电力锅炉中变频器的应用

玉 琢

辽宁电力勘测设计院，辽宁沈阳 110179

0 引言

锅炉中引风机所采用的是挡板调节的模式，因挡板调节的模式是原始的调节模式，这仅仅只是利用通道的改变来流通阻力的，对于驱动源输出的功率则改变其实并不大，而节流的损失也相当的大，同时也浪费了很多的电能。所以就造成了工程用电率很高，供电的标准煤的消耗高，发电的成本也不容易降低等等。于此同时，电机在启动的时候，将会产生出5倍～7倍冲击的电流，而对于电机的构成也是具有相当大的损害。对于风机的系统自动化功能与水平都偏低，而不能做出及时的调节，运行的效率也很低。而变频的控制系统，则为每台的风机都配备了一台相应的变频器。而变频调速的系统也能够因现场主控的系统进行相应的调节与控制，根据工作情况在按设定的程序运行之中，来完成对与电动机的转速进行控制。

1 传统锅炉的缺点

通常的工业产品或者生产加工的制造业过程之中，风机的主要作用就是运用于锅炉内的烘干、燃烧、通风以及冷却等内部系统的正常运转，可以根据生产过程中对风机的不同要求，迅速、精确的调节、控制锅炉炉膛内的温度、风速、压力等指标，以此来适应其所需的运行工况和工艺的要求。而最普遍的控制模式就是要调节挡板开度和风门的大小，通过这个来调节和控制相关设备的运行。但在这种情况下，风机则一直需要保持全速运转，但是在实际的生产运行当中，相当一部分能量都被挡板、风门等的节流而损耗，同时，风机全速运转还会限制精度的调节，也造成了大量能源的不必要浪费，导致生产成本上升，减弱了产品的市场竞争力，而设备的使用寿命也会相应的缩短，设备的维修和维护费用也会高居不下。风机类的设备，大多数也会采用异步电动机与直接的驱动模式来运行，这之中存在了机械的冲击、电气的保护特性较差和启动电流大等等的缺点。

2 变频器的工作目的与原理

变频器在生产的过程之中，主要是用于电机的拖动领域，这是因为它是具有精确控制模式的，不但可以在很大程度上提升工艺的高效性设备操作，从而实现控制闭环，同时还能有效的节约能耗，且还可实现了远程的相关控制。变频器的调速最主要的是适用于电力锅炉的笼型电动机，原理是根据n=60f/p，改变其频率f，同时改变了速度n，并改变了转子转速，而频率f的下降，电压u也同时下降，为获得适用的调速与性能，必须要保持u/f的不变，即常数为实现¢m磁通的调速。

3 电力锅炉中变频器的应用

锅炉中的引风机普遍都是以电机来运转定速的，再利用改变引风机的入口处挡板开度来进行调节风量的大小。而风机最大的特点其实是转速与负载之间的转矩平方成正比的，而转速与轴功率的立方则是成正比的，所以，如果将电机定速的运转改成为因需求流量来进行调节电机转速则就可以节约很大的电能。如果想进一步使引风机的电动机性能与效率提升，可以在电力锅炉中加装调速装置，调速装置可以使电动机在不同的工况下选择合适的转速，从而达到节省电能，提高电动机工作寿命的目的。这一目标的实现，变频器是最佳的调速装置。在风机的改造方面变频器则得到了广泛的应用，可以根据工艺的状况需求来调节去变频器输出的相关频率，以此来满足其工艺的要求。变频器的输出频率一般情况下能够满足不同生产工艺的要求。

4 变频调速的特点及节能分析

锅炉的引风机电机，其传统的起动方式是采用“降压启动”，在点击正常运行过程中，引风机风量的大小主要是通过调节风门的方式实现。在“降压启动”方式下，下风门的开度一般维持在50%～80%，电动机则必须保持长时间的全速运转，但是效率较低，造成大量的能源浪费。变频器的使用则可以很好的改善这种情况，其基本的工作原理是根据锅炉内电动机的电源输入功率和转速是呈正比关系：n=60f(1-s)/p；利用改变锅炉内部电动机的电源工作频率来达到其改变锅炉电机转速的目的。变频器是基于以上原理的采用，交-直-交的电力电子、微电脑控制、电源变换技术等等，多项技术集于一身综合性的电气类产品。

5 电力锅炉变频器应用的优点

锅炉引风机是通过变频调速的技术安装之后，改变其原有操作的模式，能够大幅优化原有的控制流程，实现生产过程中对锅炉的远程控制，使锅炉内部各个系统的运行更加稳定，电动机在这种情况下也能实现软启动，无冲击的电流会使设备的故障率将大大的降低，而维修的费用也将会大幅度的减少。拖动的系统在运用变频调速技术后，在轻载的状态下维持风机的正常运行，不仅能够节约大量的能源消耗，同时，电动机在低电压和低转速运行的状态下，还能有效的使其温升降低、发热减少，能够有效的延长使用的寿命。变频调速的技术也会提高功率的因数，使其电网的效率提高，损耗也会随之减少，同时还可以通过使其运行过程中的噪音降低，从而达到改善生产环境的目的，此外，变频器能够在事故发生后迅速启动自我保护功能，因此变频器的使用能够降低事故发生后的危害性。

6 结论

通过对锅炉的引风机应用与控制系统方面的介绍，可以解决我国锅炉使用中遇到的多项问题，但是重点是可以节能，并且效果还非常的理想。因此，就得到了我国相关专业技术的人员大力的投入和全力的配合及有关部门领导的大力支持，同时也解决了很多技术方面难题，高压变频器迄今为止的稳定运行，而各种参数均合格，节能的效果也非常的明显，效益也非常的可观。

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