微电脑空燃比与变频控制器之应用.PDF

微電腦空燃比與變頻控制器之應用 焦鴻文 * 、李毓仁** 、劉興權*** 摘 要 因油價高漲，地球溫室氣體效應急速惡化，節能減碳已成為當今生活 與工業必須立即面對與解決的問題。在工業方面，工業用爐及鍋爐效率更 是首要課題。目前工業用爐及鍋爐沒有任何事比效率更重要，對操作者或 安裝測試者同樣重要，基於上述需求 ，較大型的爐子或鍋爐在過去十數 年，機械式空燃比機構已被微電腦空燃比控制系統取代，微電腦空燃比控 制系統利用操作曲線方式可解決機械 式空燃比機構所無法解決的燃燒操 作模式，更可以利用微電腦程式補償機 械驅動元件所產生的機械損失。 現代化微電腦空燃比控制系統可整合許多不同 功能在同一控制系統 中，包括：燃燒機程式控制微電腦空燃比控制，火焰監測，燃燒負載調節 器，操作時數計算器，啟動計算器故障訊息顯示與管理，個人電腦介面， 氧氣 / ㄧ氧化碳回饋控制，燃燒空氣送風機轉速控制，此外還可以提供“故 障訊息＂顯示與管理功能，更可以利用“監測器＂作回饋控制。 燃燒最佳化 -利用調節排氣中的含氧量是工業 燃燒機多年新發展的技 術，為了降低含氧量必須調節空燃比，這對傳統機械式空燃比結構有許多 困難點。微電腦空燃比控制系統提供了 具方便與經濟性的解決方案，利用 微電腦空燃比控制系統可以連 續，即時調節各種燃燒變數。 本文探討有關燃油及燃氣鍋爐(含熱媒鍋爐及蒸汽鍋爐 )如何將原有的 機械式空燃比控制機構修改成利用微電腦空燃比及變頻控制系來降低廢 氣含氧量提高鍋爐效率，其具體結果有省油及省電兩部分，對國內鍋爐使 用者提供經濟實惠的節能方案。 【關鍵詞】空燃比、氧氣/ 一氧化碳回饋控制、燃燒空氣送風機轉速控制 *工業技術研究院燃燒技術組燃燒爐技術研究室 **工業技術研究院工業節能技術組熱能應用研究室 副工程師 ***昌傑企業有限公司 總經理 45 一、前 言 1.油價上漲與節能 對於近期國際油價不斷攀升的成因，朱利安‧李認為，主要還是基本 面上的供需矛盾在 “作怪 ” ，投機和地緣政治等只是輔助因素，或者說起 到了推波助瀾的作用。但與流行觀點不同的是，他認為當前的供需缺口 在很大程度上應歸咎於供應不足，而非需求旺盛。 中國經濟近年以逾百分之十的高速增長 ，成為全球耗油量增長最大的 國家，但產油量不足，成為石油入口 大國。面對高油價，中國正努力尋 找節能技術，而近年到訪中國的歐美領袖，亦大力向中國推介各種節能 技術，反映在油價長遠趨升下，環保科 技將成為有前途的新興行業。 新興經濟區對能源需求大增，國際期油炒賣活動熾熱，再加上部分產 油區面對軍事衝突風險，在這三大因素 刺激下，國際油價節節上升。 行政院擬多項節能措施對抗高油價，在行政院提出的「我國最近對抗 高油價措施與南韓做法對照表」中， 希望全面協助服務業自願性節能， 讓飯店、百貨公司等簽署自願性節能 協議，訂定三年百分之五以上節能 目標；政府也希望擴大輔導工業部門節能，成立節能技術服務團，訂定 三年百分之二到六的自願節能目標；推動高效率馬達改造，促進節能百 分之五到二十五；全面輔導產業提升鍋爐效率百分之一到三。政府盼提 供節能減碳技術服務，成立節能減碳 技術服務團；對受能源價格調整影 響較大的產業，成立個別產業節能服 務團輔導；提供中小企業採行節能 環保製程生產技術諮詢輔導。 再者，講到關於節能的部分，這部分和環保有一點點關係，但是 實際上對於飯店來講，節能是牽涉到 成本的問題。比如說最近電費即將 調漲了，根據我們自家飯店的計算， 目前調漲後的電價來講，一年平均 一家飯店要增加將近八百萬的電費支出。 2.CO 減量議題 2 從 1990 到 2005 年，台灣燃料燃燒 CO2 排放量增加 130% ，平均每年 增加 5.7% 。 其中 1990 至 2000 年平均年增率 6.8% ；2000 至 2005 年平均年增率 4.0% 。台灣人均排放量由 1990 年的 5.61 公噸增加到 2005 年