资源描述：
《变频调速技术在锅炉控制系统中节能应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、变频调速技术在锅炉控制系统中节能应用 摘要：介绍了锅炉供水控制系统和风机控制系统的变频调速控制原理,分析了变频调速系统的节能原理。提出了在锅炉控制系统中用变频调速系统应用,阐述了该方案在节能和环保方面的重要意义。关键词：变频调速技术锅炉控制系统节能应用中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：前言作为交流调速方法的一种，变频调速利用变频器对电源频率进行调节，可以连续平滑地对电动机进行高效率的无级变速。采用变频调速技术可以使锅炉在运行的时候减少耗能。一、变频调速技术背景7锅炉拥有非常广的应用层
2、面，例如在供热、发电、化纤、机械制造等行业，作为这些行业不可缺少的动力来源，其应用量非常大。在设计和挑选锅炉风机时，原则是能与锅炉最大负荷相匹配，这样一来，在锅炉风机工作在70%额定电流时，它就可以正常工作。因此，便造成风机能力过剩，在减少能耗方面能有所作为。在控制锅炉风机的风量时，传统方法基本采用控制加大管路阻力的风门调节，而风机带动电机时，电机以全速转动，这种“大马拉小车”的方式，增大了能耗，浪费了大量电能。在控制锅炉风机的风量时，采用变频调速技术，则可以摒弃风门调节方式，不再需要加大管路阻
3、力，使锅炉进风量变小，进而可使电机转速降下来。因为电机功率和转速的立方之间的关系是成正比的，所以在很大程度上降低了能耗，突显了节能效果。二、工作原理1.现场信号的检测与调整在工业热水锅炉控制系统中,一般检测点包括:出水温度、炉膛负压、烟气含氧量、炉膛温度、出水流量、回水流量、煤层厚度、出水压力、送风压力、送风温度、炉排转速、鼓风机转速、引风机转速和各辅机的运行状态信号等,从输入计算机的信号来看,它包括如下几种类型:(1)仪表配电器或变送器1一5V电压信号(2)霍尔压力变送器0一20mV电压信号(
4、3)热电阻温度传感器的电阻信号(4)光电转速传感器的脉冲量信号(5)继电器或面板开头触点的开关量信号很显然,前三种类型的模拟信号不是都可直接输入A/D转换板的,0一20mV电压信号须经前置缓冲放大板调理为0一5V电压信号,热电阻信号须经热电阻调理板调理为1一5V电压信号才能直接与A/D转换板相接。脉冲量信号因在传感器中已进行了整形、滤波和限幅等处理,信号幅度恰好与STD脉冲量输入板一致,7可直接与脉冲量输入板相接。开关量信号分为两种:一种来自继电器触点,另一种来自面板操作开关,将前一种开关量信号
5、与带光隔的开关量输入板相接,后者与TTL信号、I/O板相接。系统中选用带光隔的多路D/A板,D/A板直接输出4一20mA的电器信号,驱动调压调速和变频调速装置。2.锅炉控制原理目前普遍将其分解为多个相互关联的单回路控制系统来处理,热水锅炉控制系统包括:(1)燃烧控制系统热水锅炉燃烧控制系统包括如下三个控制系统:出口水温控制系统,经济性燃烧控制系统和炉膛负压控制系统,其控制原理如图1。从锅炉运行来看,炉膛温度对燃烧的响应比出口水温快,因炉膛温度是控制锅炉出力的决定性因素,为改善出口水温控制系统的动
6、态性能,我们设置一个炉膛温度控制器回路,当出口水温偏离设定值时,主调节器改变输出值(即负调节器的设定值),负调节器按新设定值通过炉排调速装置调节炉排转速改变进煤量。再按照煤风比,通过鼓风机变频调速装置粗调鼓风机转速,改变鼓风量。根据鼓风机转速、通过引风机变频调速装置粗调引风机转速,改变引风量,以烟氧量当前设定值,按照控制算法细调鼓风机转速,7以炉膛负压设定值细调引风机转速。烟氧量设定值为当前热负荷的函数。(2)热水定压控制系统在热水采暖系统中,由于管道渗漏等原因,往往要通过补水泵给热网补水加压,
7、以保证热水压力维持在某一要求值附近,见图2:正常情况下,一台补水泵工作,另一台补水泵备用。当回水压力偏离设定值时,通过变频调速装置调节补水泵转速以调节补水量,水压低于设定值时,两台补水泵一起迅速补水。三、变频调速技术在锅炉控制系统中的节能应用锅炉主要的控制技术在于煤效率及用电效率,传统的控制方法是使用风门档板及阀门控制鼓风机、给水泵、补水泵、循环泵的流量,其设计上并未考虑节能目的,同时,生产工艺及生产任务不同,蒸汽需求量变化时,需改变给煤(喷降)量,以达到高效率燃烧,传统的控制方式(如滑差电机调
8、速控制)采用耗电高、控制精度低、对环境污染严重。1锅炉变频调速供水控制系统传统的锅炉水位控制系统中,给水泵是连续恒速运行的,并且流量的控制是通过调节水管道中调节阀和回流支路实现的。这两种方法都存在明显的缺陷。采用调节阀调节时,由于阀门的开度的减小,水泵出口在压力会上升阀门两边的压差将增大,进而寿命缩短。采用回流支路调整时,7大量的水回流也同样造成能量的消耗。变频调速供水控制系统,本系统主要由一个单片机和一台变频器组成,这里汽包水位是被控变量,给水量与蒸发量是两个辅助的冲量,这三个变量是由电动差压
