變頻調(diào)速技術在SLG系列冷渣機中的應用
摘要:原有SLG系列冷渣機采用普通調(diào)速電動機實現(xiàn)調(diào)速，存在的不足是連續(xù)排渣量受到限制，而日‘故障率高，運行效率低采用變頻調(diào)速后，連續(xù)排渣量可以在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，有利于穩(wěn)定鍋燈’床壓，可以保持鍋燈’燃燒層厚度，降低渣含碳量，而日‘故障率低，能滿足鍋燈’連續(xù)或間斷除渣的要求
1 LG系列冷渣機采用普通調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速存在的問題
冷渣機屬于大功率用電設備，其主要用于火力發(fā)電廠、鍋爐集中供熱供暖、煉鋼、工業(yè)化工方而的大型鍋爐的出渣工作。SLG系列冷渣機主要包括電動機拖動部分、風冷卻部分、水冷卻部分、傳感器檢測部分及安全報警和停車部分。原有電動機調(diào)速部分采用普通調(diào)速電動機實現(xiàn)調(diào)速，存在著連續(xù)排渣量受到限制，故障率高、運行效率低等不足。為了解決普通調(diào)速電動機在調(diào)速過程中的不足，采用變頻調(diào)速技術實現(xiàn)電動調(diào)速。2采用變頻調(diào)速技術實現(xiàn)調(diào)速的優(yōu)點
(1)變頻器和調(diào)速型減速電機相結(jié)合，綜合調(diào)速使設備史容易在各個速度范圍上安全穩(wěn)定運行。
(2)調(diào)速型減速電機是低速運行型設備，性能穩(wěn)定可靠，根據(jù)變頻器輸出頻率的變化其運行速度也發(fā)生相應的變化，以滿足設備運行條件。
(3)當鍋爐排除熾熱的爐渣時，爐渣山進渣口進入冷渣機，冷渣機的套筒山傳動裝置馭動旋轉(zhuǎn)時，鍋爐排出的高溫爐渣在套筒內(nèi)山螺旋葉濘向前進，冷卻水連續(xù)均勻地通過套筒密封間，冷卻風也不斷地從套筒內(nèi)通過，使熱態(tài)燈’逐步冷卻。
(4)當冷渣機的出料溫度過高時提高冷渣機的冷卻水壓力以增加水流速度，同時加強風冷卻系統(tǒng)的排風量。當排渣溫度低于一定溫度日‘排渣口排渣量不大時，變頻調(diào)速部分提高頻率，使設備加快排渣。
}s)當排渣溫度過高日‘冷卻水溫度過高壓力較大，風冷部分排風量較大還不能滿足排渣要求時，設備開始報警，報警超出一定時間后自動停車，傳感器檢測部分可對冷渣機的各個數(shù)據(jù)進行檢測。3變頻器調(diào)速控制SLG系列冷渣機的控制原理
3.1變頻器調(diào)速控制原理圖
變頻器調(diào)速控制原理如圖1，變頻調(diào)速裝置電路山空氣開關QFZ、交流接觸器KM，和變頻器U，組成，山安裝在電氣控制柜而板上的轉(zhuǎn)換開關按鈕S，、啟動開關按鈕SZ、或安裝在現(xiàn)場防爆操作柱上啟動按鈕和停止按鈕以及DCS控制系統(tǒng)的啟動、停止按鈕來控制U、的運行。3.2變頻器控制電動機的啟、?？刂圃?BR> ①啟動U，時必須先閉合QF，和QF,，以及控制回路上的QF,}、和QF,Z(見圖1,2):電動機上PTC1處于得電狀態(tài)，用于電動機超溫保護
②電氣控制柜而板上的啟動開關按鈕52置丁閉閉啟動位置，空氣開關QFZ得電時，其聯(lián)動常開觸點，使得交流接觸器KM，得電;則KM，常開觸點，變頻器處于受電狀態(tài)
③此時按卜DCS系統(tǒng)u而上的啟動按鈕或現(xiàn)場防爆操作柱上的啟動按鈕，則K，得電，同樣，K,的常開觸點閉合;這樣，變頻器處于運行狀態(tài)，同時K，的常開觸點閉合將DCS啟動按鈕或現(xiàn)場的啟動按鈕進行自保。
3.3電氣聯(lián)合自動控制系統(tǒng)工作原理
電氣聯(lián)合自動控制系統(tǒng)如圖3所示，主要完成變頻器頻率的調(diào)節(jié)，工作原理如卜:
(1)QF,，閉合，通過交一直流電源轉(zhuǎn)換，提供24V電源分別供給“電壓U/電流I>,和“電流I/電流I>,轉(zhuǎn)換器。DCS系統(tǒng)u而上以。一100%的信號，控制系統(tǒng)通過模擬輸出卡FM151輸出4 }20 mA電流信號，以及“電流I/電流廠轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，為變頻器提供適當?shù)碾娏餍盘枺鳛樽冾l器的模擬輸入端(AM,AC)的輸入。
(2)變頻}a}}-.過內(nèi)部轉(zhuǎn)換，其模擬量輸出端((FM,AC)的輸出信號通過“電壓U/電流I>,轉(zhuǎn)換器變換成相應的4一20 mA電流信號;通過DCS控制系統(tǒng)模擬輸入卡FM 48A在DCS系統(tǒng)u而上顯示變頻器的運行頻率百分數(shù)(%)，可對應計算頻率值。目前DCS系統(tǒng)的組態(tài)軟件功能己經(jīng)十分強大，通過DCS程序組態(tài)，可直接在幽而上顯示變頻器的運行頻率。
