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變頻器調速技術在鍋爐引風機上的應用

發布時間:2019-08-02 16:19:34來源:

1、引言
隨著變頻技術的日益成熟,在鍋爐引風機上采用變頻器技術,不僅便于實現低速啟動,無級變速調節,更能實現節能降耗,對于安全運行,延長設備壽命都有著重要意義。
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系可知,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)采用MOT•1LA8.355-6PB80型號電機,變頻器選用的是上海昱能電氣公司生產的,為了使引風機在變頻器故障時也能夠運行,設計采用降壓起動裝置作為輔助啟動裝置,當變頻器發生故障時,引風機可以轉到工頻狀態繼續運行。
4、變頻器調速技術使用的效果
(1)改善了啟動性能。由于電動機的轉矩M與轉速n的二次方成正比,采用變頻器啟動時頻率低,轉速也低,啟動電流就小,避免工頻啟動時形成的大電流對電機、電纜、開關等設備的沖擊,因此啟動性能得到改善。
(2)提高了功率因數。由于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。使用變頻技術后,變頻器可以直接通過改變頻率控制風機轉速來控制風量,調整方便。變頻器調整的比較小幅度為Δf=±1.5Hz,爐膛負壓變化僅(50-80)Pa,遠比檔板調節精度高。由于提高了控制精度,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。使用變頻器后,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。由于使用變頻器,風機電動機的運行頻率為20-47 Hz,轉速低,轉矩小,這樣等于提高了運行設備的安全系數,有利于機組的長期安全運行,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:變頻器在運行過程中產生熱量致使設備的溫度很高,由于變頻器本身選用的元件耐溫為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。配電室的溫度夏季比較高可達60℃左右,特別是對安裝在開關柜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,為此我們在開關室加了空調,安裝了排風扇,才勉強可以渡夏。建議制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為主,有效值為6.21安,百分值為4.3%;注入0.4kV母線的諧波以五次諧波為主,有效值為22.43安,百分值為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,注入電動機為20.28%,注入0.4kV母線為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。看來變頻器在設計制造上還需進一步改進,要盡可能減少諧波,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采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。采用變頻器技術后,引風機可以低速啟動,無級變速調節,對安全、節能、延長設備壽命都有著重要的意義。在使用過程中出現的發熱、諧波問題有待今后不斷完善。

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