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風(fēng)機(jī)（鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)）和供油系統(tǒng)（給油泵、循環(huán)泵、蒸汽泵等）是鍋爐輔機(jī)的主要耗能（電能）部分。普通鍋爐給排風(fēng)和供油一般采用降壓起動(dòng)(或配套軟起動(dòng)器)、工頻恒速運(yùn)行的工作模式。不論是起動(dòng)還是運(yùn)行過程，都存在大量的電能浪費(fèi)，并且由于風(fēng)機(jī)或油泵長期在工頻下工作，對(duì)其使用壽命也有影響。而采用變頻器調(diào)速控制后，不但能解決起動(dòng)（起動(dòng)電流小于額定電流），還能節(jié)約大量的電能。通過本篇文章，在變頻器的調(diào)速模式下風(fēng)機(jī)油泵的就可以節(jié)約電能15~45%。
<!--[if !supportLists]-->一、 鍋爐系統(tǒng)簡介
圖1所示為鍋爐系統(tǒng)框圖，對(duì)鍋爐來說，90%以上的電量消耗在泵電機(jī)和風(fēng)機(jī)電機(jī)上。
傳統(tǒng)的給油控制是用繼電器或接觸器控制電機(jī)的起、停，從而保證鍋爐的油位、油溫。當(dāng)鍋爐油位達(dá)到油位上限時(shí)，控制柜切斷給油泵電機(jī)的電源，給油泵停止工作。當(dāng)鍋爐油位下降到油位下限時(shí)，給油泵開始工作。給油泵的起動(dòng)一般采用“Y-△”轉(zhuǎn)換起動(dòng)或其他降壓起動(dòng)方式，有時(shí)候也采用軟起動(dòng)器。給油泵起動(dòng)后一直在工頻下工作，電機(jī)一般都處于滿負(fù)荷狀態(tài)。特別是頻繁啟動(dòng)停止，一方面影響電機(jī)壽命，另一方面由于起動(dòng)過程電流較大，電能損耗相對(duì)較多。
循環(huán)泵的工作受控于管道壓力和鍋爐壓力，當(dāng)管道壓力較小時(shí)，用于補(bǔ)充壓力，增加熱油循環(huán)流量，一般采用雙泵或多泵工作方式。循環(huán)泵的起動(dòng)工作模式與給油泵相似，對(duì)管道流量調(diào)整時(shí)，一般通過手動(dòng)調(diào)節(jié)流量閥，人為增加“流阻”，從而加大了能耗。
鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)（產(chǎn)生負(fù)壓用）也是一種工頻恒速運(yùn)行模式，當(dāng)所需要的風(fēng)量較小時(shí)，減小風(fēng)門開度，當(dāng)需要風(fēng)量較大時(shí)，增大風(fēng)門開度，而電機(jī)一直處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，能量損耗較大，一般的，為了保證風(fēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安全可靠，風(fēng)門最大開度為80%，而在工作過程，大部分時(shí)間內(nèi)風(fēng)門開度為50~70%，可見，大量的電能被白白浪費(fèi)。
二、給排風(fēng)及供油系統(tǒng)的變頻改造
鍋爐（包括工業(yè)鍋爐和生活鍋爐）的給排風(fēng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)若采用變頻改造，就可以構(gòu)造出自動(dòng)化程度很高的閉環(huán)控制系統(tǒng)。下面詳細(xì)做出介紹
2.1 鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的變頻改造
鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)改用變頻器驅(qū)動(dòng)的原理基本相同，實(shí)現(xiàn)起來非常簡單。如圖2所示，變頻器安裝在風(fēng)機(jī)前端，其輸出接風(fēng)機(jī)電機(jī)。當(dāng)所需要的風(fēng)量較小時(shí)，可以通過鍵盤操作器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)(降低)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而減少風(fēng)量，如果所需風(fēng)量較大時(shí)，可提高轉(zhuǎn)速，以增加風(fēng)量。
采用變頻器后，可以省略風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)和減速裝置，更重要的是，具有良好的節(jié)電效果。
2.2油泵的變頻改造
油泵采用變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)，其接線和操作同變頻改造后的風(fēng)機(jī)一樣便于操作，由于給油泵和循環(huán)泵的工作特點(diǎn)不同，這里分別給以介紹
2.2.1給油泵的變頻改造
給油泵與變頻器的鏈接如圖3所示，鍋爐油位信號(hào)（低油位和高油位）送給 控制段子，當(dāng)?shù)竭_(dá)高油位時(shí)，變頻器切斷輸出，使油泵停止工作；當(dāng)?shù)陀诘陀臀粫r(shí)，變頻器開始工作，也可以通過變頻器的參數(shù)設(shè)置，將2個(gè)油位信號(hào)當(dāng)做PID控制中的上下限設(shè)定值，從而起動(dòng)PID調(diào)節(jié)器。采用PID調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)在于，冷油管道無沖擊，鍋爐油位始終維持在某個(gè)范圍。當(dāng)然，采用變頻器另一個(gè)好處就是顯著的節(jié)能效果。由于省去了進(jìn)油口的流量閥，油泵可以工作在低于額定值的轉(zhuǎn)速上，這樣可以節(jié)省電能消耗，另外，當(dāng)油位接近高油位時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速可以降低較多，使節(jié)能效果更加明顯。
另一方面，還可以通過壓力檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)全程柔性PID控制，從而更有效的節(jié)約電能。
如圖4所示，遠(yuǎn)傳壓力表可將鍋爐靜壓力信號(hào)（可模擬鍋爐注油油位）反饋給變頻器，變頻器自動(dòng)調(diào)整輸出頻率，從額額調(diào)節(jié)泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)壓力保持恒定，即，使鍋爐油位保持一定。
2.2.2循環(huán)泵的變頻改造
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圖5是循環(huán)泵與變頻器的鏈接示意，最簡單的用法是完全模擬傳統(tǒng)操作，但不需呀流量閥，當(dāng)需要降低官網(wǎng)流量時(shí)，可通過操作器（或者外接降低電位器）實(shí)時(shí)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而減少循環(huán)管道的流量；當(dāng)需要升高官網(wǎng)流量時(shí)，可通過操作器（或者外接電位器）實(shí)時(shí)提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而增加循環(huán)管道的流量。還可以通過流量傳感器組成閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。流量傳感器信號(hào)（模擬信號(hào)）送至變頻器，作為系統(tǒng)被測(cè)信號(hào)，與設(shè)定值比較，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，采用PID調(diào)節(jié)能大大減少電機(jī)啟動(dòng)頻次，節(jié)省電能消耗，更重要的是在調(diào)節(jié)過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速大部分時(shí)間里都低于額定轉(zhuǎn)速，這樣可更顯著的節(jié)約電能，當(dāng)然，采用自動(dòng)化控制，還可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至減少人力投入。
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