变频燃烧器的电气原理与应用分析

张涛

摘要：本文介绍JD3000型沥青混合料搅拌设备燃烧变频器的电气控制部分的设计思路，参数设置与调试方法，对实际应用中所遇到的问题给出合理的调整方案，并进行对比分析与研究，论述了变频燃烧器在提高效率，节能，环保等方面的优势。

关键词：变频燃烧器；原理；调试；分析；应用

变频燃烧器在沥青搅拌设备各总成中起到非常关键的作用，燃烧效果的优劣直接影响到设备的产量，成品的质量以及布袋的正常使用，烟气的排放量等。本文从介绍变频器的原理入手，以中交西筑公司JD3000型沥青混合料搅拌设备为例，详细介绍施耐德ATV61系列变频器在我公司自主研发的变频燃烧器中的应用。

1.ATV71变频器的电气原理与参数设置

JD3000型沥青混合料搅拌设备选用施耐德ATV61 55KW与7.5KW两种变频器，分别控制轴流风机与燃油泵的转速。随着频率的改变，轴流风机变频器的输出端AO1的电压也随之改变，而此电压信号通过拨码器再输入给燃油泵变频器AI2端，拨码器从00-99可调，相当于乘以比例系数0-0.99。

变频燃烧器电气原理

变频器的参数功能的正确设置可使电机的正常高效运转，及实现燃烧器部分应用功能，下面就几个重要参数做介绍分析：

1.1低速频率

轴流风机变频器初始为16HZ，燃油泵变频器初始为1HZ。16HZ为轴流风机在准备点火时的频率，而经过内部换算与拨码器的设置，燃油泵的点火频率应在6-7HZ，在实际应用中可通过观察火焰燃烧效果来确定频率，轴流风机电机在15-18HZ范围内调整，由于使用燃油不同，燃油泵电机点火频率在5HZ-9HZ之间选择。

1.2 2/3线控制

2线控制是由0-1的信号来控制变频器的启停，信号输入端连接的开点闭合即启动，断开即停止。而3线控制是通过脉冲信号来控制启停，要单独接启动按钮和停止按钮，而操作台的燃烧器启动和停止则是控制燃烧器各部分电气元件的总启停开关，是以脉冲信号输入PLC，再由PLC经编程运算输出所有控制指令，实现一键点火与断火，非常方便。

1.3命令与应用参数

重油需保持在一定的温度才可雾化点火成功，而从油罐经燃油泵再到燃烧器的管路较长，尤其在气温较低时，可将热油在管路中循环5-10分钟，待管路变热后再点火。中间继电器设置两组辅助触点，当循环阀打开时，输入LI6的常闭触点变常开，输入LI5的触点变常闭，燃油变频器以预设速度参数所设定的30HZ运行。当循环停止时，循环阀关闭，输入LI6的触点变常闭，此时参数给定2切换为LI6，燃油变频器则由AI2给定进行控制即频率跟随轴流风机变频器而变化。

2.实际应用中的关键问题与调整方案

在实际生产中，变频器调整的效果须根据燃烧器的火焰颜色，形状，以及燃烧尾气的化学成分等而定。

在调试中，不同工地根据具体的情况做相应的改变，目的要使火焰充分燃烧，火焰颜色形状长度等均要达到要求，并且可使不同配比的骨料均可加热到理想温度。由此，除了对火焰的长度形状等按规定调节外，最主要的是解决燃烧不充分的问题。

而燃烧不充分的表现总结为以下几点：

2.1火焰呈深黄色，红色干燥筒内有大量黑烟。

充分燃烧的火焰颜色应是火焰中心为淡橙色，火焰白亮且均匀，外围无闪出雪片状火星，火焰根部油雾均匀雾化，尾部无黑烟。

2.2白料沾油，颜色发黑。

未加沥青的白色骨料经燃烧取样后可见沾有较多油点，严重时骨料大部分发乌黑色。

2.3回收粉呈暗黄色，加水有油泛出。

正常的回收粉应呈淡黄或灰白色。

2.4引风机出口冒黑烟严重时甚至烟囱有油渗出，布袋抽出后沾满油迹。

造成燃烧不充分的原因很多，总结为以下几点并给出相应的处理办法：

2.4.1风油比

观察火焰颜色形状等调整合适的电机频率。

2.4.2燃油

根据油的热值来调整用油量大小及风量大小，燃油在加热时应避免温度过低导致油粘度过大而不易燃烧，也不应加热温度过高使水分气化而导致燃油供给不连续导致火焰闪断。

2.4.3引风量（负压）

在布袋堵塞或引风量严重不足的情况下，火焰颜色会偏暗红，应及时查看负压，布袋反吹的运行情况。

另外实际生产中还存在着料温偏低的情况，除了环境温度骨料湿度等外部原因，变频燃烧器油压偏低也是导致料温偏低的主要原因，在工地调试中，如果风油比调整在适合的频率实际火焰总是偏小，甚至随着频率的同步增大，尤其是风量的增大，料温升温不明显，有时光电眼甚至无法检测到实体火焰，此时应适当提高油压以达到良好效果。

3.节能环保与产品优势

变频燃烧器由于采用了变频技术，电机在中低速运行时节电效果更为显著，当轴流风机转速降低50%，其风量也降低50%，而功率仅为原来的25%左右，节约了用电成本，由声学原理可知，噪音的大小和风机转速的3次方成正比，电机的转速随着轴流风机转速的降低而噪音也明显降低，且远远小于调节风门所实现的效果，降低了设备生产中的噪声。在小火燃烧时，燃烧器对风压的要求较低，而变频燃烧器正好可满足这一点，解决了由于风量不稳导致燃烧不稳，浪费能源的弊端。由于其简单易操作，对于风油比的调节更为方便，对于火焰的控制更为精准，燃烧更为稳定。

4.总结

随着我公司在变频燃烧器的研发应用中，不断进行升级改进，现已生产出了质量稳定，功能丰富，操作简便，高能效低能耗，适应多种工况的变频燃烧器，涵盖整个系列产品。变频燃烧器的广泛应用必将使沥青搅拌设备再上一个新的台阶，为用户创造更大的效益。