變頻調速技術在鍋爐控制中的應用

1.1給水調節
　　在鍋爐給水調節系統用變頻器調節鍋爐給水泵達到恒壓供水的目的。加上采用調節閥門作為調節機構，當鍋爐蒸發量改變時與調節系統改變給水流量使之與蒸汽流量相平衡，從而將汽鼓水位控制在正常水位（正常水位為汽鼓中間水位或稱“0”水位）上。
　　1.2爐溫調節
　　鍋爐的爐溫調節系統控制兩個副回路，即燃料量調節回路及送風量調節回路。有兩個調節量，即送風量及爐排轉速，采用變頻器控制鼓風機調節送風量，采用變頻器調節爐排直流電機的轉速調節燃料量，從而使爐溫控制在額定的溫度范圍內。
　1.3爐膛負壓調節
　　爐膛負壓調節系統主要以引風電機作為調節機構，以煙氣量作為調節量。當送風量隨鍋爐負荷量改變而改變時，調節系統改變煙氣量使之于送風量相平衡，從而將爐膛負壓控制在額定范圍內。
　　二）、變頻調速技術
　　變頻調速技術（variable velocity variable frequency technology）的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系： n = （式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻調速設備是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。變頻調速設備技術成熟，從節能運行到系統穩定可靠得到社會認可。
　　1.1控制系統原理圖
　　變頻調速系統主要由變頻器、電機、PID調節器、傳感器、控制單元等部分組成。其控制系統原理圖如圖所示：

1.2變頻改造系統示意圖：

1.3接線圖

　
　1.4參數設置
　　變頻器主要設置參數在調試工程中進行設置，主要包括：
　　　　1.最大、最小頻率，載波頻率，加減速時間等等。
　　　　2、電機類型以及額定電壓，額定電流，電源電壓，額定轉速等等。
　　　　3、模擬量輸入信號0—10V，4—20mA，頻率參考信號的選擇以及模擬量輸出信號。
　　　　4、開關量輸入輸出量的參數設置，包括啟停信號、信號選擇信號、故障信號等等。
　　　　5、其他需要根據需要設置的參數。
　　1.5性能分析
　　1）節能 離心式風機和水泵是典型的二次方律負載，節能效果顯著。實踐證明，使用變頻裝置設備可使電機運行平均轉速比工頻降低20%，平均節約電能源可達20%～40%，從而大大降低能耗。
　以一臺引風機來計算，根據天氣變化和設備運轉情況，一臺37kw的水泵，大概平均運行在1250r/m。根據水泵消耗功率與轉速的三次方成正比，即：P=Kn3，來計算。

理論節能效果為1-64%=36%。變頻器在鍋爐的鼓引風、以及爐排、給水泵的應用中節能效果顯著。
　　2）保護電機 采用變頻調速技術后，電機水泵的轉速普遍下降，減少了軸承的磨損和發熱，延長泵和電動機的機械使用壽命。降低了設備的維修費用。同時，變頻器具有手動/自動轉換功能，可根據實際情況進行轉速的變化，由于變頻器啟動和調速平穩，減少了對電網的沖擊。
　　3）安全 因實現自動控制，不需要操作人員頻繁操作，克服了平常因調節閥門故障對生產帶來的影響，降低了員工的勞動強度。同時減少了電機運行時的噪音，消除了閥門因節流而產生的噪音，改善了員工的工作環境。系統采用閉環控制，參數超調波動范圍小，偏差能及時進行控制。控制精度高，能保證生產工藝穩定，提高了產品的質量和產量。由于變頻調速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數字顯示功能，提高了鍋爐運行的可靠性。
三、結束語
　　變頻調速技術用于鍋爐控制系統中，具有調速性能好、節能效果顯著、運行工藝安全可靠等多項優點。在大力提倡節約能源的今天，推廣使用這種集現代先進電力電子技術和計算機技術于一體的高科技節能裝置，對于提高勞動生產率、降低能耗具有重大的現實意義。