变频技术在锅炉引风机节能改造中的应用
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Ｑ １ Ｑ ｏ 流量 Ｑ
台变 频 器 （ 选用 大 于 现 有 电机 额 定 功率 一 级 的变 频 器控 制现 有额 定 功率 的 电动机 ，在 一 定程度 上
图 １ 阀 门位 置 与 压 力 流 量 关 系 图
当电机 以额定转速ｎ运行， ｏ 阀门角度 以 （ 全
开 ，ａ，ａ变化时管道压力与流量只能是沿 ， ｌ
４ ２
机 电技 术
２１年 １ 月 ０１ ２
Hale Waihona Puke Baidu
变频技术在锅炉 引风机节 能改造 中的应用
吴有 明 曹登峰 甘善泽 罗赞
（ 南宁职业技术学院 ，广西 南 宁 ５ ０ ０） ３ ０ ８
摘 要：制糖行业中锅炉风机及给水泵等风机水泵类负载常用挡风板、回流阀或开／ 停机时间来调节风量或流量，
由 图 １可 见 ，流 量越 低 ，阀 门前后压 力 差越 大 ，也 就 是说用 变频 调速 在 流量 小 ，转速低 时 ， 节 能效 果更 好 。 目前绝大 多 数锅炉 燃 烧控 制系 统 中的风 量调 节都 是通 过调 节风 门挡 板 实现 的 ，这 种 风量 调节 方式 不但 使风 机 的效率 降低 ，也使 很 多能量 白 白消耗 在挡 板上 。为 了节 约 电能，提 高 锅 炉燃 烧控 制水 平 ，增加 经 济效 益 ，采用 变频 调 速 系统 取代 低效 高 能耗 的风 门挡板 ， 已成 为各 锅 炉 使用 单位节 能 改造 的重 点 。
，
满足了将来工况扩展要求１ 通过变频器来控制 电 ， 机 的起停和调速 。为有效抑制变频器对电网的干 扰 ，在变频器上端加装输入 电抗器；为抑制谐波 对 电机 的影响，保障了低频运行时电机温度噪音 不 超过 允许 范 围 ， 变频器 下端 加装 输 出 电抗 器 。 在 ２ ）每个变频器配套一个现场控制柜和一个 远程控制柜 ，使现场和远程都能实现监控 ，在远
节，由变频器控制引风机电机的转速来调节风量
的大小，电机不再是一直都处在工频状态 ，可根 据 需求 的引风 量 的大小 来调 节 电机 的转速 ，从 而 大大 的减 少 了 电耗 ，达 到节 能 的 目的 。实 际运 行
中水泵 和 引风机 的节 电率都 达到 了 ２ ％。 ０ ２ ）变 频器 对 电机 实 行软启 动和 软停止 ， 免 避 了 电机 启动 电流 过大 对 电网造 成 的瞬 时 降压 ，同 时也避 免 了 电流 对 电机 的冲 击 ，延 长 了 电机 的寿
命。
３ ）变频 器有 完善 的保 护功 能 ，包 括对 过流 、
欠压、缺相、过载、过热等，保证 了生产的可靠 性和 设 备 的稳定运 行 。减少 了设备 的维 护和 维修
量 ，降低 了维修 费用 。 ４ ）改造 后 实 现 控 制 方便 灵 活 、 自动 化 水 平
第 ６期
吴有 明 等 ：变频技术在锅炉引风机 节能改造 中的应用
４ ３
程操作柜装一个数显表显示变频器的参数（ 电流、 频率或转速） 。
３ ）为提 高设备 运 行的可靠 性 ，增加 一个双 掷 刀开 关 ，实现 工频 控制 回路和变 频控 制 回路 的切 换， 当变 频系 统有 突发 问题 或 是需要 停机 维护 时 ， 就可 暂 时切换 到工频控 制 ， 保不影 响正 常生 产 。 确
变频调速， 使风机转速至 ， 且流量等于 Ｑ ，压
力 等于 ，那 么在 工艺 上则 与 阀门调节 一样 ，达 到燃烧 控制 的要 求 。而在 电机 的功 耗 上则大 不 一
样 。风 机 水泵 的轴 功率 与流 量和扬 程 或压 力 的乘
积成正 比。在流量为 Ｑ ，用 阀门节流时，令电动
存在诸 多问题特别是能耗高，采用变频 技术 改造方案（ 变频器直接控制风机、泵类负载） ，实际运行节能效果 明显 。 关键词 ：变频技术 ；锅炉引风机；节 能改造 中图分类号 ：Ｔ ７ 文 献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ７—８ １ ２ １）６０ ２０ Ｎ７ ３ ６ ２４ ０ （０ ０ －４ －２ ２
