能,使功率因数cosφ≈1,从而削减了无功功率损耗,减小了电流,也削减了线损和设备的发热,提高了设备的有功出率。
〔3〕提高了掌握精度。
使用变频技术后,变频器可以直接通过转变频率掌握风机转速来掌握风量,调整便利。
变频器调整的最小幅度为Δf=±1.5Hz,炉膛负压改变仅〔50-80〕Pa,远比档板调整精度高。
由于提高了掌握精度,使锅炉的燃烧调整更加稳定,避开或减轻了档板调整使炉膛负压改变大,燃烧不稳定的现象。
〔4〕延长了设备使用寿命。
使用变频器后,取消了调整档板,使风压波动削减,从而削减了风道振动,减轻轴承磨损。
由于使用变频器,风机电动机的运行频率为20-47 Hz,转速低,转矩小,这样等于提高了运行设备的平安系数,有利于机组的长期平安运行,也延长了风机、电动机等设备的使用寿命。
鼓风机和引风机控制中变频技术的运用-电气工程论文-工程论文
鼓风机和引风机控制中变频技术的运用-电气工程论文-工程论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:介绍了变频调速节能的原理, 阐述了鼓风机、引风机变频的控制流程, 总结了风机变频控制的优势。
以4台10 t锅炉运行情况为例, 通过对比工频和变频下的耗电量, 得出变频调速技术能够每天节约550 k W的电量, 一年能够节约160 600元, 达到了节能增效、增加收益的效果。
关键词:变频技术; 锅炉风机; 应用;Abstract:This paper introduces the principle of energy saving of frequency conversion speed regulation, expounds the flow of frequency conversion control of blower and inducer, and summarizes the advantages of frequency conversion control of fan. Taking the operation of 4 10 t boilers in Yuandian No. 2 Mine as an example, by comparing the power consumption under power frequency and frequency conversion, it is concluded that the frequency conversion speed regulation technology can save 550 k W of electricity per day and 160, 600 yuan per year. The effect of saving energy and increasing efficiency is achieved.Keyword:frequency conversion technology; boiler fan; application;1、变频调速节能原理锅炉风机主要包括鼓风机和引风机, 以往的风机工作都是在人工操作的状态下运行的, 在应用中采用接触器控制的方式。
高压变频调速技术在锅炉引风机上的应用
高压变频调速技术在锅炉引风机上的应用中石化股份天津分公司炼油部制氢车间的2台锅炉,各配套了1台引风机,其异步交流电动机的额定功率为200kW,额定电压6kV。
通过引入高压变频器,采用变频调速技术,用高压变频器调节电动机的工作频率,从而用其控制转速的方法取代调节挡板,达到了减少能耗的目的。
L、高压变频器的选型目前业内使用的高压变频器种类繁多,我们选择了目前应用较广、技术比较成熟的电压源型“高一高”型变频器。
该变频器采用多脉冲整流、多重化PWM、单元串联叠加的多电平拓扑结构,具有高功率因数、低谐波污染的特点,输入和输出电流波形均接近正弦波。
选择了具有15个功率单元的变频器,配置移相变压器副边绕组分5级,每级电压为690V,相互间移相12。
,构成30脉冲整流方式。
此变频器结构上分为控制柜、功率柜、变压器柜、旁路柜。
2、连接方式在原有基础上。
将原电动机电缆由6kV配电柜抽出,置入变频器旁路柜内QS2下口输出端子,再增放电缆由变频器旁路柜内QS2上口端子至原引风机K-104/1的配电柜断路器下口(见图1)。
为了保证整个系统运行的可靠性,该变频器可使用系统旁路。
即当变频器需要退出运行进行维护、维修时,为不影响电机正常运行可以无需更换线路。
就可切换到工频运行。
