摘 要：蒸汽鍋爐是化工企業(yè)一期生產(chǎn)裝置中的主要動力源。其生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽被送入工藝管網(wǎng)供各系統(tǒng)使用，而給水泵是蒸汽鍋爐系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。本文就我公司5#鍋爐采用富士電機株式會社的G11變頻器傳動取得的節(jié)能效果做一介紹，便于同行交流。

關(guān)鍵詞：蒸汽鍋爐；給水泵；壓力；變頻器

中圖分類號：TK223 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0219-01

蒸汽鍋爐是化工企業(yè)一期生產(chǎn)裝置中的主要動力源。其生產(chǎn)的高溫高壓蒸汽被送入工藝管網(wǎng)供各系統(tǒng)使用，而給水泵是蒸汽鍋爐系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。兗礦國宏化工有限公司現(xiàn)有6臺蒸汽鍋爐，共有20臺給水泵分套供水，給水泵電機功率45kW，連續(xù)運轉(zhuǎn)，給水壓力1MPa，由于供水量波動大，不能選用小容量水泵，所以大多數(shù)時間50%以上的水由閥門控制返回儲水器，造成大量電能浪費。

考慮到大多數(shù)給水泵電機雖然額定功率選的較大，但實際負(fù)載小、節(jié)流多、效率低，運行中電機的實際功率也較小，近年來，我公司諸如給水泵電機等大多數(shù)電動機控制采用變頻器控制，節(jié)能效果比較明顯。下面就我公司5#鍋爐采用富士電機株式會社的G11變頻器傳動取得的節(jié)能效果做一介紹，便于同行交流。

我們將5#鍋爐4臺給水泵全部選用G11變頻器，通過變頻器運行控制水泵的運行工況，大多數(shù)時間要求水量平穩(wěn)，壓力均衡。而且水泵在運行時，把變頻器的頻率設(shè)定在35～45Hz之間，閉環(huán)控制，根據(jù)電動機運行時頻率降低，電動機的轉(zhuǎn)速下降，電動機會噪聲降低，而且發(fā)熱明顯會降低，很多設(shè)備采用變頻器后，水泵的壽命大大延長了，這就減少了工人的維護工作量，水壓會在設(shè)定的范圍內(nèi)穩(wěn)定運行，6臺蒸汽鍋爐給水泵電機年節(jié)電量十萬kWh，節(jié)能效果顯著。變頻器接法如圖1所示。

本原理圖可以滿足變頻器面板控制及外部手/自動控制的需要。手動控制就是我們所說的現(xiàn)場控制，自動控制就是目前所說的自動化控制系統(tǒng)通過程序控制，也可以通過設(shè)定到變頻器的面板控制，如果設(shè)定到面板控制，其他控制同時失效。在我們公司應(yīng)用中，現(xiàn)主要采用現(xiàn)場自動化控制，手動控制和變頻器面板控制只是在試車或者檢修的時候臨時使用。所以在現(xiàn)場操作柱只有啟動和停止按鈕，而沒有調(diào)速電位器?，F(xiàn)場自動控制系統(tǒng)通過程序控制啟動、停止，并根據(jù)程序控制電動機轉(zhuǎn)速，還能有4-20MA電流信號。圖中1-HR刀熔開關(guān)；2-QF斷路器；3-M電動機；4-VR電位器；5-ZJ加減速時間選擇；6-BU變頻器故障輸出；7-QA3復(fù)位按鈕；8-C1，COM壓力節(jié)點；根據(jù)變頻器工作原理可知，變頻器運行時，高次諧波很多并疊加，產(chǎn)生了很多的無用功，所以變頻器輸入電路的無功功率主要是由高次諧波電流產(chǎn)生的，高次諧波電流的成分越大，功率因素就越低。很多時候，為了改善功率因數(shù)，所以在電路中串入交流電抗器?？梢愿纳乒β室颍€能起到抑制輸入電路浪涌電流的作用，也有削弱電流電壓不平衡的作用。一般情況下，電流信號和轉(zhuǎn)速反饋信號接到變頻器輸入端（11、12、13、C1）端子。啟動和停止信號可以通過變頻器參數(shù)設(shè)定。目前都是給定為4～20mA模擬信號，輸出基本為為0～20mA電流信號。自動化控制系統(tǒng)通過程序控制變頻器啟動后，然后根據(jù)生產(chǎn)的實際需要通過程序輸入調(diào)速信號。壓力信號是取動過壓力表的結(jié)點取信號，接在變頻器的C1與COM端子，變頻器啟動后，變頻器就按照程序設(shè)定的頻率運行，水泵輸出的水壓會根據(jù)設(shè)定變化。達到設(shè)定的控制壓力后，變頻器C1與COM端子導(dǎo)通，變頻器會按照設(shè)定頻率的降低轉(zhuǎn)速，這樣水泵的轉(zhuǎn)速就會降低，水壓會下降，變頻器C1與COM端子會斷開，轉(zhuǎn)速又循環(huán)增減，這樣供水壓力就在小范圍內(nèi)波動，實現(xiàn)調(diào)速功能。

根據(jù)生產(chǎn)需要，還可以在變頻器的電源端加接觸器控制，而變頻器的輸出端則不允許，建議電接點壓力表裝于靠近泵出口受水量影響小的主管路上?？傊冾l調(diào)速在生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用愈加廣泛，采用變頻調(diào)速，可實現(xiàn)軟啟動，電動機的啟動電流不超過額定電流，對電網(wǎng)和負(fù)載的機械沖擊都大大減小，同時延長電機檢修周期和壽命。我們將在下一步生產(chǎn)中根據(jù)運行情況對其它風(fēng)機和泵類負(fù)載逐步徹底改造。

收稿日期：2018-5-21

作者簡介：李慶賀（1968-），男，山東滕州人，電氣工程師。