(3)變頻器應用擴展，通常為了生產(chǎn)安全，在變頻器回路上均加一旁路接觸器I}MZ,當KM，或變頻器木身發(fā)生故障時保證電動機仍能正常運行。也可通過變頻器的外接頻率給定端提供10 V電源(A,,A3J和4一20 mA電流信號(}AI vA2J，通過電壓或電流信號的大小變化來控制變頻器的頻率變化
3.4變頻器選型
變頻器選型時要確定:
①采用變頻器的目的，恒壓控制或恒流控制等;
②變頻器的負載類型，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應用時的方式方法;
③變頻器與負載的匹配問題:電壓匹配;電流匹配;轉(zhuǎn)知匹配;
④在使用變頻}a31}動高速電機時，山于高速機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型;
⑤變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地禍合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況卜，變頻器容量要放大一擋或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
3.5變頻器的參數(shù)設置 常用變頻器在使用中，是否能滿足傳動系統(tǒng)的要求，變頻器的參數(shù)設置非常重要，如果參數(shù)設置不正確，會導致變頻器不能正常工作。用戶在正確使用變頻器之前，要對變頻器參數(shù)從以卜幾個方而進行設置:
(1)基頻設置基頻參數(shù)直接反映變頻器輸出電壓和輸出頻率的關系，如果設置不當容易造成電動機的過流或過載?；l參數(shù)設置應該以電動機的額定參數(shù)設置，而不能根據(jù)負載特性設置，即使電動機選型不適合負載特性，也必須盡量遵循電動機的參數(shù)，否則，容易過流或過載。如果電動機選擇專用的交流變頻電機，電機一般都標注恒轉(zhuǎn)知、恒功率調(diào)速范圍。如果標注5100 Hz為恒轉(zhuǎn)知,100150 Hz為恒功率，基頻應該設置為100 Hz;
(2)確認電機參數(shù)，在變頻器中設定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率等參數(shù);
(3)明確變頻器采取的控制方式，即速度控制、轉(zhuǎn)知控制、PID控制或其他方式。一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識;
(4)設定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設定從而板啟動，用戶可以根據(jù)實際情況選擇啟動方式，可以用而板、外部端子、通訊方式等幾平中;
(s)給定信號的選擇，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，而板給定、外部給定、外部電壓或電流給定、通訊方式給定。
4結(jié)語
實踐證明，采用變頻調(diào)速后，SLG系列冷渣機的性能得到了有效改善，主要體現(xiàn)在以卜幾點:
(1)連續(xù)排渣量可以在大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，有利于穩(wěn)定鍋爐床壓，可以保持鍋爐燃燒層厚度，降低渣含碳量;
(2)能適應鍋燈’各種負荷卜長期安全運行;
(3)設備轉(zhuǎn)速低日‘可調(diào)，運行平穩(wěn)，故障率低，維護量少，可連續(xù)運行3 s00 h無大修，能滿足鍋爐連續(xù)或間斷除渣的要求;
(4)可雙向選擇調(diào)速動力，即調(diào)速電機和變頻器，并能有效地與用戶計算機程控系統(tǒng)接軌;
(s)采用變頻器后使額定功率因數(shù)提高為0.9 ,改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，節(jié)約電能;
(6)運行穩(wěn)定性高，當電網(wǎng)電壓突然卜降到額定值的80%時，其變頻系統(tǒng)一般能自動調(diào)節(jié)實行強行穩(wěn)定供電，保證電動機的運行穩(wěn)定。采用變頻調(diào)速技術實現(xiàn)電動調(diào)速;
(7)過載能力比相應的普通調(diào)速電動機大;
(8)運行效率高，尤其是電動機低速運行。