3、控制方式(1)工频状态操作:确认K-104/1引风机断路器(617)确在分闸位,将小车拉至试验位;取下K-104/1引风机断路器(617)二次控制保险;确认K-104/1引风机旁路柜隔离刀闸QS1(变频器输入刀闸)、QS2(变频器输出刀闸)确在分闸位;将旁路柜操作手柄切至操作位,解开电磁锁 SLK3 ,按下QS3操作机构扳把,合上K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3,检查QS3操作机构扳把应自动恢复原位;检查K-104/1引风机旁路柜旁路运行刀闸QS3 确在合闸位;恢复电磁锁,将旁路柜操作手柄切至工作位;工频状态下送电:检查K-104/1引风机断路器(617)确在分闸位,将小车推入工作位;给上K-104/1引风机断路器(617)二次控制保险;工频状态下停电:1)检查K-104/1引风机断路器(617)确在分闸位,将小车拉至试验位;2)取下K-104/1引风机断路器(617)二次控制保险;注:工频状态时,引风机起、停现场“工频”操作柱由装置值班人员操作。
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用
变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的应用【摘要】锅炉引风机在工业生产中扮演着重要角色,但其能耗较高,急需进行节能改造。
本文从锅炉引风机的工作原理入手,分析了引风机的能耗情况和节能需求。
然后介绍了变频调速装置在引风机中的作用,通过调节电机转速实现节能效果。
接着讨论了变频调速装置的选择与安装技术,包括选型注意事项和安装步骤。
最后对节能效果进行评估,总结出变频调速装置在锅炉引风机节能改造中的重要性和实际效果。
通过本文的研究,可以为工业企业提供节能改造方案,降低能耗成本,实现环保节能目标。
【关键词】锅炉引风机,变频调速装置,节能改造,工作原理,能耗分析,节能需求,选择与安装,节能效果评估,结论1. 引言1.1 引言锅炉作为工业生产中常见的热能设备,在运行过程中通常需要配备引风机以确保燃料充分燃烧。
引风机在锅炉运行中扮演着至关重要的角色,其工作状态稳定与否直接影响到锅炉的燃烧效率和能耗水平。
随着能源紧缺和环境污染问题日益凸显,如何提高锅炉运行效率、降低能耗成本已成为生产企业亟待解决的难题。
2. 正文2.1 锅炉引风机的工作原理锅炉引风机是锅炉系统中一个重要的组成部分,其主要作用是通过引风机将空气送入锅炉燃烧室,从而达到燃烧所需的氧气供应。
引风机工作原理简单来说就是通过电机驱动叶轮进行旋转,产生气流将空气吸入并送入燃烧室。
在引风机的工作过程中,需要考虑到的关键因素包括风量和风压。
风量是指引风机每单位时间内输送的空气量,通常以立方米/小时或立方米/秒来表示。
风压则是指引风机产生的风力大小,在工作中需要根据具体情况进行调节以满足锅炉的燃烧需求。
锅炉引风机的工作原理决定了其在整个锅炉系统中的重要性,因此在进行节能改造时,引风机的节能效果也是至关重要的一环。
通过引入变频调速装置,可以有效地控制引风机的转速和功率,实现精准调节风量和风压,从而提高系统的效率并减少能耗。
在锅炉引风机的节能改造过程中,变频调速装置的应用将起到关键作用。
毕业设计(论文)-变频器在风机中的应用
变频器在风机中的应用摘要在工矿企业中,风机设备应用广泛,诸如锅炉燃烧系统、通风系统、和烘干系统等。
传统的风机控制是全速运转,既不论生产工艺的需求大小,风机都是提供固定数值的风量,而生产工艺往往需要对炉膛的压力、风速、风量及温度等指标进行控制和调节,最常用的方法是调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象。
这样,就是得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了,找成了大量的能源浪费和设备损耗,而且控制精度收到限制,影响产品质量和生产效率。
使用变频器驱动的方案取代了风门、挡板控制方案,降低了电动机功耗,达到了高效节能和高效运行的目的,关键字:风机、变频调速、节能引言目前风机在运行中存在的问题:(1) 设计院或用户在选择风机设备时,通常留有10%~15%的设计余量,实际上系统多数工作负荷低于额定负荷运行,设备容量不能充分利用,运行效率低; (2)启动时对电动机的冲击大,降低了电动机使用寿命;(3) 挡板功耗大,浪费能源;(4)工作系统很难投入自动运行,降低了系统自动化水平。
随着电力电子技术、微电子技术、信息技术和现代控制理论在调速系统中的应用,并且由于近年电力紧张,变频调速技术已经成为现代电力传动的一个发展方向,卓越的调速性能,使得变频器在工业生产中的节能效果越发显著。
因此,将风机改为变频器控制,将传统的电机调速技术、现代电力电子技术以及计算机控制技术结合在一起,当系统工艺需要风量发生变化时,自动调速,使电机在经济的转速下运行,从而达到节电的效果。
变频调速节能控制装置的特点:(1)调速效率高;(2)调速范围大;(3)调速精度高;(4)启动电流小,而且容易实现闭环控制。
