《電子技術(shù)應(yīng)用》
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西门子变频器在锅炉鼓、引风燃烧系统中的应用
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摘要: 本文简要描述瑞千源自动化公司在对某科技园区的锅炉进行变频改造采用的方案。采用西门子MM4系列变频器,控制锅炉鼓风与引风,实现手动开环/自动闭环运行。控制对象:包括6吨蒸汽锅炉,鼓风电机和引风电机等。设备参数:客户现场的电机参数:鼓风电机功率:5.5KW引风电机功率18.5KW控制目的:改造并组成良好的燃烧工况,提高锅炉燃烧效率,降低能耗减少排污。
Abstract:
Key words :

控制對象: 包括6噸蒸汽鍋爐, 鼓風(fēng)電機和 引風(fēng)電機等。
設(shè)備參數(shù): 客戶現(xiàn)場的電機參數(shù): 鼓風(fēng)電機功率:5.5 KW 引風(fēng)電機功率18.5KW
控制目的: 改造并組成良好的燃燒工況,提高鍋爐燃燒效率,降低能耗減少排污。
變頻控制系統(tǒng)設(shè)計工作原理:
  本系統(tǒng)可實現(xiàn)開/閉環(huán)運行:
  1.引風(fēng)控制:
  通過爐膛上的負(fù)壓變送器將爐膛壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號送入引風(fēng)變頻器PID 控制器的反饋通道, 經(jīng)處理后與設(shè)定爐膛負(fù)壓力比較, 經(jīng)過PID 控制器產(chǎn)生運算信號, 此信號控制引風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速, 使?fàn)t內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在設(shè)定值, 從而達(dá)到自動跟蹤鼓風(fēng)保持爐膛負(fù)壓恒定目的。引風(fēng)電機速度隨著爐膛負(fù)壓值的變化而變化。即保證鍋爐燃燒部分的自動運行。
  2.鼓風(fēng)控制:
  通過蒸汽管道上的壓力變送器將所需蒸汽壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號送入鼓風(fēng)變頻器PID 控制器的反饋通道, 經(jīng)處理后與設(shè)定蒸汽壓力值比較, 經(jīng)過PID 控制器產(chǎn)生運算信號, 此信號控制鼓風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速, 使蒸汽管道上壓力基本穩(wěn)定在設(shè)定值, 從而達(dá)到自動跟蹤蒸汽管道上壓力。
  3.由于原鍋爐為非節(jié)能型燃燒方式,控制風(fēng)量靠人工操作風(fēng)道擋板,蒸汽壓力單靠人工控制燃燒不好。因此電機全速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)量不能全部使用,采用擋板截流造成約30%的電能損耗。使用變頻器可根據(jù)生產(chǎn)需求任意調(diào)整電機速度,使輸出風(fēng)量可以調(diào)節(jié),提高生產(chǎn)工效并且節(jié)能降耗。
  變頻器采用西門子MM430系列。控制系統(tǒng)的起動方式為外部遠(yuǎn)程人工控制。
調(diào)速方式:
  1: 為操作工人根據(jù)生產(chǎn)情況由外部遠(yuǎn)程升速/降速按鈕實現(xiàn)對電機的速度控制。
  2:變頻器通過端子BICO連接切換為自動PID運行方式。
  3:系統(tǒng)還可實現(xiàn)全開環(huán)運行,通過控制柜或現(xiàn)場操作箱上的啟停按鈕和電位器實現(xiàn)人工控制和調(diào)速。
系統(tǒng)的主要連鎖:
  1.鼓風(fēng)機運行條件:只有當(dāng)引風(fēng)機投入運行后,鼓風(fēng)機才允許啟動運行。
  2.變頻和工頻連鎖。變頻運行與原舊工頻運行,連鎖控制系統(tǒng)。
  3.當(dāng)變頻系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障時,發(fā)出聲、光報警信號,提醒值班人員適時處理。
系統(tǒng)構(gòu)成:
  1、 鍋爐變頻改造控制系統(tǒng)原理
  配置:GGD控制柜體2200×1000×600 一臺
  鼓風(fēng)變頻功率: MM430-7.5 KW 引風(fēng)變頻功率MM430-22KW
  見下圖:


變頻控制柜技術(shù)參數(shù)及性能特點:
  1.主要技術(shù)參數(shù):
 ?。?)主回路電源:三相五線制。380V+10%。
  (2)控制回路電壓:220V
 ?。?)負(fù)壓壓力傳感器調(diào)節(jié)范圍:以保證建立充分燃燒系統(tǒng)為準(zhǔn)。
 ?。?)蒸汽壓力傳感器調(diào)節(jié)范圍:以生產(chǎn)所需實際為準(zhǔn)。
  2.系統(tǒng)性能特點:
  (1)具備運行方式選擇開關(guān):實現(xiàn)變頻和工頻互鎖,工頻運行為原控制系統(tǒng),變頻與工頻由轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換,并具有互鎖保護(hù)功能。
  (2)具備變頻方式下的——本地/遠(yuǎn)程——選擇開關(guān):實現(xiàn)本地電位器人工調(diào)速。變頻器PID閉環(huán)調(diào)速方式。
  (3)變頻軟啟動:電機通過變頻器啟動,電機電壓采用數(shù)字自動斜坡補償技術(shù), 電 機緩步升速時系統(tǒng)機械沖擊小,能顯著延長電控元件及風(fēng)機機械的壽命。
  (4)具有完善的電機,及變頻器自身保護(hù)功能:電機欠電壓、再生過壓、過流、過載、短路、過熱保護(hù)等。
  (5)具有電源電壓、電機電流等柜體儀表顯示功能。變頻器運行工作狀態(tài)指示燈顯示功能。并能將變頻器速度和電機運行電流以0—20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量形式傳輸給DCS監(jiān)控系統(tǒng)。
 ?。?)變頻器故障報警指示及開關(guān)量傳輸、遠(yuǎn)程復(fù)位功能。
變頻器的主要調(diào)試參數(shù):

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