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變頻調速在供暖鍋爐系統中的應用

時間:2016-06-27 09:57:25 來源:

         隨著城市建設的迅速發展,我國北方地區冬季城市集中供暖成為城市現代化必然采取的步驟。而供暖面積的不斷擴大,使如何科學有效地控制和管理供暖系統,提高供暖的經濟效益和社會效益,成為急需解決的重要課題。在供暖系統中,鍋爐房供暖所占比例很大,據對我國北方地區29個大中城市近3,5億平方米的供暖調查,鍋爐供暖占84%,熱力供暖占12%,其他供暖占4%。在今后相當長的時間內,集中熱力供暖是發展趨勢,但無法取代鍋爐供暖的主流地位。鍋爐是消耗能源、產生大氣污染、事關生產與生活和安全的重要設備,它在國民經濟整個能源消耗中占有相當大的比重。目前我國供暖鍋爐以燃煤鏈條鍋爐為主,燃用的主要是中、低質煤,而且鍋爐房管理水平不高,一直沿用間斷運行方式,鍋爐技術含量低,鍋爐的自動化控制技術落后,造成了嚴重的能源浪費和環境污染。據統計,我國目前擁有工業鍋爐50萬臺,每年消耗的燃煤占全國原煤產量的三分之一,約4億噸。鍋爐每年排放煙塵約620萬噸,SO2約S10萬噸,此外還有大量的NO2等有害氣體,成為我國大氣煤煙型污染的主要來源之一,尤其是燃煤排放的CO2氣體所引起的溫室效應,早己引起國際關注。 
        由于變頻調速可以實現電機無級調速,具有異步電機調壓調速和串級調速無可比擬的優越性,在鍋爐系統中得到廣泛的應用。變頻調速在供熱鍋爐系統中主要應用在風機調速和水泵調速。  通常在鍋爐燃燒系統中,根據生產需要對風速、風量、溫度等指標進行控制和調節以適應用戶要求和運行工況。而最常用的控制手段則是調節風門、擋板開度的大小來調整受控對象。這樣,不論生產的需求大小,風機都要全速運轉,而運行工況的變化則使得能量以風門、擋板的節流損失消耗掉了。在生產過程中,不僅控制精度受到限制,而且還造成大量的能源浪費和設備損耗。從而導致生產成本增加,設備使用壽命縮短,設備維護、維修費用高居不下。  在供暖鍋爐系統中帶有循環泵、補水泵等水泵類設備,根據不同的生產需求往往采用調整閥、回流閥、截止閥等節流設備進行流量、壓力、水位等信號的控制。這樣,不僅造成大量的能源浪費,管路、閥門等密封性能的破壞,還加速了泵腔、閥體的磨損和汽蝕,嚴重時損壞設備而影響生產。  目前,風機、泵類設備多數采用異步電動機直接驅動的方式運行,存在啟動電流大、機械沖擊、電氣保護特性差等缺點。不僅影響設備使用壽命,而且當負載出現機械故障時不能瞬間動作保護設備,時常出現泵損壞同時電機也被燒毀的現象。  近年來,出于節能的迫切需要和對供暖質量不斷提高的要求,加之采用變頻調速器(簡稱變頻器)易操作、免維護、控制精度高,并可以實現高功能化等特點,因而采用變頻器驅動的方案開始逐步取代風門、擋板、閥門的控制方案。用變頻器來對異步交流電動機調速,是八十年代末迅速發展成熟的一項高新技術。它的優點是:調速的機械特性好,調速范圍廣,調整特性曲線平滑,可以實現連續、平穩的調速,尤其當它應用于風機、水泵等大容量負載時,可獲得顯著的節能效果。

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