由于可以利用原普通交流异步电动机,所以特别适合对原有旧设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单,可靠耐用,维修方便的优点,又能达到节电的显著效果,是风机交流调速节能的理想方法。
目录一、变频器技术概述1、变频器技术的发展2、变频器的分类3、变频器的主要组成元件二、风机变频调速驱动原理1、风机的机械特性2、风机的功率特性三、风机调速节能原理1、风机风量和转速及风压与转速的关系2、风机节能的计算3、电机的机械特性四、风机变频调速系统设计1、二次方律负载2、风量调节方法3、风机的容量选择4、变频器的容量选择5、变频器的运行方式选择6、变频器的参数设置7、风机变变频调速系统的电路原理图五、变频改造后的效益计算六、结束语七、参考文献一、变频器技术的发展1、电力电子器件是变频器发展的基础变频器的主电路不论是交-直-交还是交-交变频的形式。
变频控制技术在高炉鼓风机上的应用
变频控制技术在高炉鼓风机上的应用摘要:本文介绍了变频技术原理,结合包头某钢厂高炉鼓风机变频改造实例,通过变频器的配置、电气控制、逻辑控制、上位机控制方案,阐述了变频控制的实现方法,并进行了应用效果分析。
关键词:变频技术;高压变频器;鼓风机;逻辑;变频1 引言高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节,具有经济指标好,工艺简单,生产量大,效率高的特点,这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
鼓风机是高炉炼铁实现鼓风的的重点设备,生产系统的动力中枢,其作用是根据炉况的需要,不断给高炉吹入一定压力和流量的风量,以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需要的氧气,克服料柱的阻力,确保炉顶保持一定的炉顶压力。
可见,鼓风机的正常运行是高炉稳定高产的基本条件。
鼓风机的风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,调整风机的转速可获得不同的风量和风压,因此,高炉鼓风机的调速系统至关重要。
包头某钢厂550m31#炼铁高炉鼓风机采用 6500kW/10kV 三相异步电动机拖动,工频直接供电,风量大小靠风门调节进行控制。
这种调节方式耗电量大,节流损失大,响应速度慢,精度低,对炼铁工艺指标有一定的影响。
为实现对高炉鼓风系统的有效控制,节约能源,优化工艺,采用变频控制技术对鼓风机进行了改造。
2 变频技术原理简介变频技术是一种电能控制技术,其工作原理是在电力半导体通断的作用下,将工频电源转化为其他频率,主要采用交—直—交的转换方式,通过整流桥,对交流电进行整流,使其转化为直流电,然后通过滤波对直流电进行平滑加工,再将平滑的直流电逆变为交流电。
变频器是变频技术的核心,可将频率固定电源转换成频率可变电源,按电压等级的不同,可分为低压、中压、高压三种类型。
目前,常压变频器的应用已经很普遍,高压大功率交流变频调速技术也逐渐成熟。
高压变频器采用多电平变频功率单元串联,叠波升压的形式,来实现高压输出,具有很高的可靠性,适用于要求精度高、流量不稳定、变化范围大且需要经常改变的场合。
变频调速在焦炉煤气鼓风系统中的应用引言西林钢铁公司焦化厂现有
变频调速在焦炉煤气鼓风系统中的应用引言西林钢铁公司焦化厂现有66型焦炉两座,原有压力调节系统为人工手动调节,由于被控对象是一个多扰动、变化大、耦合严重的非线性系统,由于焦炉末期生产,炉况频繁失常,已严重影响焦炉的正常生产。
影响焦炉正常生产的因素很多,其中,煤气压力是焦炉生产的一个重要工艺参数,它直接反映焦炉生产状况。
为此,要想实现焦炉集气管压力的自动调节,单靠简单的仪表单回路进行调节,是根本无法实现的,必须采用先进可靠的控制方法。
交流变频调速技术是当今节电节能、改善工艺结构,以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
煤气鼓风机是焦化厂的核心设备,其作用是将焦炉炭化室在炼焦过程中产生的荒煤气不断抽出,它由两台95kW的交流异步电动机驱动,经常出现“大马拉小车”的现象。
西钢焦化厂采用变频调速系统直接控制煤气鼓风机电机的转速,应用PLC与压力变送器构成初冷器前吸力的闭环自动控制系统,合理地实现了电机根据负荷的变化变速运行,自动调节煤气压力,在焦化厂应用变频调速系统是调节焦炉煤气压力和节能的最佳有效方法。
既满足了生产需要,又达到了节能降耗、延长设备的使用寿命和提高控制水平的目的。
2 系统设计方案及原理西钢焦化厂鼓风机变频调速系统采用高可靠性的两级计算机集散控制系统,由变频器、PLC控制器、监控站、及仪表系统构成。
