變頻器在供暖鍋爐循環水泵和風機上應用

在北方，鍋爐供暖關系到千家萬戶的日常工作和生活，尤其大片集中供熱系統中，有恒壓，溫度控制及可靠性要求高的特點。

對于供暖鍋爐來講，主要的能源消耗就是煤的消耗和電能的消耗，因此怎樣提高煤的燃燒效率和電能的利用效率成為企業節能降耗的重要方式和途徑。

在鍋爐供暖系統中，主要有風量調節風機，循環水泵，給煤電機等用電設備。其中風機主要調節進風量的大小，風量調節過大，空氣含氧量超標，那就浪費了熱能，風量調節過少，煤渣殘留碳粉過多，又浪費了煤。因此為提高控制水平，保證空氣含氧量和煤渣殘留碳粉達標，必須對風量進行有效調節，調節方式必須方便，靈敏，可靠。以往調節風量的大小都是通過調節風門的開度來實現的，這種方式不論是人工調節還是機械自動化儀表調節都有相當一部分的電能轉換機械能消耗在風門的阻力上，無法達到節能的目的。

變頻調速在風機水泵上應用節能原理

理論上風機風量（Q），風壓（H）與電機轉速（N），電機的功率（P）成以下關系：

Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=（N1/N2）2，P1/P2=（N1/N2）3

當風量減少電機轉速下降時，其電機輸入功率迅速降低。如風量下降到80%，電機轉速也下降到80%，其電機的軸功率則下降到額定功率的51%;若風量下降到50%，則電機軸功率則為實際功率的14%左右。因此節電潛力是很大的。這個道理同樣適合于供水的循環水泵。因此對風量流量調節范圍很大的風機水泵，采用調速控制取代風門，閥門調節，是實現節能的有效途徑。

速度控制的方法很多，其中變頻調速近些年來越來越廣泛的在該領域得到應用：

1 效率高，沒有因調速帶來的附加轉差損耗;

2 調速范圍大，精度高，無級調速;

3 帶多種模擬量輸入輸出控制接口，容易實現協調控制和閉環控制

4 由于采用V/F模式，特別適合于普通的鼠籠式電機配套使用，因此用此方法對舊設備改造，既保持了原電機的結構簡單，可靠耐用，維護方便的優點，又能達到節能顯著的效果，是風機水泵交流調速節電的較理想方法。

惠豐變頻器改造鍋爐及其效果

煙臺熱電廠熱力總公司1999年在對供熱管路循環水泵（160KW）和自備的一臺鍋爐進行了變頻改造（鍋爐鼓風機22KW，引風機15KW，爐排電機3.7KW），為提高鍋爐風量的控制水平，又能達到節能的效果，決定用變頻調速方式對此進行改造。針對160KW循環水泵，原來因水泵一直高速運轉，時間一長，因平時軸承磨損較大，故障率較高，同時白天和晚上因溫度差異較大，供熱量也不同，需要通過人工調節閥門的開度來調節熱水的供應量，很麻煩，同時造成了電能的浪費。公司決定對此也進行改造。

1 節電效果：



由表可以看出，改用變頻調速后，每噸蒸汽接電5度，噸蒸汽耗電下降38.5%（綜合節電率）全月共節電=13.14＊1651.5-13480=8220度，全年蒸汽總耗量18720噸，全年可節電93604度。

2 節煤效果



由上表可以看出。每噸蒸汽減少用煤29公斤，噸蒸汽耗煤減少12.5%，每月節煤47.9噸。經濟效益顯著。

對工作環境的影響

由于采用了變頻調速，可以根據用氣量的變化可以隨時調整引風機，鼓風機的風量，公司環保部和計量部對現場進行了測試，噪聲由原來的94分貝下降到84分貝，受到操作人員的好評

對維修的影響

由于采用了變頻軟起技術，減輕了機械沖擊和對電網的沖擊，維修量明顯下降，停機時間減少，維修費用比改造使用前下降57%，。

對循環水泵的改造

在改造循環水泵時，采用了壓力傳感器檢測管網的壓力，通過PID調節給出模擬信號控制變頻器，變頻器給出一定的電壓和頻率給160KW的水泵，來調節泵的轉速和輸出功率，形成一個閉環反饋系統來維持管網的壓力穩定。

改造后電機和泵的轉速可以根據所需壓力自動降下來，軸承和其他機械部件維修量也大大降低，故障停機率下降64%。 最關鍵的是通過這種方式能耗下降到了原來的57%，節能率達到43%， 供熱穩定受到社區居民的好評。

總之，變頻調速以其高效率，低能耗，穩定性好在鍋爐供暖，水泵調速方面得到越來越多的應用，值得在社會各行各業推廣。