变频技术在锅炉风机上的应用设计

　　变频技术的产生和发展解决了锅炉运行中控制的难题，不仅节约能源，降低运行成本，同时使锅炉对大气的污染大大减轻，司炉工强度大大改善，也为实现自动化控制提供了良好的帮助。

　　1、变频技术

　　变频技术是一种电子技术。变频器是在变频技术上产生的，它能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的升、降和变速运行。变频器经常被用于系统复杂、工作环境恶劣、高负荷、长时间运行的工况中。由于采用了通讯方式，可以通过PC机来方便地进行组态和系统维护，包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。简单来讲变频器是由三绕组输人变压器、整流电路、合成母线、逆变电路、合成滤波电路、控制柜等组成。

　　目前，变频调速技术已经被推广应用到风机、水泵节能改造等上，用途广泛。

　　2、变频器在风机控制系统中的应用

　　如图1为变频器控制风机电动机系统框图。

　　图1 系统框图

　　风压设定通过变频器的输人端子设定;压力传感器将压力信号传送给变频器;变频器通过预编程序进行运算，对应不同压力输出控制信号，从而控制电动机使风机改变转速来调节炉膛风压，炉膛内风压通过风压传感器将信号传送给变频器，实现自动控制。

　　在变频状态下，应用变频器改变风机电机输入电压的频率，从而控制电机的转速。电机的转速可以用下面公式表示：

　　式中，n-风机转速;Q-风量;P-风压;N-功率。值得注意的是：将风量公式(1)与(2)相结合，其结果恰好符合系统曲线公式：

　　一般使用的风机，其选用风量、风压通常都超过实际需要。(风量裕量5%-15%，压力裕量为10%-30%)，传统控制裕量方法大多采用挡板式阀门来调节，用这些方法节流。虽然方法简单，但实际上是通过人为增加阻力的办法来达到调节的目的。不仅造成了浪费，还增加了噪音污染。

　　经过对变频器的改造具有以下优点：

　　(1) 实现了自动控制，揭开了锅炉运行自动化的新篇章。使难以控制的燃烧过程实现了自动化，减少劳动强度。在网络化日益普及的今天，与普通的点对点硬线连接方式而言，通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本。

　　(2) 控制电机的启动电流。当电机通过工频直接启动时，它将会产生7到8倍的电机额定电流。这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量，从而降低电机的寿命。而变频调速则可以在零速零电压启动(当然可以适当加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照WF或矢量控制方式带动负载进行工作。使用变频调速能充分降低启动电流，提高绕组承受力，用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低、电机的寿命则相应增加。