利用变频器对锅炉系统节能改造研究_《能源与环境》_12.1汇款..docVIP

利用变频器对锅炉系统节能改造研究 赵 群 （渤海船舶职业学院 辽宁葫芦岛 125105） 摘要：本文针对锅炉系统工作过程中能源浪费问题进行分析，对运用变频器对链条炉系统进行节能改造过程进行研究，并具体举例计算说明改造前后节能效果。 关键字：变频器；节能改造；链条炉 中图分类号：TN773.1 文献标识码：A The energy-saving reconstruction of Boiler by frequency converter Zhao qun BoHai Shipbuilding Vocational College,HuLuDao,125003 Abstract:In this paper,the existing problems of energy waste boiler system work process,to use frequency converter for chain furnace system research and energy transformation process,and specific examples of calculation shows that before and after the transformation of energy saving effect. KeyWords:frequency converter;energy-saving;chain boiler 0 引言 由于变频调速装置负载电机应用节能效果显著，对电网冲击小，软启动，可有效延长设备使用寿命，降低设备维护量。随着科技的发展，新型电子器件应用及新型控制技术出现，使得变频器功能丰富，性能可靠，体积小巧，智能化程度增强。而且集成PID调节功能、简易PLC、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择等多种功能。由变频控制组成的自动控制系统，其系统简化，成本低、可靠性高。已生产生活中得到广泛应用。 1 变频器改造链条炉意义 链条炉是一种应用最广泛的火床炉，有着悠久的历史。在我国企业中使用较多，使用经验丰富。但国内在链条炉运行中变频调速装置应用程度不高，能源浪费比较严重。锅炉引风量利用闸板控制，管内循环驱动泵、补水泵采用工频运行，炉排机与刮煤器依然采用传统差速装置。因此炉膛温度偏低，而排烟温度较高，风与煤比例调整不及时，炉膛效率低。而采用先进的变频调速装置来控制锅炉运行，可以改变以上传统锅炉控制方式的不足，提高锅炉效率，节省能量，保证设备运行正常。 链条炉变频控制要满足供热需求，还要锅炉安全运行的前提下的燃煤经济型。所以要通过调节给煤量来保持燃烧特性，调节送风量保证给煤量与送风量保持合适的比例，即风煤比。保证完全性燃料，热量损失小。调节引风量与送风量相适应，保证炉膛内负压稳定，保证锅炉安全运行的前提下燃煤燃烧充分。 2 链条炉节能改造方法 链条炉变频控制方法较多，主要有鼓风机变频调速控制、炉排机变频调速控制、引风机变频调速控制、分层给煤变频调速控制、循环水变频调速控制与补水变频调速控制等[1]。 根据燃烧过程可以分为三部分：负荷控制系统、送风系统和引风系统。锅炉燃烧系统示意图如图1所示。针对变频控制的几种方法一一进行说明。 图1锅炉燃烧系统示意图 （1）给煤系统变频调速控制 给煤变频调速控制目的在于调节给煤机转速控制燃料量大小。由于燃煤锅炉会产生煤量波动，所以将引入锅炉出口水温作为锅炉变频控制的反馈信号，形成闭环自动控制系统，消除给煤波动情况，利用引入烟气含氧量修正给煤量。如图2所示，同时炉排机变频调速控制系统与给煤系统变频调速控制系统相互配合完成给煤、输煤过程，这两个过程主要是对燃煤的操作，相互协调，并要与后面的送风、引风系统控制风煤比，保证最佳的比例关系，提高燃烧效率。如图3炉排机变频调速控制系统框图所示。 图2 给煤系统变频调速控制结构框图 图3 炉排机变频调速控制系统框图 （2）炉膛内负压控制系统 炉膛负压控制只要PID参数设定合理，即可满足要求。但为了保证控制品质，利用鼓风机转速参量为前置变量，提高响应时间。如图4所示，通过变频改变引风机的引风量控制炉膛压力，将压力值反馈与给定压力比较后通过PID计算处理，控制变频器使炉膛压力维持在一定范围内，实现闭环控制。 图4炉膛负压控制系统框图 （3）送风调节系统 送风调节系统主要保证送风量与给煤量比例，控制锅炉燃烧的经济性，保证锅炉在最佳的状态下运行，是燃煤效率最高。 以燃烧经济性能为指标，即烟气中最佳含氧量O2%。为了使送风量与给煤量B相配合，引入给煤量变化量作为参考量，经过前馈补偿系数来保证。一般情况下近似为常值，可以用表示。 在保证风煤比的前提下，锅炉炉温变化会影响风煤比变化，所以除了按照给煤量设定送风量，还要检