对原有煤气鼓风机加装变频调速装置和PLC控制系统,并且将初冷器前吸力信号送至PLC,作为初泠器前煤气压力闭环控制的反馈值(给定值根据实际工况设定)。
通过PLC对初冷器前煤气压力信号变换和处理,为变频器提供频率给定,实现频率的自动调整,也就是说对鼓风机电机的转速进行控制,以达到根据负荷变化而调整输出功率、稳定初冷器前煤气压力和节能降耗的目的。
2.1 系统硬件组成系统组成如图1所示,主要部分及其功能分述如下。
图1 煤气鼓风机变频调速系统构成图(1) 变频调速系统变频调速系统采用日本三垦公司的IPF 110K的110kW的变频调速器,完成工频50Hz交流电到频率可变的交流电的转换,并具有自动和手动、就地和远程调速控制功能。
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变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用【摘要】本文论述了变频调整技术在锅炉鼓引风机控制系统中的应用。
【关键词】节能原理;控制方式;节能分析
0.引言
近几年随着电子技术的飞速发展,变频调速技术得到了普遍的推广应用;同时,变频技术也已从u/f比控制、电压空间矢量控制,发展到无速度传感器的直接转矩控制(dyc),功率开关器件从gto、gtr、igbt发展到icct,变频器的优点在各个领域应用中被充分地证实。
在工业民锅炉的节能控制中也逐步引入了变频调速技术,利用该技术对锅铺机中的鼓引风机进无级调速控制,得到了显著的节能效果。
1.节能原理
通常,在选择锅炉配套风机时,要考虑短期的超负荷能力,并加以适当裕量来确定机型。
而在选定锅炉时,又要根据工艺最大供负荷和适当裕量来确定锅炉容量。
鉴于上述两个环节的选定又受到产品规格分档的限制,因此最后的风机容量往往偏大,加之对锅炉鼓、引风机的调节,是靠调节闸板完成的,所以当风量变化时,就风机系统而育,会浪费大量的电能。
要想改变这种情况,最好是采用变频调速技术。
我们通过风机系统特性曲线)可以看出:随着流量的增加,风机的静态压力下降。
现假定风机效率最大时的工作点是a点。
当需要减少风机的供风量时,过去经常采取调节阀门的方
式,增加系统阻力来满足要求(见工作点b)。
这种方法不但不能节能,反而会加快风机的效率损耗。
采用变频技术后,当上述工况出现时,就可通过变频调速装置,降低异步电机的转速,是系统重新达到平衡(见工作点c)。
从c点可以看出,电机转速虽然降低了,但是对风机效率影响不大。
众所周知,风机的风量与转速的一次方成正比,而轴功率与转速的立方成正比,因此当风机的风量在较大的范围内捐繁发生变化时,采用变频调遣装置对风机转速加以控制,将会取得非常显著的节电效果。
例如:当风机的风量要求为100%时,阀门完全打开,此时阀门调节与变频调节的耗电量一样,为1。
当风机的风量要求降到80%时,若使用阀门调节,风机耗电量不变。
若使用变频调速,风机耗电量为0.8的立方等于0.512与阀门调节相比,耗电量降低了48.8%。
2.控制方式
2.1 引风机
原引风机运行方式是降压启动、工频运行,其风量大小采用调节风门的方法来调节风量。
这种控制方式的缺点是电能浪费大,调节实时性差,噪声大,工人的劳动强度大。
对其进行变频改造,方案是:采用微差变送器、变频器、控制器、引风机组成的压力闭环回路自动控制引风机的转速,使炉膛保持一氇定的微负压,这样即提高了控制精度,又节约了能源,使引风机控制具有一定的合理性。
2.2鼓风机
鼓风机运行方式是降压启动、工频运行,其风量大小也是靠调节风门的方法来调节风量。
这种控制方式的缺点是电能浪费大、燃料浪费大,调节实时性差,噪音大,对其进行变频改造,方案是;采用温度变送器、变频器、控制器、鼓风机组成的温度闭环回路自动控制鼓风机的转速,使锅炉出水口的温度保持一稳定值,这样即提高了控制精度,又节约了能源(电能和燃料),使鼓风机控制具有一定的合理性。
3.节能分析
下面以20吨锅炉为例,对其鼓引风机进行变频调速控制。
蚊风机45kw。
引风机90kw。
变频器投资分别为4.2万元与8.07万元。
共投资12.27万元。
若按调遣后为额定转速的m%,每天运行16小时,每年按300个工作日计算,每度电按0.6元,其节约的电费。
一次性多投资回收期大约为0,48年,效益特别显著。
以上计算中还未去掉风门电动执行机构节省的投资,变频后使蚊引风机软启动,软停止,工作点流降低使引风机,电动机寿命延长等带来的经济效益,如考虑以上因素,则综合效益更加显著,投资回收期更短。
而且锅炉运行中,还能根据负荷的大小,可以对锅炉蚊引风机都实现变频调遣控制,即能保证锅炉处于良好的运行状态,又能避免黑烟现象,达到环保的要求。
因此变频调速技术既节约降耗又能利国利民。