一、前言

　　鍋爐節能降耗主要的控制指標在於煤耗及用電效率，傳統方法多用風(fēng)門(mén)檔板、閥門(mén)和機械調速來(lái)控制鼓（引）風(fēng)機、給水泵、循環(huán)泵的流量及爐排的運行速度，其設計上并未考慮節能目的，同時(shí)，工藝及生產(chǎn)任務(wù)的不同，蒸汽需求量變化時(shí)，需改變給煤（噴降）量，以達到高效率燃燒，傳統的控制方式采用人工操作、耗電高、控制精度低，且易因操作不當而產(chǎn)生環(huán)境污染（煙囪冒黑煙）。

　　二、鍋爐供水控制系統的改造

　　水泵的工作原理

　　由水泵的工作原理可知流量Q與轉速N成正比，揚程H與轉速N的平方成正比，軸功率P與轉速N三次方成正比，電機的轉速N與電源頻率F成正比，因此改變電源頻率，可改變電動(dòng)機即給水泵的轉速，從而達到調節給水流量的目的。

　　原設備工況

　　 現鍋爐給水泵是連續恒速運行的，且流量的控制是通過(guò)調節管路中調節閥和支路回流實(shí)現的，采用調節閥調節時(shí)，由于閥門(mén)的開(kāi)度的減小，水泵出口的壓力上升，閥門(mén)兩邊的壓差將增大，造成能量的浪費同時(shí)還易損害閥門(mén)和軸承的磨損；采用支路回流調節時(shí)，大量水的回流也同樣造成能量的消耗。

　　改造方案

　　給原系統加裝山宇SY6000水泵、風(fēng)機專(zhuān)用變頻器，并保留原系統工頻設備做備份，變頻器故障輸出繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)連延時(shí)繼電器再連原工頻主回路接觸器，確保變頻器故障情況下鍋爐給水系統正常運行，同時(shí)控制室聲、光報警，提示操作人員及時(shí)排除問(wèn)題；變頻器設下限頻率，保證鍋爐給水量在安全值以上運行；

　　變頻器工作狀態(tài)

　　操作人員在控制室可根據汽包水位的變化實(shí)時(shí)對變頻器進(jìn)行頻率調整，滿(mǎn)足蒸發(fā)量和給水量的同時(shí)力求變頻器運行在最佳經(jīng)濟狀態(tài)。

　　現場(chǎng)實(shí)測：給水泵相對原調節筏控制節電率達24%，并且水泵磨損大大減少，延長(cháng)設備使用壽命。

　　三、鍋爐鼓(引)風(fēng)控制系統的改造

　　原現場(chǎng)工況

　　      鍋爐的鼓（引）風(fēng)機的風(fēng)量隨汽量變化而經(jīng)常產(chǎn)生變化的，原現場(chǎng)采用閥門(mén)調節，鍋爐的控制室到閥門(mén)的距離較遠，操作不便還不易控制準確，風(fēng)量調節過(guò)大，空氣含氧量超標，浪費了熱能；風(fēng)量調節過(guò)小，煤渣殘留碳份超標燃燒不盡又增加了煤耗；高速運行的風(fēng)機產(chǎn)生的噪音對環(huán)境也產(chǎn)生極大的污染；由于長(cháng)時(shí)間高速運行，風(fēng)機軸承和電機溫升都很高，設備的使用壽命降低。

　　變頻器工作狀況

　　安裝山宇SY6000系列變頻器后，操作人員在控制室根據用汽量的變化，隨時(shí)調整鼓（引）風(fēng)機的轉速，減少了噪音對環(huán)境的污染（電機均運行于額定轉速以下，風(fēng)的噪音隨之下降），由于鼓引風(fēng)機長(cháng)期低于額定轉速的狀態(tài)之下運行電機及風(fēng)機的軸承不易損壞，延長(cháng)了使用壽命，電機的發(fā)熱量也減少了，維修量下降。停機時(shí)間減少，節約了大量的維修費用。

　　節能效果

　　一般設計中風(fēng)機、水泵設備額定的風(fēng)量、流量通常都超過(guò)實(shí)際需要的風(fēng)量、流量，且運行中風(fēng)量、流量都是實(shí)時(shí)變化的，而目前，采用檔板或閥門(mén)來(lái)調節風(fēng)量和流量的調節方式較為普遍，雖然方法簡(jiǎn)單，但實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的辦法達到調節的目的，這種節流調節方法浪費大量電能，回收這部分電能損耗會(huì )收到很大的節能效果。

　　從流體力學(xué)原理知道，風(fēng)機風(fēng)量與轉速及電機功率的關(guān)系，用下述關(guān)系式表示：

　　式中，Q－風(fēng)量(流量)Ｈ－風(fēng)壓（揚程）P－軸功率n－轉速

　　當風(fēng)量減少風(fēng)機轉速下降時(shí)，其電動(dòng)機輸入功率迅速降低，例如風(fēng)量下降到80%，轉速(n)也下降到80%時(shí)其軸功率則下降到額定功率的51%；若風(fēng)量下降到50%，軸功率將下降到額定功率的13%，其節電潛力非常大，因此對風(fēng)量、流量調節范圍較大的風(fēng)機水泵，采用變頻調速控制來(lái)代替風(fēng)門(mén)或閥門(mén)調節，是實(shí)現節能的有效途徑。

　　變頻調速的特點(diǎn)是效率高，沒(méi)有因調速帶來(lái)的附加轉差損耗，調速的范圍大，精度高、無(wú)級調速。容易實(shí)現協(xié)調控制和閉環(huán)控制，由于可以利用原鼠籠式電動(dòng)機，所以特別適合于對舊設備的技術(shù)改造，它既保持了原電動(dòng)機結構簡(jiǎn)單、可靠耐用、維護方便的優(yōu)點(diǎn)，又能達到節電的顯著(zhù)效果，是風(fēng)機水泵節能的最理想的方法。

　　四、爐排電機的變頻改造

　　原現場(chǎng)工況

　　爐排電機因為比較小，許多廠(chǎng)家都忽略了對其的改造。爐排電機是控制煤在爐內的停留時(shí)間，其速度的快慢和煤的燃燒率息息相關(guān)。傳統的調速方式是機械換檔，精度低，煤燃燒后留碳份超標嚴重。

　　現場(chǎng)其爐排三級調速檔已銹死，只有高速檔可以運行，煤渣出來(lái)呈黑灰色且腳踩有硬感，明顯沒(méi)有燃燒完全。

　　變頻改造效果

　　采用變頻調速后情況大為改觀(guān)，由于可實(shí)時(shí)調整，煤塊燃燒充分，熱效提高，煤渣出爐后呈灰白色，同時(shí)煙囪冒黑煙的現象也基本沒(méi)有，煤耗降低10%左右。

　　綜上：使用山宇變頻調速器取代風(fēng)門(mén)、檔板、閥門(mén)控制流量，并控制爐排后，其整體改造效果如下：

　　　1、綜合節電約35%，約9個(gè)月回收投資。

　　  2、提高燃燒效率，節省用煤10%左右。

　　  3、降低排煙濃度，避免冒黑煙的環(huán)境污染。

　　  4、提高設備自動(dòng)化程度，控制更精確、更方便、更及時(shí)。

　　  5、實(shí)現電機軟起動(dòng)，減小沖擊電流

　　  6、降低設備運行損耗，延長(cháng)設備使用壽命。