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1 引言
锅炉引风机是电厂的主要厂用负荷之一,属于耗电大户,俗有“电老虎”之称。在煤炭自备电厂中,仅引风机耗电量就占到全厂厂用电量的25%左右,同时,为了维护锅炉炉膛负压及正常燃烧,通常采用传统的手动调节引风机风门挡板的方式进行风量调节,这样会给生产造成很多问题,从而危及锅炉的安全稳定运行。我厂在锅炉引风机上应用变频调速技术后,困扰多年的问题终于得到了解决。
2 锅炉引风机运行中存在的主要问题
我厂属于煤炭自备电厂,配有3台JG-45/3.82-M型沸腾炉,使用的引风机型号为Y4-73-11NO18D,配用电机型号为JS127-6,容量185kW,在实际使用过程中主要存在着以下问题: (1) 正常运行中,引风机风门挡板的开度约为40%~60%,节流损失很大,造成了大量的电能浪费。 (2) 调节误差大。引风机较小的开度变化将产生一个较大的风量变化,使运行控制比较困难,不能保证最佳燃烧工况。 (3) 引风机故障率高。由于腐蚀、磨损、积灰,调节风门挡板易卡涩、脱落,造成压火停炉,影响生产。 (4) 引风机电机为直接启动方式,启动电流很大,约2400A,启动时间约30s,对供电电网造成很大冲击;同时因锅炉启停频繁,过大的启动电流使开关触头容易烧坏。
3 锅炉引风机变频调速系统工作原理
我厂锅炉引风机变频调速控制系统主要由变频器、电机、风机、负压变送器、CPU中央处理器、控制器等部分组成。选用美国ABB公司生产的ACS504-210-3变频器柜装机,变频器容量200kW,采用飞利浦公司80C552单片微机及变频技术,通过采集炉膛压力控制变频器的输出,从而对引风机进行调速,风机风量的调节又直接影响到炉膛压力,由此实现了闭环控制,而使炉膛压力保持恒定。系统过程见图1,其系统电路结构见图2。
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图2 系统电路结构框图(略)
该控制系统具有以下功能: (1) 负压变送器采集炉膛负压,在CPU的监控下,系统实时地跟踪炉膛负压的变化,变频调节风机转速,自动维持炉膛负压的恒定,不再需要调节风门。 (2) 通过触摸键设定炉膛负压、炉膛负压上下限、电机上下限频率、加减速时间、通信速率等参数,其中“设定炉膛负压”可在风机运行中随时改变给定值,从而增加了风机运行的灵活性。炉膛负压实值、电机频率、电机功率、电机电流、电机转数、变频时间、电量计数等工作参数可实时进行显示,其中“炉膛负压”实值还可采用趋势图形显示,便于监盘和调整。 (3) 设有自动/手动两种运行方式,除能实时跟踪炉膛负压,自动维持炉膛负压恒定的调节方式外,还可以切换自动跟踪炉膛负压系统,手动操作触摸键变频控制风机运行,这为启停炉等特殊工况提供了更灵活的控制方法。 (4) 风机采用变频软启动,启动电流从0逐渐上升到额定电流值,不会对供电电网造成冲击。 (5) 具有电机过载、过流、过压、欠压、堵转、通信故障等11种故障类型显示,同时有蜂鸣报警。按照故障提示,可以迅速检查出故障原因,以便消除故障。 (6) 设有联锁输出接口,在事故情况下,当引风机频率低于设定的下限频率后可输出一个联锁信号,自动停止送风机和给煤机运行。 |
4 结语
交流变频调速技术是近年来国内外电气传动领域兴起的一项新技术,它是目前最理想也是最有发展前途的一种调速方式。实践证明,锅炉引风机应用变频调速技术前景广阔,具有推广价值。
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