變頻調(diào)速在供暖鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用
時(shí)間：2016-06-27 09:57:25 來源：
隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，我國北方地區(qū)冬季城市集中供暖成為城市現(xiàn)代化必然采取的步驟。而供暖面積的不斷擴(kuò)大，使如何科學(xué)有效地控制和管理供暖系統(tǒng)，提高供暖的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，成為急需解決的重要課題。在供暖系統(tǒng)中，鍋爐房供暖所占比例很大，據(jù)對(duì)我國北方地區(qū)29個(gè)大中城市近3,5億平方米的供暖調(diào)查，鍋爐供暖占84%，熱力供暖占12%，其他供暖占4%。在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，集中熱力供暖是發(fā)展趨勢(shì)，但無法取代鍋爐供暖的主流地位。鍋爐是消耗能源、產(chǎn)生大氣污染、事關(guān)生產(chǎn)與生活和安全的重要設(shè)備，它在國民經(jīng)濟(jì)整個(gè)能源消耗中占有相當(dāng)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(zhì)煤，而且鍋爐房管理水平不高，一直沿用間斷運(yùn)行方式，鍋爐技術(shù)含量低，鍋爐的自動(dòng)化控制技術(shù)落后，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前擁有工業(yè)鍋爐50萬臺(tái)，每年消耗的燃煤占全國原煤產(chǎn)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(yīng)，早己引起國際關(guān)注。
由于變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級(jí)調(diào)速，具有異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速和串級(jí)調(diào)速無可比擬的優(yōu)越性，在鍋爐系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。變頻調(diào)速在供熱鍋爐系統(tǒng)中主要應(yīng)用在風(fēng)機(jī)調(diào)速和水泵調(diào)速。 通常在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)風(fēng)速、風(fēng)量、溫度等指標(biāo)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)以適應(yīng)用戶要求和運(yùn)行工況。而最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整受控對(duì)象。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機(jī)都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，而運(yùn)行工況的變化則使得能量以風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)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(fèi)和設(shè)備損耗。從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用高居不下。 在供暖鍋爐系統(tǒng)中帶有循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等水泵類設(shè)備，根據(jù)不同的生產(chǎn)需求往往采用調(diào)整閥、回流閥、截止閥等節(jié)流設(shè)備進(jìn)行流量、壓力、水位等信號(hào)的控制。這樣，不僅造成大量的能源浪費(fèi)，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(yán)重時(shí)損壞設(shè)備而影響生產(chǎn)。 目前，風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備多數(shù)采用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方式運(yùn)行，存在啟動(dòng)電流大、機(jī)械沖擊、電氣保護(hù)特性差等缺點(diǎn)。不僅影響設(shè)備使用壽命，而且當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)不能瞬間動(dòng)作保護(hù)設(shè)備，時(shí)常出現(xiàn)泵損壞同時(shí)電機(jī)也被燒毀的現(xiàn)象。 近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對(duì)供暖質(zhì)量不斷提高的要求，加之采用變頻調(diào)速器(簡稱變頻器)易操作、免維護(hù)、控制精度高，并可以實(shí)現(xiàn)高功能化等特點(diǎn)，因而采用變頻器驅(qū)動(dòng)的方案開始逐步取代風(fēng)門、擋板、閥門的控制方案。用變頻器來對(duì)異步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，是八十年代末迅速發(fā)展成熟的一項(xiàng)高新技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)是:調(diào)速的機(jī)械特性好，調(diào)速范圍廣，調(diào)整特性曲線平滑，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、平穩(wěn)的調(diào)速，尤其當(dāng)它應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等大容量負(fù)載時(shí)，可獲得顯著的節(jié)能效果。