锅炉鼓风机变频调速的改造(论文)

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锅炉鼓风机变频调速的改造延安炼油厂董争武摘要:介绍锅炉鼓风机在运行中存在的问题,变频调速改造的方法以及风速调节和节能效果的分析检查。关键词:鼓风机、变频改造、节能降耗0引言我厂联合一炼油装置的余热锅炉有三台同型号的风机,正常时1#、2#号投入运行,3#作为备用。风机驱动电机均为160KW,采用AB公司生产的150-B240NBD软启动器来启动,工频下运行。用挡板来调节风量,执行机构为大力距风动执行机构,调节精度不高,故障较多。并且通过挡板人为增加阻力来调节风量,会造成大量电能的浪费。为此,我们决定对三台风机进行变频调速改造,以达到提高调节质量和节能降耗的目的。现就改造中的一些情况介绍如下。1变频器的选择市场上变频器生产厂家众多,经过综合考虑,选用ABB公司的ACS600型变频器,该系列产品采用直接转矩控制技术(DTA),具有优良的控制性能,可编程输入/输出接口和可编程故障保护等控制功能。根据电机的额定参数,我们选用了型号为ACS600-0170-3(160KW)的变频器,以下介绍变频器的安装、控制方式、单机调试及参数设置。(1)安装改造只需用变频器取代原配电柜内的软启动器,其余部分未做改动。如下图所示:(2)控制方式ACS600编程手册给出了控制接线图,有三个控制地,即控制面板,EXT1,EXT2;4个控制源,即控制面板,模拟输入AI1…AI3,数字输入DI1….DI6,网络输入。由于一些原因变频器未与DCS相连接。只能采用标量控制,用安装于现场的操作柱控制风机,接线如图所示:(3)调试在设定参数之前,先对变频器和电机进行单机试车。先将参数16.01RUNENABLE(能运行)设定为YES,将参数10.03DIRECTION改为REQUEST(可正反转),将LOC.REM键切换至LOC(面板)控制,按下REF键给定速度为350r/min(任意值),再按起动键,电机正常运行。试车结束,要把参数复员到原设定。(4)参数设定ACS600标准应用程序提供了5种标准应用及接线图,我们选用接近实际要求的工厂应用宏。按应用宏的外部接线图相对应的部分参数设定如下:99START-UPDATA(启动数据)99.02APPLICATIONMACROFACTORY99.04MOTORCTRLMODESCALAR99.10MOTORIDRUNSTANDARD10START/STOP/DIR(启动/停止/方向)10.01EXT1START/STOP/DIRDI110.02EXT1START/STOP/DIRDI110.03DIRECTIONFORWARD11REFERENCESELECT(给定选择)11.02EXT1/EXT2SELECTEXT113ANALOGUEINPUTS(模拟输入)13.01MINIMUMAI10V13.02MAXIMUMAI110V16SYSTEMCTRINPUTS(系统控制输入)16.01RUNENABLEYES2改造效果(1)调节性能明显改善利用变频器对锅炉鼓风机进行风量调节,调节过程平滑灵活可靠,同时解决风门挡板线性差、调节延迟的问题,特别在点炉初期和低负荷情况下,变频调节非常方便平稳、控制精度高、炉膛负压容易控制。与挡板节流调节相比,变频调节明显改善了调节性能。取消档板操作,避免了机械部分卡死、档板销子掉入风机叶轮等事故的发生,提高了设备运行的安全系数。另外变频器具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能,对电机故障的切除灵敏度远高于原控制回路,可以有效的保护电机。(2)节能作用突出异步电动机的转速n与频率f、电动机转差s、电动机的极对数p有如下关系:n=60f(1-s)/p(1)转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,电动机的输出功率同时发生变化。并且在交流电动机的转差功率中,转子铜损部分的消耗是不可避免的,采用变频调速方式时,无论电动机转速高低,转差功率的消耗基本不变。从流体力学知道,风机风量Q、风压H与电机转速n及电功率P有以下关系:Q/Q0=n/n0(2)H/H0=(n/n0)2(3)P/P0=(n/n0)3(4)当风机转速降低时,风量减少。电机功率成立方比下降。当需要小风量时,用变频控制装置降低风机转速,其电动机的输入功率也相应的减少。如风量减少到80%,转速(n)也下降到80%,其电动机的输入功率则下降到额定功率的51.2%;若风量下降到50%,电动机的输入功率将下降到额定功率的12.5%,当然,转速降低时,效率也会有所降低,同时还应考虑变频器的自身损耗等。根据实测1#风机(160KW)原每小时耗电为139KW·h,变频调速改造后平均每小时耗电为81KW·h,节约了41.7%,假如该风机一年运行350天,一度电按0.4元计算,大概可以节约电费(139-81)*24*350*0.4=194880元。结束语:变频调速是风机节能的最佳方案,只因价格昂贵使很多项目在投资阶段没有考虑使用。如果改造后不长期全速运行,变频调速装置投资回收期就大约为一年左右,使用寿命约10年。在建设节约型社会的今天,节能降耗已经成为国家经济发展中非常重要的一部分,将成为各大企业发展的主题。

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