１ 阀门特性及变频调速节能原理
阀 门的开 启角度 与 管 网压 力 、流量 的关系 如
图 １ 示。 所
２ 变频技术改造方案
Ｐｏ
根 据 企业提 出的控 制要 求 ，拟采 用 以下 的控 制 方案 ，基 本系 统 图如 图 ２所示 。 １ 原有 设备 的基础 上 ，给每个 电机 增加 一 ）在
机 的功率为 Ｎ， Ｑ 。 ＝ 用变频调速 比阀门节流
节 省 的 电能 为 ：
干扰 电力系统正常运行。 国家普遍提倡节能降耗、 低碳 减排 ，因此 改进生 产 工艺 ， 降低 生产 成本 ， 节 能降耗 ， 己势在必 行 。
Ⅳ， Ⅳ， （ 一 ） ： 一 ＝
近年 来 ，制糖 行业 随着 产销 量 的不 断增加 ，
Ａ Ｐ 一 。如果让 阀门全开（ Ｐ＝ ｏ 开度为 ） 采用 ，
企业的生产成本也在逐年攀升，特别是原有的锅 炉风机 及给 水 泵等 风机 水泵 类负 载 多是根 据满 负
荷 工作 需用 量 来选 型 ，实 际应用 中大 部分 时 间并 非工 作于满 负荷 状态 ， 由于交流 电机 调速 很 困难 ， 常用挡 风板 、回流 阀或开／ 停机 时 间来调节 风量 或 流量 ，因此产 生风 阻 比较大 、电能耗 高 ，容 易发 生机 械 故 障 ， 同时 大 电机 在 工 频 状 态 下频 繁开 ／ 停 比较 困难 ，电动机 起动对 电网冲击 大 、耗 能高 ，
ｃ，点变化 。即若 想减 小管 道流量 到 ，则必
须减小阀门开度到 ａ ，这使得阀前压力由原来的 ｌ 提高到 ， 实现调速控制后 ， 阀后压力由原来
的 降 到 。 阀前 阀后 存 在 一 个 较 大 的压 差
作 者简介 ：吴 有 ￣（９２ ，男 ，讲师 ，研 究方 向：机 电一体 化 专业教 学 、电气 自动 化 。 ｆ １７ 一） Ｊ
台变 频 器 （ 选用 大 于 现 有 电机 额 定 功率 一 级 的变 频 器控 制现 有额 定 功率 的 电动机 ，在 一 定程度 上
图 １ 阀 门位 置 与 压 力 流 量 关 系 图
当电机 以额定转速ｎ运行， ｏ 阀门角度 以 （ 全
开 ，ａ，ａ变化时管道压力与流量只能是沿 ， ｌ
４ ２
机 电技 术
２１年 １ 月 ０１ ２
Hale Waihona Puke Baidu
变频技术在锅炉 引风机节 能改造 中的应用
吴有 明 曹登峰 甘善泽 罗赞
（ 南宁职业技术学院 ，广西 南 宁 ５ ０ ０） ３ ０ ８
摘 要：制糖行业中锅炉风机及给水泵等风机水泵类负载常用挡风板、回流阀或开／ 停机时间来调节风量或流量，
由 图 １可 见 ，流 量越 低 ，阀 门前后压 力 差越 大 ，也 就 是说用 变频 调速 在 流量 小 ，转速低 时 ， 节 能效 果更 好 。 目前绝大 多 数锅炉 燃 烧控 制系 统 中的风 量调 节都 是通 过调 节风 门挡 板 实现 的 ，这 种 风量 调节 方式 不但 使风 机 的效率 降低 ，也使 很 多能量 白 白消耗 在挡 板上 。为 了节 约 电能，提 高 锅 炉燃 烧控 制水 平 ，增加 经 济效 益 ，采用 变频 调 速 系统 取代 低效 高 能耗 的风 门挡板 ， 已成 为各 锅 炉 使用 单位节 能 改造 的重 点 。
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满足了将来工况扩展要求１ 通过变频器来控制 电 ， 机 的起停和调速 。为有效抑制变频器对电网的干 扰 ，在变频器上端加装输入 电抗器；为抑制谐波 对 电机 的影响，保障了低频运行时电机温度噪音 不 超过 允许 范 围 ， 变频器 下端 加装 输 出 电抗 器 。 在 ２ ）每个变频器配套一个现场控制柜和一个 远程控制柜 ，使现场和远程都能实现监控 ，在远
