深川变频器在济南明湖热电厂锅炉引送风机变频节能改造中的应用

• 关键词：引风电动机,,送风和引风量
• 摘要：明湖厂原有设备蒸汽锅炉采用链条炉，引风电动机为350KW，送风电动机280KW，炉排电机为5.5KW。炉排电机采用直流调速来给煤量得大小，送风和引风量通过调节风门来实现，送风和引风电动机采用降压起动方式。

 一、基本情况
明湖厂原有设备蒸汽锅炉采用链条炉，引风电动机为350KW，送风电动机280KW，炉排电机为5.5KW。炉排电机采用直流调速来给煤量得大小，送风和引风量通过调节风门来实现，送风和引风电动机采用降压起动方式。

二、该厂现有锅炉通风系统运行状况分析

1、对生产工艺中负荷变化的适应能力差

由于生产负荷和气候在不断变化，要求锅炉系统要跟随其变化，现有燃烧系统给煤机采用直流调速，进煤量与转速成正比，风量通过风门调节，风门开合度大小与风量调节不成正比，风煤配比无法高效适应负荷变化。

2、现有通风系统不能满足锅炉操作工艺要求

调小风门、风量减少：但风压提高，为使煤层不被吹破，造成炉膛内串风情况，必须使煤层较厚，这样煤不能保证充分燃烧，造成煤耗加大。

3、能量浪费严重

一般风门调节不方便，往往使送风、引风系统均处于过量供给的状态。送风过量，外界空气（40℃）过多地进入炉膛（500℃以上）需吸收大量的热量，造成煤的浪费，送风电机电流较高，造成能量浪费；引风过量，造成大量的热空气被引风系统带走，虽然经过省煤器后，排烟温度仍然超标，造成煤的浪费，同时引风电机电流高达额定值，使电能白白浪费了。

4、电机起动冲击电网

电机起动虽然采用降压起动方式，但在起动过程中，起动电流仍高达额定电流的3-4倍，而且操作复杂，维护量大，设备故障率高，增加维修费用。

5、变频调速改造鼓风和引风系统是链条炉节能降耗、提高热效率的必然趋势。

三、节能改造分析

1、目前蒸汽锅炉送风机采用Y2-355L1-4 280KW 380V，额定电流496A ，采暖季节风门开度40-70％，运行电流350A，非采暖季节风门开度30-50％。根据现场参数，送风机流量在60％左右，电动机长时间高速运转，风量得不到充分利用，致使风机利用效率低下。

现改为变频电机，加装变频器，电机功率因数提高至0.95用变频器调整风机转速，打开送风门全开，调整转速到额定转速的70％，即调节频率到35.00HZ。

2、节能原理
（1）恒压供风变频调速系统原理
     说明：风机是输出环节，转速由变频器控制，实现变风量恒压控制。变频器接受PID调节器的信号对风机进行速度控制，控制器综合给定信号与反馈信号后，经PID调节，向变频器输出运转频率指令。压力传感器监测风口压力，并将其转换为控制其可接受的模拟信号，进行调节。
（2）系统工作原理
     变频调速恒压供风控制最终通过调节风机转速实现的,风机是供风的执行单元。通过调速能实现风压恒定是由风机特性决定的，风机特性见下图所示。图中，横坐标为风机风量Q，纵坐标为压力P。EA为恒压线，n1、n2……nn是不同转速下的风量—压力特性。可见，在转速n1下，如果控制阀门的开度使风量从QA减少到QB，压力将沿n1曲线到达B点，很显然减少风量的同时提高了压力。如果转速由n1到n2，风量将QA减少到QC，而压力不变，由此可见，在一定范围，可以保持风压恒定的前提下，可以通过改变转速来调节风量，并且不改变风压。这种特性表明，调节风机转速，改变出风压力，改变风量，使压力稳定在恒压线上，就可以完成恒压供风。

四、280KW风机变频节能改造方案及功能
1、该厂风机运行目前现状
    现有风机一台，配套电机为280KW一台，工作电压380V，电流496A，现采用阀门调节，控制供风风量、压力。这种调节方式既不方便，又浪费大量的电能，很容易造成阀门及风机的损坏。
2、改造方案
    现采用SVF-B1CN 280KW深川变频节能控制系统一套，控制280KW送风机。
3、系统功能
（1）用变频器频率调速风机转速，风压稳定且无波动。
（2）软启动软停机，对电网无冲击。
（3）延长风机机械寿命和电机寿命，延长机械使用年限。
（4）变频器具有缺相，欠压，过流，过载，过热及堵转保护，保护电动机正常使用。
（5）节约电能，投资回收快。

五、深川变频器优势分析

1、具有超强的保护功能——具有过电流、过电压、短路、接地、欠压、过载、过热、缺相及外部报警等保护。
2、工作环境温度为-10度至40度,湿度95%。
3、变频器的过载能力为120%，过载时间为1分钟。
4、变频器在最大负载下运行时，电机1m处的噪声不大于65dB,且电机无明显振动。
5、变频器具有较强的抗电源冲击性及较好的电磁兼容性，对其附近的仪器、仪表无电磁影响及冲击。
6、变频器性能优良可以长期稳定、无故障工作。
六、送风风机运用变频节能分析

1、现行实际运行功率（I实=350A）
P运=√3UICOSω=√3�380�350�0.85=196kw

2、转速自动控制节能

（1）理论基础

因风机属于典型的平方转矩负载类型，所以其功率（轴功率），转矩（压力），

转速（风量）满足以下关系（相似定理）：
P电=P轴=QH
Q’/Q=N’/N 则Q’=QN’/N
P’/P=(N’/N)3 则P’=P(N’/N)3
异步电机的转速公式 n=60f(1-s)/p
式中：N、Q、H、P——风机的额定转速，风量，轴功率
N’、Q’、H’、P’——调速后风机的额定转速，水量，轴功率

（2）效益分析

根据贵厂的负荷情况（风门开度为60%）及我公司的经验，估计贵厂实际运

行的转速为额定转速的70％，即频率在30HZ~42HZ之间变化。为保证数据的可靠性和准确性，我们取f=35HZ进行计算：
    P’=(40/50)3�196=142kw
    W’=142�2000=142000kwh
    节电为W节34.2％