變頻器在工業鍋爐風機上的應用
發布時間:2019-08-05 10:01:23來源:
某木材加工廠由于產品轉向,需使用原有的10t/h鍋爐一臺,由于用汽量減少形成大馬拉小車,只能采取間歇供汽,至使鍋爐風機啟動、停止頻繁,由于系當地小電網供電、啟動時常跳閘。基于上述問題,廠方下決心,在鍋爐風機上使用變頻器,但該廠地處邊遠地區,技術力量薄弱,管理還有待改進,為保證改造后的設備安全和穩定運行,在實施中,我們采取了一些非常規做法,現介紹如下:
2、方案
該廠鍋爐僅有汽包水位自動調節系統、水位過低、汽壓過高報警、聯鎖裝置;鼓、引風機由人工遙控檔板調節風量。因此本項目只在鼓、引風機上使用變頻器,由人工改變風機轉速來調節風量。
選用富士FRN37P11S及FRN75P11S變頻器各一臺,保留原有的鼓、引風機的常規啟動電控柜,不進行工頻、變頻電壓自動切換,而采用比較原始、比較可靠的做法,萬一變頻器出故障時,由人工用刀開關進行電機動力線的切換工作。并充分利用變頻器控制端子的功能,簡化常規接線;盡量采用易于更換的電氣零配件。
3.實施
鼓、引風機變頻器供電,采取在主開關后加裝交流接觸器以保護變頻器。鼓、引風機設置的電路是相同的,其電路元件型號、作用及工作原理是一樣的,只是交流接觸器容量不同。現僅以引風機為例進行介紹:
圖1中KM1為加裝的交流接觸器
并由變頻器的總報警繼電器的接點輸出端子(30A.30B.30C)來控制,其常閉觸點30C-30B串聯在KM1接觸器控制回路中,變頻器出故障跳閘時,30C-30B斷開以切斷變頻器的主電源,防止故障擴大;同時,常開觸點30C-30A閉合,通過報警電路進行聲光報警,提醒司爐工注意。RST為變頻器的報警復位輸入,當變頻器報警跳閘后,司爐工可按KF1按鈕進行復位操作。由于引風機遠離操作室,因此在風機旁邊裝有“風機檢修開關”,并串入接觸器KM1控制回路中,檢修引風機時把該開關板至檢修檔,等于斷開該開關,使無法接通變頻器的主電源,以保護檢修人員的安全。并要求變頻器跳閘后,仍應具備顯示功能,便于觀察分析故障原因,因此從接觸器KM1的主觸點前接入控制電源,至變頻器的Ro、To端。
項目實施后仍要保持鍋爐原有的電氣聯鎖保護、工藝聯鎖保護功能。電氣聯鎖保護要求鍋爐啟、停時,保證引風機先于鼓風機啟動而晚于鼓風機停止,以防誤操作使爐膛正壓噴火,危及司爐工安全,及粉塵外噴影響環境;工藝聯鎖保護,要求在汽包水位或汽包壓力超標時,自動停止鼓、引風機,迅速減弱燃燒,以確保鍋爐的安全。鼓、引風機啟動的相互聯鎖保護,是利用變頻器控制端子的功能,即利用引風變頻器的頻率值檢測信號FDT來實現,即先合上開關SY啟動引風,當引風機轉速達到某一設定頻率時,FDT信號起作用,使接在引風變頻器Y3端子的繼電器K吸合(圖1),用其常開觸點K-1來接通鼓風機正轉信號FWD(圖2);為避免爐膛正壓噴火,可將鼓風加速時間設定得比引風加速時間長一些;停機時,斷開引風機啟動開關SY則KM失壓,其常開觸點KM-1復原,斷開引風機正轉信號(圖1),同時常閉觸點KM-2復原,將鼓風變頻的BX與CM短接(圖2),輸入自由旋轉命令,鼓風變頻輸出為0Hz,鼓風機很快停下,而引風機則按原設定的減速時間慢慢停下來。工藝參數超標時,與儀表相聯的繼電器(圖1中的L或P)動作,在報警的同時,還使鼓、引風機停機,停機過程同上,不再贅述。
用電位器進行變頻器的頻率設定,存在滑動觸點磨損后產生接觸不良,使頻率設定信號不穩定的問題;尤其在該工廠購買和更換電位器都成一個問題。因此,我們利用變頻器的輸入控制端子功能來實現頻率設定。仍以引風機為例:在引風變頻器的X1和CM端接入控制按鈕SK1,X2和CM端接入控制按鈕SK2(圖1),利用按鈕的通、斷信號來增減設定頻率,X1為增速命令UP端,X2為減速命令DOWN端。則在接通變頻器的正轉命令FWD后,當SK1閉合時,X1得到UP信號,變頻器的輸出頻率按加速時間增加,SK1斷開時變頻器的輸出頻率保持;當SK2閉合時,X2得到DOWN信號,變頻器的輸出頻率按減速時間減少,SK2斷開時變頻器的輸出頻率保持。鼓風機的增、減速按鈕設置及電路元件型號、作用原理與引風機是一樣的(見圖2)。
圖2 鼓風變頻器接線示意圖
與變頻器控制端子有關參數的設置見表1
4、結語
本項目實施后,基本做到了輕負荷均衡供汽,鍋爐風機啟動跳閘的現象已不存在,風機轉速的下降機械磨損減小了;由于廠方原有的記錄數據不完善,只進行了一個月的節電數據對比,但證明風機節電可達32%。廠方滿意,認為變頻改造這錢沒白花。
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