風機變頻器

風機變頻器通常是交-直-交變頻器，是交流整流成直流，再通過逆變器逆變成所需要的頻率的交流，從而控制風機的轉(zhuǎn)速。

1、風機運行曲線：采用變頻器對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調(diào)節(jié)風門控制風量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。

2、風機在不同頻率下的節(jié)能率：從流體力學原理得知，風機風量與電機轉(zhuǎn)速功率相關：風機的風量與風機（電機）的轉(zhuǎn)速成正比，風機的風壓與風機（電機）的轉(zhuǎn)速的平方成正比，風機的軸功率等于風量與風壓的乘積，故風機的軸功率與風機（電機）的轉(zhuǎn)速的二次方成正比（即風機的軸功率與供電頻率的二次方成正比）。

在我國各行各業(yè)的各類機械與電氣設備中與風機配套的電機約占全國電機裝機量的60%，耗用電能約占全國發(fā)電總量的三分之一。特別值得一提的是，大多數(shù)風機在使用過程中都存在大馬拉小車的現(xiàn)象，加之因生產(chǎn)、工藝等方面的變化，需要經(jīng)常調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等；許多單位仍然采用落后的調(diào)節(jié)檔風板或閥門開啟度的方式來調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力、溫度等。這實際上是通過人為增加阻力的方式，并以浪費電能和金錢為代價來滿足工藝和工況對氣體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及服務等方面的要求，負面效應十分嚴重。

變頻調(diào)速器的出現(xiàn)為交流調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展。變頻調(diào)速性能日趨完美，已被廣泛應用于不同領域的交流調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，推動了工業(yè)生產(chǎn)的自動化進程。

變頻調(diào)速用于交流異步電機調(diào)速，其性能遠遠超過以往任何交、直流調(diào)速方式。而且結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、安裝調(diào)試使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著，已經(jīng)成為交流電機調(diào)速的最新潮流。

我國的電動機用電量約占全國發(fā)電量的60%～70%，風機、水泵設備年耗電量約占全國電力消耗的1/3，造成這種狀況的主要原因是：風機、水泵等設備傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風量和給水量，其輸出功率大量地消耗在擋板、閥門的截流過程中。由于風機類大多為平方轉(zhuǎn)矩負載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關系，所以當風機轉(zhuǎn)速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節(jié)能潛力非常大，最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)流量、風量，應用變頻器節(jié)電率一般為20%～50%，而且通常在設計中，用戶風機設計的容量比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，效率低下，造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調(diào)速裝置效益顯著。

1、針對風機節(jié)能控制設計；

2、內(nèi)置PID和先進的節(jié)能軟件；

3、高效節(jié)能，節(jié)電效果20%～60%（根據(jù)實際工況而定）；

4、簡便管理、安全保護、實現(xiàn)自動化控制；

5、延長風機設備壽命、保護電網(wǎng)穩(wěn)定、保減磨損，降低故障率；

6、實現(xiàn)軟起，制動功能。

二次風機電動機參數(shù)：型號：YFKK一630—4W，額定功率：2 240 kW，額定電壓：6 kV，額定電流：257 A，額定頻率：5O Hz。此次改造對二次風機電機進行了變頻改造，每臺二次風機電機新增1臺高壓變頻器，選用的是利德華福公司的HARSVERT—A06/270變頻器。冷卻方式采用空水冷。將變頻器接入到原有的風機電機與高壓開關柜中。高壓變頻器由北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)，高壓變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由變壓器柜、功率柜、控制柜等三部分，以及工變頻切換高壓開關柜組成 J。在正常情況下，每臺變頻器拖動單臺風機電機運行。QF1和QF3實現(xiàn)機械互鎖，防止誤操作。

6 kV電源經(jīng)變頻器輸入開關QF1到高壓變頻器，變頻裝置輸出經(jīng)出線開關QF2送至電動機，風機變頻運行時，通過控制電動機轉(zhuǎn)速改變二次風機風量實現(xiàn)爐膛負壓的控制調(diào)節(jié)。當機組運行過程中變頻運行回路(變頻器、QF1、QF2)發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動聯(lián)跳QF2開關、QF1開關、變頻器，自動切換至QF3合閘啟動二次風機工頻運行，恢復風機人口擋板開度調(diào)節(jié)方式運行 。

1 鍋爐啟動時節(jié)能分析

機組啟動過程中的節(jié)能問題是一個需要長期研究的問題，具體采取的措施有：采用鍋爐低床料啟動、在保證鍋爐主燃料跳閘條件：總風量大于25%(230 kNm /h)的情況下，盡量按照低限控制。以往多次鍋爐啟動時總風量基本控制在450—500 kNm。/h左右，有時候會更高，風量越大，會導致爐膛內(nèi)床料損失速度越快，床溫的溫升速度減慢，耗費更多的燃油進行助燃，延長了鍋爐的啟動時間。

所以，在鍋爐啟動時使用二次風機變頻運行，能使鍋爐總風量得到精確調(diào)整，并且二次風機電耗能明顯下降，在以后的鍋爐啟動過程中，可以逐步摸索，找出鍋爐啟動過程中一個最節(jié)能及安全的總風量控制，優(yōu)化鍋爐的啟動過程。

2 鍋爐正常運行時廠用電率對比

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以2#爐為例，分析了兩臺二次風機運行電流對比，單臺二次風機電機額定功率為2 240 kW，額定電流為257 A，兩臺二次風機額定電流之和為514 A，統(tǒng)計了2樣爐各個典型運行工況下的兩臺二次風機在變頻改造前后運行電流之和，通過數(shù)據(jù)對比能發(fā)現(xiàn)明顯的節(jié)電效果。

主要部件：壓力傳感器、橫河變送器兩個、溫濕度變送器、噪聲計、進口PLC、風機變頻器、直流穩(wěn)定電源、輔助風機等