在熱力生產(chǎn)中，對供水量、供水壓力、爐膛所需風量、風壓等的調(diào)節(jié)。由頻率轉(zhuǎn)換控制。與傳統(tǒng)方法相比，具有明顯的節(jié)能效果。
一、導言
在撫順工業(yè)開發(fā)區(qū)的，供熱機組安裝了兩臺20t/h蒸汽鍋爐。每臺鍋爐有一臺90kW的引風機、一臺55kW的送風機和一臺45kW的鍋爐水泵電機。用戶以生產(chǎn)企業(yè)為主，常年運行，但負荷不穩(wěn)定，鍋爐啟停頻繁，多數(shù)情況下處于低負荷運行狀態(tài)。因此，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟效益不好，特別是在低負荷狀態(tài)下，電能浪費嚴重。為此，擬對鍋爐引風系統(tǒng)和給水系統(tǒng)進行技術改造。通過采用變頻調(diào)速，取得了良好的節(jié)能效果。
二、空氣供應系統(tǒng)
在鍋爐燃燒調(diào)節(jié)過程中，要求在不同的負荷工況下保持蒸汽壓力恒定。為了保證鍋爐蒸汽產(chǎn)量與供熱之間的相對平衡，有必要調(diào)入爐煤量、空氣量和風壓，使爐膛熱量達到一定值。空氣量和爐內(nèi)空氣壓力決定了煤層的燃燒率和效率，并影響鍋爐蒸汽產(chǎn)量和恒定的主蒸汽壓力。
傳統(tǒng)的風量和風壓調(diào)節(jié)是通過電動執(zhí)行器調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度來實現(xiàn)的，其缺點如下:
1)負荷大時，必須開大風門，增加爐內(nèi)風壓和風量，加快煤層燃燒速度，以增加單位時間的蒸汽產(chǎn)量，滿足供汽要求；當負載較小時，風門必須關小。在兩種情況下，引風機都保持額定轉(zhuǎn)速運行。當負荷較小時，引風機產(chǎn)生的巨大風量被風門擋住，只有一小部分進入風道，增加了壓差損失，浪費了電能，增加了生產(chǎn)成本，降低了經(jīng)濟效益和社會效益。
2)引風機功率大，在工頻供電的情況下，需要龐大的降壓啟動裝置。為此主回路需要配備大功率接觸器、電抗器等降壓啟動裝置，這樣會增加主回路中的電氣設備數(shù)量。在頻繁啟動和制動的情況下，設備故障率會增加，維修量會增加，甚至會迫使鍋爐停機處理故障，無法正常供汽，影響用戶的正常生產(chǎn)，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，還會影響供熱單位的聲譽。
3)在頻繁啟動和制動的情況下，產(chǎn)生的啟動浪涌電流會對電網(wǎng)和風機系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，直接影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量和風機系統(tǒng)的安全運行。
4)通過電動執(zhí)行器、伺服放大器、操作器等復雜的操作機構來調(diào)節(jié)風門。但同時由于輔助設備多，同時也增加了設備故障率。
但風量調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速。由于變頻啟動是軟啟動，減少了啟動過程對電網(wǎng)和風機系統(tǒng)的沖擊，降低了啟動過程中的功耗。因此具有效率高、調(diào)速范圍寬、特性硬、調(diào)節(jié)精度高、制動方便靈活、能耗低、故障率低、操作簡單等優(yōu)點。另外，風壓和風量的調(diào)節(jié)是通過操作面板的變頻器電位器控制引風機電機轉(zhuǎn)速直接實現(xiàn)的。取消了風門及其復雜的操作機構，使風道暢通無阻，減少了壓差和風量的損失。同時，原來龐大的降壓設備被取消了，也減少了
引風機調(diào)速裝置通過變頻技術改造后，具有以下特點:
1)自動能量優(yōu)化，實現(xiàn)了電機定額的充分應用，方便了泵和風機的速度控制，可以更好的調(diào)節(jié)過程；
2)軟啟動功能避免了啟動過程對電網(wǎng)和風機系統(tǒng)的沖擊；
3)內(nèi)置進線電抗器，允許電機進線電纜長度為150m；
4)完備的保護，如電機過載保護、過熱保護、接地錯誤保護、短路保護等。
5)安裝調(diào)試簡單，操作簡單，能耗低，運行維護費用低。
三、供水系統(tǒng)
在原鍋爐給水系統(tǒng)中，一臺45kW電機驅(qū)動水泵長期運行，水量和給水壓力的調(diào)節(jié)是通過用執(zhí)行機構調(diào)節(jié)給水閥門的開度來實現(xiàn)的。它的缺點是給水泵總是在額定轉(zhuǎn)速下運行，浪費電能。另外，供水附屬設備復雜，執(zhí)行機構動作頻繁，穩(wěn)定性差。變頻調(diào)速改造后，去掉了所有調(diào)節(jié)供水閥門的裝置，閥門開度最大化，由水位自動控制表或壓力控制器直接輸出4 ~ 20mA電流信號，實現(xiàn)PID閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)頻率，改變供水電機轉(zhuǎn)速，改變供水壓力和流量，滿足不同負荷下水量和水壓的需要。
利用變頻調(diào)速技術，以及鍋爐上原有的壓力傳感器和壓力控制器，液位自動控制儀形成了壓力和液位雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。
四、技術改造效果
通過水泵變頻器改造的送風系統(tǒng)和供水系統(tǒng)自實現(xiàn)以來，便取得了明顯的節(jié)能節(jié)水效果。據(jù)測算，改造后節(jié)電約35%，節(jié)水約20%。此外，改造后設備故障率大大降低，熱態(tài)停機時間減少，維護人員工作量減少，維護成本降低?？傊?，技術改造后，生產(chǎn)成本明顯降低，經(jīng)濟效益和社會效益提高。據(jù)初步估算，設備投資將在一年半內(nèi)收回。
