引風機變頻器的改造技術及其在電廠的應用

摘 要:引風機變頻器通過改變電壓與頻率之間的關系，實現了對引風機轉速的無級調速，極大地改變了以往引風機糟糕的運行工況，主要體現在:降低了能耗、簡化了人工操作、穩定了運行工況。

關鍵詞:變頻器 引風機 應用

中圖分類號:TN773文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0068-01

自從20世紀80年代變頻器商業化以來，變頻器得到了快速的發展。變頻器主要用于交流電動機轉速的調節，除此之外，變頻器還具有顯著的節能作用。在電廠中廣泛應用著各種引風機，由于燃料構成、熱負荷、電負荷以及季節等變化因數較大，因此，在各個不同的燃燒情況下，所需要的空氣量也是不同的，且變化極大，造成了資源的浪費和設備損壞的加速。本文就引風機變頻器的改造技術及其的應用進行簡單的介紹。

1 引風機變頻器的改造技術

引風機變頻器的主要作用就是改變異步電動機的供電頻率，通過頻率的改變來改變軸轉速，實現對軸的調速運行。異步電動機的轉速公式如下:

n＝(60f/P)×(1－S)r/min…

式中:n為電動機轉速;f為電動機定子供電頻率;P為電動機極對數;S為電動機轉差率。從中可以發現:

在電動機極對數、轉差率不發生變化的情況下，電動機轉速與供電頻率呈線性關系。其工作原理是主回路先將工頻交流電通過整流器變成直流電，經濾波后，再經過逆變器通過給定輸入控制量，將直流電變成可控頻率的交流電，供給三相交流異步電動機，實現電動機調速運行。在整個過程中，只要精準的控制電源的頻率就可以精確的控制轉速，滿足工業生產的需要。

在改變電機的轉速時，為保持電機的最大轉矩不變，就必須要求定子供電電壓做出相應的調節，以維持磁通量的恒定，根據電子電壓(U1)和定子供電頻率(f1)的不同比例關系，有著不同的調速方式:(1)保持U1和f1成比例地改變來維持恒磁通，實現變頻調速。但在低頻時，定子阻抗就會變得逐漸明顯，最大轉矩Mm也會出現隨頻率的降低而減小的現象，特別體現在啟動轉矩上;(2)隨f1的降低適當提高U1，以此保持最大轉矩Mm時的恒磁通;(3)在f1>f1e(定子工頻)時，若仍維持U1/f1=常數，勢必使U1超過定子額定電壓U1e。因此在f1>f1e時，定子電壓不再升高，而保持U1=U1e，此時可近似視為恒功率調速

通過電機的功率P=轉矩M×轉速n，可知在負載轉矩變化不大時，即M近視恒定時P與n為線性關系，在低速啟動或調解流量時，都可以啟動節能的作用。

2 引風機變頻器在電廠中的應用

引風機是電廠的重要設備之一，其在運行過程中需要時刻控制著其流體壓力、流量、流速等，因此，在傳統的引風機設計時基本上是以擋板的方式進行調節，造成了能力的浪費和設備損壞的加速。而在采用了引風機變頻器后各種運行工況都得到了極大地改善。

以鍋爐引風機為例，鍋爐在正常運行中的燃料構成、熱負荷、電負荷以及季節等變化因數較大，因此，在各個不同的燃燒情況下，所需要的空氣量也是不同的，且變化極大，然而，鍋爐配置的風機是按鍋爐最大出力時所需最大風量來設計，并必須考慮鍋爐在事故情況下一定的風量裕度，所以，風機電機功率設計一般都較大。在使用檔板進行調節控制時，大量的電能浪費在了克服擋板的阻力上面，造成用電率高，影響機組的經濟運行。在進行了變頻節能技術改造后，提高其經濟效益。

除了在節能方面取得了巨大的成效外，引風機變頻器的安裝還使引風機的調速范圍增加，真正實現了0至全速的平滑無級調速，而且更加精準;在啟動時，根據公式P=M×n得知，可以實現空載或輕載啟動，具有啟動時間短、電流小并且平穩的特點，避免了對電網及電機的沖擊;通過轉速調節風量、風速，避免了擋板或閥門的開開合合，減輕了煙氣對引風機、煙道擋板的沖蝕，同時對煙道的振動也大幅度的減小，極大地延長了設備的使用壽命，節省了設備的維護費和減輕了維護的工作量，提高了運行的可靠性和穩定性。擋板調節的機械磨損、卡死等故障明顯減少。提高了生成效率和機組自動化水平。

但在技術選擇上，并不能盲目的使用，而是要根據不同的生產設備，選擇相應特性的變頻器，如在對鍋爐風機進行變頻器改造中，注意除必須考慮變頻器的提速、降速特性是否滿足燃燒工藝的要求以外，還必須在技術上要考慮其它的問題，如:變頻器的散熱問題、是否會與設備發生共振現象、在發生意外時是否可以保證生產的繼續等等。

引風機變頻器的技術先進、性能可靠、使用成熟，是工業生產提高生產效率、降低能耗、優化工藝的有效途徑。隨著高壓變頻器的迅速發展，性能價格比的大大提高，變頻器進行節能技術改造將會擁有更加廣闊的前景。

參考文獻

[1]變頻器在節能領域的應用[OL].道客巴巴:http://www.doc88.com/p-31275724218.html.

[2]變頻器的現狀及發展前景[OL].生意寶:http://china.toocle.com/cbna/item/2011-03-24/5710040.html.