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變頻器調速技術在鍋爐引風機上的應用論文

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[摘 要] 本文介紹了變頻器技術在鍋爐引風機上的應用,對使用效果和存在問題進行了分析,並提出了改進建議。

變頻器調速技術在鍋爐引風機上的應用論文

[關鍵詞]變頻器 調速 鍋爐引風機

1、引言

隨着變頻技術的日益成熟,在鍋爐引風機上採用變頻器技術,不僅便於實現低速啓動,無級變速調節,更能實現節能降耗,對於安全執行,延長設備壽命都有着重要意義。

2、變頻器調速節能原理

異步電動機的轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速。根據流體流量與風機的轉速關係可知,流量Q與風機轉速n的一次方成正比;電動機轉矩M與轉速n的二次方成正比;電動機輸出功率P與轉速n的三次方成正比。

3、變頻器調速技術的應用

海安美亞熱電廠鍋爐(型號:LG-75/5.30)引風機(型號:Y-48 20.2D)採用MOT1LA8.355-6PB80型號電機,變頻器選用的是上海昱能電氣公司生產的,爲了使引風機在變頻器故障時也能夠執行,設計採用降壓起動裝置作爲輔助啓動裝置,當變頻器發生故障時,引風機可以轉到工頻狀態繼續執行。

4、變頻器調速技術使用的效果

(1)改善了啓動性能。由於電動機的轉矩M與轉速n的二次方成正比,採用變頻器啓動時頻率低,轉速也低,啓動電流就小,避免工頻啓動時形成的大電流對電機、電纜、開關等設備的`衝擊,因此啓動性能得到改善。

(2)提高了功率因數。由於變頻器內的濾波電容作用,使其具有功率因數補償功能,使功率因數cosφ≈1,從而減少了無功功率損耗,減小了電流,也減少了線損和設備的發熱,提高了設備的有功出率。

(3)提高了控制精度。使用變頻技術後,變頻器可以直接透過改變頻率控制風機轉速來控制風量,調整方便。變頻器調整的最小幅度爲Δf=±1.5Hz,爐膛負壓變化僅(50-80)Pa,遠比檔板調節精度高。由於提高了控制精度,使鍋爐的燃燒調整更加穩定,避免或減輕了檔板調節使爐膛負壓變化大,燃燒不穩定的現象。

(4)延長了設備使用壽命。使用變頻器後,取消了調節檔板,使風壓波動減少,從而減少了風道振動,減輕軸承磨損。由於使用變頻器,風機電動機的執行頻率爲20-47 Hz,轉速低,轉矩小,這樣等於提高了執行設備的安全係數,有利於機組的長期安全執行,也延長了風機、電動機等設備的使用壽命。

5、問題及對策

(1)設備發熱問題:變頻器在執行過程中產生熱量致使設備的溫度很高,由於變頻器本身選用的元件耐溫爲105℃,因此設備本身可以耐受,但周圍環境溫度升高,對同置一室的其他電器設備威脅甚大。配電室的溫度夏季最高可達60℃左右,特別是對安裝在開關櫃上的微機保護裝置影響很大,輕者可造成誤動,重者可致設備損壞,爲此我們在開關室加了空調,安裝了排風扇,才勉強可以渡夏。建議製造商和設計單位重視變頻器的發熱問題。

(2)諧波問題:變頻器注入電動機以三次諧波爲主,有效值爲6.21安,百分值爲4.3%;注入0.4kV母線的諧波以五次諧波爲主,有效值爲22.43安,百分值爲39.4%,與標準比較,各次諧波電流均不超過規定的允許值。總電壓正弦波波形畸變率,注入電動機爲20.28%,注入0.4kV母線爲6.87%,均超過允許的極限值,但對10kV母線和與系統相連的110kV系統是不超過的。看來變頻器在設計製造上還需進一步改進,要儘可能減少諧波,減少對系統對設備的諧波影響。

6、結論

在鍋爐引風機上應用變頻器技術可以避免傳統採用進口檔板進行風量調節存在嚴重的節流損失以及引起爐膛負壓波動幅度大造成的安全隱患。採用變頻器技術後,引風機可以低速啓動,無級變速調節,對安全、節能、延長設備壽命都有着重要的意義。在使用過程中出現的發熱、諧波問題有待今後不斷完善。