西門子變頻器在鍋爐鼓/引風(fēng)燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　摘要：本文簡要描述瑞千源自動化公司在對某科技園區(qū)的鍋爐進(jìn)行變頻改造采用的方案。采用西門子MM4系列變頻器，控制鍋爐鼓風(fēng)與引風(fēng)，實現(xiàn)手動開環(huán)/自動閉環(huán)運行。
　　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:5.5KW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:MM430-7.5KW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)：
　　(1)主回路電源：三相五線制。380V+10%。
　　(2)控制回路電壓：220V
　　(3)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)。
　　(4)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)。
　　(6)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)：