變頻器在工業(yè)鍋爐風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-08-05 10:01:23來(lái)源:
某木材加工廠由于產(chǎn)品轉(zhuǎn)向,需使用原有的10t/h鍋爐一臺(tái),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(fēng)機(jī)啟動(dòng)、停止頻繁,由于系當(dāng)?shù)匦‰娋W(wǎng)供電、啟動(dòng)時(shí)常跳閘?;谏鲜鰡?wèn)題,廠方下決心,在鍋爐風(fēng)機(jī)上使用變頻器,但該廠地處邊遠(yuǎn)地區(qū),技術(shù)力量薄弱,管理還有待改進(jìn),為保證改造后的設(shè)備安全和穩(wěn)定運(yùn)行,在實(shí)施中,我們采取了一些非常規(guī)做法,現(xiàn)介紹如下:
2、方案
該廠鍋爐僅有汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、水位過(guò)低、汽壓過(guò)高報(bào)警、聯(lián)鎖裝置;鼓、引風(fēng)機(jī)由人工遙控檔板調(diào)節(jié)風(fēng)量。因此本項(xiàng)目只在鼓、引風(fēng)機(jī)上使用變頻器,由人工改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量。
選用富士FRN37P11S及FRN75P11S變頻器各一臺(tái),保留原有的鼓、引風(fēng)機(jī)的常規(guī)啟動(dòng)電控柜,不進(jìn)行工頻、變頻電壓自動(dòng)切換,而采用比較原始、比較可靠的做法,萬(wàn)一變頻器出故障時(shí),由人工用刀開(kāi)關(guān)進(jìn)行電機(jī)動(dòng)力線的切換工作。并充分利用變頻器控制端子的功能,簡(jiǎn)化常規(guī)接線;盡量采用易于更換的電氣零配件。
3.實(shí)施
鼓、引風(fēng)機(jī)變頻器供電,采取在主開(kāi)關(guān)后加裝交流接觸器以保護(hù)變頻器。鼓、引風(fēng)機(jī)設(shè)置的電路是相同的,其電路元件型號(hào)、作用及工作原理是一樣的,只是交流接觸器容量不同?,F(xiàn)僅以引風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行介紹:
圖1中KM1為加裝的交流接觸器
并由變頻器的總報(bào)警繼電器的接點(diǎn)輸出端子(30A.30B.30C)來(lái)控制,其常閉觸點(diǎn)30C-30B串聯(lián)在KM1接觸器控制回路中,變頻器出故障跳閘時(shí),30C-30B斷開(kāi)以切斷變頻器的主電源,防止故障擴(kuò)大;同時(shí),常開(kāi)觸點(diǎn)30C-30A閉合,通過(guò)報(bào)警電路進(jìn)行聲光報(bào)警,提醒司爐工注意。RST為變頻器的報(bào)警復(fù)位輸入,當(dāng)變頻器報(bào)警跳閘后,司爐工可按KF1按鈕進(jìn)行復(fù)位操作。由于引風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離操作室,因此在風(fēng)機(jī)旁邊裝有“風(fēng)機(jī)檢修開(kāi)關(guān)”,并串入接觸器KM1控制回路中,檢修引風(fēng)機(jī)時(shí)把該開(kāi)關(guān)板至檢修檔,等于斷開(kāi)該開(kāi)關(guān),使無(wú)法接通變頻器的主電源,以保護(hù)檢修人員的安全。并要求變頻器跳閘后,仍應(yīng)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(diǎn)前接入控制電源,至變頻器的Ro、To端。
