以往的煤鍋爐一般采用直流調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速或滑差等調(diào)整手段,其中我廠采用的是滑差電機(jī)進(jìn)行調(diào)速,此種方法存在設(shè)備復(fù)雜、易出現(xiàn)故障點(diǎn)多、操作繁瑣、運(yùn)行可靠性差、調(diào)速精度及線性度差、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn),同時(shí)調(diào)速電機(jī)長(zhǎng)期在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,處于高耗能運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行極不經(jīng)濟(jì),而且原保護(hù)回路簡(jiǎn)單,電機(jī)只設(shè)有熱保護(hù),一旦出現(xiàn)故障而熱保護(hù)又拒動(dòng)時(shí),將使總跳閘,影響鍋爐上煤,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
近年來(lái),隨著變頻調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展,變頻以其體積小、重量輕、可控性可靠性高、通用性強(qiáng)、調(diào)速范圍大、保護(hù)功能全、特性硬及節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),倍受人們的青睞。針對(duì)上述我廠原給煤系統(tǒng)存在的缺陷及變頻調(diào)速的系列優(yōu)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行了變頻改造。
鍋爐給煤機(jī)變頻調(diào)速的工作原理及結(jié)構(gòu);調(diào)速原理,由電動(dòng)機(jī)特性可知,異步電動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速(簡(jiǎn)稱電機(jī)轉(zhuǎn)速)為: n=(1-s)×60×f/p r/min 式中,n—電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速f—電動(dòng)機(jī)定子供電頻率 p—電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù) s=(no-n)/no—為轉(zhuǎn)差率
顯然,改變公式中的參數(shù)f、p和s,便可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。以往的電機(jī)調(diào)速大多通過(guò)改變參數(shù)p和s實(shí)現(xiàn)的。由于給煤機(jī)所配用的交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)差率s極小,若將這一微小差別忽略不計(jì),則上述公式可近似等同于給煤機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式。
變頻調(diào)速就是通過(guò)均勻地改變定子供電頻率f,平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,并且在調(diào)速過(guò)程中,從高速到低速均能保持有限的轉(zhuǎn)差率,因而具有高效率、寬范圍和高精度的調(diào)速性能,以及足夠強(qiáng)度的機(jī)械特性。
給煤變頻調(diào)速特性;調(diào)速范圍,理論上講,采用調(diào)速其范圍為0~100%。但是,根據(jù)不同類型的鍋爐及煤種,一般應(yīng)將轉(zhuǎn)速限制在30~1200rpm,這可通過(guò)設(shè)定變頻器的V/f曲線來(lái)實(shí)現(xiàn)。
變頻改造方案:給煤變頻調(diào)速系統(tǒng)組成: 配用的電動(dòng)機(jī)為Y 132M2-6型/5.5kW,變頻器選用ABB公司原裝產(chǎn)品,型號(hào)為ACS401-0009-3型,功率為5.5KW。該調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻器盤(pán)、手操器、電源盤(pán)、電機(jī)等組成,其控制原理如圖1所示 。
由圖1可見(jiàn),變頻器是該系統(tǒng)的核心部件。為了保證系統(tǒng)能安全可靠運(yùn)行,操作、維護(hù)方便,本工程給煤機(jī)與變頻器采用一帶一的控制模式(即一臺(tái)變頻器帶一臺(tái)給煤機(jī)電機(jī))。變頻器在上電后,通過(guò)一遠(yuǎn)程操作器輸出4~20mA的模擬電流信號(hào)來(lái)控制變頻器的輸出,即將50~1 500 r/min/4 ~20mA DC信號(hào)給變頻器,在操作時(shí),只需操控操作器即可達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
用操作器調(diào)速可以非常平滑、穩(wěn)定的調(diào)節(jié)流量,運(yùn)行人員對(duì)系統(tǒng)的調(diào)整控制更為穩(wěn)定合理。變頻器輸出信號(hào)分兩路,一路給轉(zhuǎn)速表,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,另一路輸出給工控機(jī)輸送1~10V直流電壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)鍋爐入煤量采集及監(jiān)測(cè)。
另外變頻器上還有預(yù)留送入DCS的接點(diǎn),將來(lái)進(jìn)行DCS改造時(shí)可取消操作器、啟停開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)速表及,變頻器的啟??刂浦苯佑?/font>DCS完成。本方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需對(duì)原有的給煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。
改造及調(diào)試過(guò)程:1. 給煤變頻控制盤(pán)就位、固定;2. 鋪設(shè),安裝操作器、電流表、轉(zhuǎn)速表;3. 完成控制線的接線工作;4. 完成給煤轉(zhuǎn)速信號(hào)的安裝工作(包括#1、#2鍋爐);5. 拆除原電動(dòng)機(jī),新電動(dòng)機(jī)就位;6. 鋪設(shè)動(dòng)力,完成動(dòng)力回路的接線工作;7. 將給煤控制盤(pán)可靠接地;8. 檢查控制回路、動(dòng)力回路接線是否正確;9. 送電至給煤控制盤(pán);10. 設(shè)置變頻器參數(shù)(見(jiàn)表一);11. 調(diào)試變頻器啟停功能、調(diào)速功能,檢查電流表、轉(zhuǎn)速表、操作器指示, 12. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向;13. 調(diào)試控制回路的聯(lián)鎖,保護(hù)功能;14. 給煤機(jī)對(duì)輪穿固定,帶給煤裝置調(diào)試。