摘 要：蒸汽鍋爐是化工企業(yè)一期生產(chǎn)裝置中的主要?jiǎng)恿υ?。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(jī)株式會(huì)社的G11變頻器傳動(dòng)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(hào)：TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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?jiǎng)恿υ?。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(guó)宏化工有限公司現(xiàn)有6臺(tái)蒸汽鍋爐，共有20臺(tái)給水泵分套供水，給水泵電機(jī)功率45kW，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，給水壓力1MPa，由于供水量波動(dòng)大，不能選用小容量水泵，所以大多數(shù)時(shí)間50%以上的水由閥門(mén)控制返回儲(chǔ)水器，造成大量電能浪費(fèi)。

考慮到大多數(shù)給水泵電機(jī)雖然額定功率選的較大，但實(shí)際負(fù)載小、節(jié)流多、效率低，運(yùn)行中電機(jī)的實(shí)際功率也較小，近年來(lái)，我公司諸如給水泵電機(jī)等大多數(shù)電動(dòng)機(jī)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(jī)株式會(huì)社的G11變頻器傳動(dòng)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(tái)給水泵全部選用G11變頻器，通過(guò)變頻器運(yùn)行控制水泵的運(yùn)行工況，大多數(shù)時(shí)間要求水量平穩(wěn)，壓力均衡。而且水泵在運(yùn)行時(shí)，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(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)頻率降低，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，電動(dòng)機(jī)會(huì)噪聲降低，而且發(fā)熱明顯會(huì)降低，很多設(shè)備采用變頻器后，水泵的壽命大大延長(zhǎng)了，這就減少了工人的維護(hù)工作量，水壓會(huì)在設(shè)定的范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行，6臺(tái)蒸汽鍋爐給水泵電機(jī)年節(jié)電量十萬(wàn)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(dòng)控制的需要。手動(dòng)控制就是我們所說(shuō)的現(xiàn)場(chǎng)控制，自動(dòng)控制就是目前所說(shuō)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)程序控制，也可以通過(guò)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(shí)失效。在我們公司應(yīng)用中，現(xiàn)主要采用現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化控制，手動(dòng)控制和變頻器面板控制只是在試車(chē)或者檢修的時(shí)候臨時(shí)使用。所以在現(xiàn)場(chǎng)操作柱只有啟動(dòng)和停止按鈕，而沒(méi)有調(diào)速電位器?，F(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)程序控制啟動(dòng)、停止，并根據(jù)程序控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，還能有4-20MA電流信號(hào)。圖中1-HR刀熔開(kāi)關(guān)；2-QF斷路器；3-M電動(dòng)機(jī)；4-VR電位器；5-ZJ加減速時(shí)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(diǎn)；根據(jù)變頻器工作原理可知，變頻器運(yùn)行時(shí)，高次諧波很多并疊加，產(chǎn)生了很多的無(wú)用功，所以變頻器輸入電路的無(wú)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(shí)候，為了改善功率因數(shù)，所以在電路中串入交流電抗器。可以改善功率因，還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(hào)和轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)接到變頻器輸入端（11、12、13、C1）端子。啟動(dòng)和停止信號(hào)可以通過(guò)變頻器參數(shù)設(shè)定。目前都是給定為4～20mA模擬信號(hào)，輸出基本為為0～20mA電流信號(hào)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)程序控制變頻器啟動(dòng)后，然后根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要通過(guò)程序輸入調(diào)速信號(hào)。壓力信號(hào)是取動(dòng)過(guò)壓力表的結(jié)點(diǎn)取信號(hào)，接在變頻器的C1與COM端子，變頻器啟動(dòng)后，變頻器就按照程序設(shè)定的頻率運(yùn)行，水泵輸出的水壓會(huì)根據(jù)設(shè)定變化。達(dá)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(huì)按照設(shè)定頻率的降低轉(zhuǎn)速，這樣水泵的轉(zhuǎn)速就會(huì)降低，水壓會(huì)下降，變頻器C1與COM端子會(huì)斷開(kāi)，轉(zhuǎn)速又循環(huán)增減，這樣供水壓力就在小范圍內(nèi)波動(dòng)，實(shí)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流不超過(guò)額定電流，對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載的機(jī)械沖擊都大大減小，同時(shí)延長(zhǎng)電機(jī)檢修周期和壽命。我們將在下一步生產(chǎn)中根據(jù)運(yùn)行情況對(duì)其它風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載逐步徹底改造。

收稿日期：2018-5-21

作者簡(jiǎn)介：李慶賀（1968-），男，山東滕州人，電氣工程師。