項(xiàng)目實(shí)施后仍要保持鍋爐原有的電氣聯(lián)鎖保護(hù)、工藝聯(lián)鎖保護(hù)功能。電氣聯(lián)鎖保護(hù)要求鍋爐啟、停時(shí),保證引風(fēng)機(jī)先于鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)而晚于鼓風(fēng)機(jī)停止,以防誤操作使?fàn)t膛正壓噴火,危及司爐工安全,及粉塵外噴影響環(huán)境;工藝聯(lián)鎖保護(hù),要求在汽包水位或汽包壓力超標(biāo)時(shí),自動(dòng)停止鼓、引風(fēng)機(jī),迅速減弱燃燒,以確保鍋爐的安全。鼓、引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的相互聯(lián)鎖保護(hù),是利用變頻器控制端子的功能,即利用引風(fēng)變頻器的頻率值檢測(cè)信號(hào)FDT來(lái)實(shí)現(xiàn),即先合上開(kāi)關(guān)SY啟動(dòng)引風(fēng),當(dāng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一設(shè)定頻率時(shí),F(xiàn)DT信號(hào)起作用,使接在引風(fēng)變頻器Y3端子的繼電器K吸合(圖1),用其常開(kāi)觸點(diǎn)K-1來(lái)接通鼓風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)FWD(圖2);為避免爐膛正壓噴火,可將鼓風(fēng)加速時(shí)間設(shè)定得比引風(fēng)加速時(shí)間長(zhǎng)一些;停機(jī)時(shí),斷開(kāi)引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SY則KM失壓,其常開(kāi)觸點(diǎn)KM-1復(fù)原,斷開(kāi)引風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)(圖1),同時(shí)常閉觸點(diǎn)KM-2復(fù)原,將鼓風(fēng)變頻的BX與CM短接(圖2),輸入自由旋轉(zhuǎn)命令,鼓風(fēng)變頻輸出為0Hz,鼓風(fēng)機(jī)很快停下,而引風(fēng)機(jī)則按原設(shè)定的減速時(shí)間慢慢停下來(lái)。工藝參數(shù)超標(biāo)時(shí),與儀表相聯(lián)的繼電器(圖1中的L或P)動(dòng)作,在報(bào)警的同時(shí),還使鼓、引風(fēng)機(jī)停機(jī),停機(jī)過(guò)程同上,不再贅述。
用電位器進(jìn)行變頻器的頻率設(shè)定,存在滑動(dòng)觸點(diǎn)磨損后產(chǎn)生接觸不良,使頻率設(shè)定信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題;尤其在該工廠購(gòu)買和更換電位器都成一個(gè)問(wèn)題。因此,我們利用變頻器的輸入控制端子功能來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率設(shè)定。仍以引風(fēng)機(jī)為例:在引風(fēng)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(hào)來(lái)增減設(shè)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(zhuǎn)命令FWD后,當(dāng)SK1閉合時(shí),X1得到UP信號(hào),變頻器的輸出頻率按加速時(shí)間增加,SK1斷開(kāi)時(shí)變頻器的輸出頻率保持;當(dāng)SK2閉合時(shí),X2得到DOWN信號(hào),變頻器的輸出頻率按減速時(shí)間減少,SK2斷開(kāi)時(shí)變頻器的輸出頻率保持。鼓風(fēng)機(jī)的增、減速按鈕設(shè)置及電路元件型號(hào)、作用原理與引風(fēng)機(jī)是一樣的(見(jiàn)圖2)。
圖2 鼓風(fēng)變頻器接線示意圖
與變頻器控制端子有關(guān)參數(shù)的設(shè)置見(jiàn)表1
4、結(jié)語(yǔ)
本項(xiàng)目實(shí)施后,基本做到了輕負(fù)荷均衡供汽,鍋爐風(fēng)機(jī)啟動(dòng)跳閘的現(xiàn)象已不存在,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降機(jī)械磨損減小了;由于廠方原有的記錄數(shù)據(jù)不完善,只進(jìn)行了一個(gè)月的節(jié)電數(shù)據(jù)對(duì)比,但證明風(fēng)機(jī)節(jié)電可達(dá)32%。廠方滿意,認(rèn)為變頻改造這錢沒(méi)白花。
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