一、前言
隨著中國(guó)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)保的關(guān)注越來(lái)越多，國(guó)家在加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的力度和引導(dǎo)，在社會(huì)生產(chǎn)最前沿的制造型企業(yè)也開(kāi)始注重節(jié)能減排。其中在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中應(yīng)用很廣的鍋爐設(shè)備，其節(jié)能降耗和環(huán)保改造成為必要的升級(jí)措施。
對(duì)于鍋爐設(shè)備而言，引風(fēng)機(jī)是其中一個(gè)重要的控制工藝要素，引風(fēng)機(jī)主要是排除爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣，并使?fàn)t膛內(nèi)保持一定的負(fù)壓，克服尾部煙道內(nèi)的壓力損失。通過(guò)變頻器調(diào)速應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)上述節(jié)能降耗和環(huán)保的
二、工藝原理
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。而引風(fēng)機(jī)是一個(gè)典型的風(fēng)機(jī)負(fù)載，具有變轉(zhuǎn)矩的控制特性。于是根據(jù)流體流量與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系可知，流量Q與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的一次方成正比；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比；電動(dòng)機(jī)輸出功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。
根據(jù)上述原理，可以根據(jù)鍋爐工藝使用的需求來(lái)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，就可以改變輸出的電流電壓和功率，達(dá)到節(jié)能的效果。不會(huì)像類似傳統(tǒng)擋風(fēng)板調(diào)節(jié)擋板造成的節(jié)流損失和爐膛內(nèi)的負(fù)壓波動(dòng)。
過(guò)去，交流異步電動(dòng)機(jī)的寬范圍無(wú)級(jí)調(diào)速是不容易實(shí)現(xiàn)的。在變頻器得到廣泛應(yīng)用的今天，通過(guò)變頻的方式，可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，從而為引風(fēng)機(jī)連續(xù)工藝調(diào)節(jié)帶來(lái)了真正的解決方案。目前SKI800變頻器已經(jīng)很好地應(yīng)用于各種風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造，包括鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)。
爐膛在工作時(shí)需要不斷添加燃燒物，通過(guò)一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)往爐膛內(nèi)鼓風(fēng)促進(jìn)燃燒，鍋爐因此可產(chǎn)生蒸汽，為工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供二次能量。在燃料燃燒時(shí)需要保持爐膛內(nèi)壓力較穩(wěn)定且燃燒充分，而引風(fēng)機(jī)則充當(dāng)這一角色，調(diào)節(jié)風(fēng)量來(lái)保持爐膛負(fù)壓穩(wěn)定，同時(shí)把燃燒的煙氣排出爐膛內(nèi)。
并且煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)往外部輸送時(shí)，又通過(guò)在煙道中的重力沉降室，在沉降室中通過(guò)噴霧的方式使煙氣中的塵粒自重增大流入水封池，這樣燃燒后排放的煙氣中沒(méi)有較大顆粒。可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
三、具體應(yīng)用實(shí)例
一家傳統(tǒng)的家具制造廠家，通過(guò)燃燒其制造過(guò)程中廢棄的木板和邊角料，可以充分利用這樣的工業(yè)垃圾，變廢為寶，提供熱能再用于生產(chǎn)和生活。鍋爐應(yīng)用了多年，整體效率還不夠理想。因此廠家希望通過(guò)節(jié)能改造來(lái)提改進(jìn)其應(yīng)用效果。為此對(duì)其引風(fēng)機(jī)和鼓動(dòng)風(fēng)機(jī)都進(jìn)行了變頻調(diào)速改造，采用了三科變頻的SKI800系列變頻器。
變頻器應(yīng)用的真實(shí)效果:
1、改善了啟動(dòng)性能
由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比，采用變頻器啟動(dòng)時(shí)頻率低，轉(zhuǎn)速也低，啟動(dòng)電流就小，避免工頻啟動(dòng)時(shí)形成的大電流對(duì)電機(jī)、電纜、開(kāi)關(guān)等設(shè)備的沖擊，因此啟動(dòng)性能得到改善。
2、提高了控制精度
采用變頻技術(shù)后，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)頻率，可直接控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的控制和調(diào)節(jié)。變頻器調(diào)整的最小幅度為Δf＝±1.5Hz，爐膛負(fù)壓變化僅（50－80）Pa，遠(yuǎn)比檔板調(diào)節(jié)精度高。由于控制精度提高，鍋爐燃燒調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定，避免或減少了擋板的調(diào)節(jié)，爐膛負(fù)壓變化大，燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象。
3、提高了功率因數(shù)
由于變頻器中的濾波電容，具有功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)墓δ?，使功率因?shù)cosφ≈1，從而降低無(wú)功損耗，減小電流，減少設(shè)備的線損和發(fā)熱，提高設(shè)備的有功輸出率。
4、延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命
使用變頻器后，取消了調(diào)節(jié)檔板，使風(fēng)壓波動(dòng)減少，從而減少了風(fēng)道振動(dòng)，減輕軸承磨損。采用變頻技術(shù)，風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行頻率可達(dá)20-47Hz，轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩小，從而提高了運(yùn)行設(shè)備的安全系數(shù)，有利于機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行，也延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)電機(jī)等設(shè)備的使用壽命。
四、結(jié)語(yǔ)
在鍋爐引風(fēng)機(jī)上采用風(fēng)機(jī)變頻器，可以避免傳統(tǒng)采用的擋風(fēng)板風(fēng)量調(diào)節(jié)造成的嚴(yán)重節(jié)流損失以及引起爐膛內(nèi)負(fù)壓波動(dòng)幅度大造成的安全隱患。該變頻器不僅易于實(shí)現(xiàn)低速啟動(dòng)、無(wú)級(jí)調(diào)速、無(wú)級(jí)調(diào)速，而且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、節(jié)能降耗，對(duì)于安全運(yùn)行、延長(zhǎng)設(shè)備壽命具有重要意義。