节，由变频器控制引风机电机的转速来调节风量
的大小，电机不再是一直都处在工频状态 ，可根 据 需求 的引风 量 的大小 来调 节 电机 的转速 ，从 而 大大 的减 少 了 电耗 ，达 到节 能 的 目的 。实 际运 行
中水泵 和 引风机 的节 电率都 达到 了 ２ ％。 ０ ２ ）变 频器 对 电机 实 行软启 动和 软停止 ， 免 避 了 电机 启动 电流 过大 对 电网造 成 的瞬 时 降压 ，同 时也避 免 了 电流 对 电机 的冲 击 ，延 长 了 电机 的寿
命。
３ ）变频 器有 完善 的保 护功 能 ，包 括对 过流 、
欠压、缺相、过载、过热等，保证 了生产的可靠 性和 设 备 的稳定运 行 。减少 了设备 的维 护和 维修
量 ，降低 了维修 费用 。 ４ ）改造 后 实 现 控 制 方便 灵 活 、 自动 化 水 平
第 ６期
吴有 明 等 ：变频技术在锅炉引风机 节能改造 中的应用
４ ３
程操作柜装一个数显表显示变频器的参数（ 电流、 频率或转速） 。
３ ）为提 高设备 运 行的可靠 性 ，增加 一个双 掷 刀开 关 ，实现 工频 控制 回路和变 频控 制 回路 的切 换， 当变 频系 统有 突发 问题 或 是需要 停机 维护 时 ， 就可 暂 时切换 到工频控 制 ， 保不影 响正 常生 产 。 确
变频调速， 使风机转速至 ， 且流量等于 Ｑ ，压
力 等于 ，那 么在 工艺 上则 与 阀门调节 一样 ，达 到燃烧 控制 的要 求 。而在 电机 的功 耗 上则大 不 一
样 。风 机 水泵 的轴 功率 与流 量和扬 程 或压 力 的乘
积成正 比。在流量为 Ｑ ，用 阀门节流时，令电动
存在诸 多问题特别是能耗高，采用变频 技术 改造方案（ 变频器直接控制风机、泵类负载） ，实际运行节能效果 明显 。 关键词 ：变频技术 ；锅炉引风机；节 能改造 中图分类号 ：Ｔ ７ 文 献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ７—８ １ ２ １）６０ ２０ Ｎ７ ３ ６ ２４ ０ （０ ０ －４ －２ ２
１ 阀门特性及变频调速节能原理
阀 门的开 启角度 与 管 网压 力 、流量 的关系 如
图 １ 示。 所
２ 变频技术改造方案
Ｐｏ
根 据 企业提 出的控 制要 求 ，拟采 用 以下 的控 制 方案 ，基 本系 统 图如 图 ２所示 。 １ 原有 设备 的基础 上 ，给每个 电机 增加 一 ）在
机 的功率为 Ｎ， Ｑ 。 ＝ 用变频调速 比阀门节流
节 省 的 电能 为 ：
干扰 电力系统正常运行。 国家普遍提倡节能降耗、 低碳 减排 ，因此 改进生 产 工艺 ， 降低 生产 成本 ， 节 能降耗 ， 己势在必 行 。
Ⅳ， Ⅳ， （ 一 ） ： 一 ＝
近年 来 ，制糖 行业 随着 产销 量 的不 断增加 ，
Ａ Ｐ 一 。如果让 阀门全开（ Ｐ＝ ｏ 开度为 ） 采用 ，
企业的生产成本也在逐年攀升，特别是原有的锅 炉风机 及给 水 泵等 风机 水泵 类负 载 多是根 据满 负
荷 工作 需用 量 来选 型 ，实 际应用 中大 部分 时 间并 非工 作于满 负荷 状态 ， 由于交流 电机 调速 很 困难 ， 常用挡 风板 、回流 阀或开／ 停机 时 间来调节 风量 或 流量 ，因此产 生风 阻 比较大 、电能耗 高 ，容 易发 生机 械 故 障 ， 同时 大 电机 在 工 频 状 态 下频 繁开 ／ 停 比较 困难 ，电动机 起动对 电网冲击 大 、耗 能高 ，
ｃ，点变化 。即若 想减 小管 道流量 到 ，则必
须减小阀门开度到 ａ ，这使得阀前压力由原来的 ｌ 提高到 ， 实现调速控制后 ， 阀后压力由原来
的 降 到 。 阀前 阀后 存 在 一 个 较 大 的压 差
作 者简介 ：吴 有 ￣（９２ ，男 ，讲师 ，研 究方 向：机 电一体 化 专业教 学 、电气 自动 化 。 ｆ １７ 一） Ｊ