變頻調(diào)速技術(shù)在SLG系列冷渣機(jī)中的應(yīng)用
摘要:原有SLG系列冷渣機(jī)采用普通調(diào)速電動機(jī)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(jī)采用普通調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速存在的問題
冷渣機(jī)屬于大功率用電設(shè)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(jī)主要包括電動機(jī)拖動部分、風(fēng)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(jī)調(diào)速部分采用普通調(diào)速電動機(jī)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(jī)在調(diào)速過程中的不足，采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)電動調(diào)速。2采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)調(diào)速的優(yōu)點
(1)變頻器和調(diào)速型減速電機(jī)相結(jié)合，綜合調(diào)速使設(shè)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(jī)是低速運行型設(shè)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(yīng)的變化，以滿足設(shè)備運行條件。
(3)當(dāng)鍋爐排除熾熱的爐渣時，爐渣山進(jìn)渣口進(jìn)入冷渣機(jī)，冷渣機(jī)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(jìn)，冷卻水連續(xù)均勻地通過套筒密封間，冷卻風(fēng)也不斷地從套筒內(nèi)通過，使熱態(tài)燈’逐步冷卻。
(4)當(dāng)冷渣機(jī)的出料溫度過高時提高冷渣機(jī)的冷卻水壓力以增加水流速度，同時加強(qiáng)風(fēng)冷卻系統(tǒng)的排風(fēng)量。當(dāng)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(shè)備加快排渣。
}s)當(dāng)排渣溫度過高日‘冷卻水溫度過高壓力較大，風(fēng)冷部分排風(fēng)量較大還不能滿足排渣要求時，設(shè)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(jī)的各個數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。3變頻器調(diào)速控制SLG系列冷渣機(jī)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(guān)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(guān)按鈕S，、啟動開關(guān)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(jī)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(jī)上PTC1處于得電狀態(tài)，用于電動機(jī)超溫保護(hù)
②電氣控制柜而板上的啟動開關(guān)按鈕52置丁閉閉啟動位置，空氣開關(guān)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(jìn)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(dāng)?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(yīng)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?jǐn)?shù)(%)，可對應(yīng)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(qiáng)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(yīng)用擴(kuò)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(dāng)KM，或變頻器木身發(fā)生故障時保證電動機(jī)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(fù)載類型，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時的方式方法;
③變頻器與負(fù)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(jī)時，山于高速機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)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(shè)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(shè)置非常重要，如果參數(shù)設(shè)置不正確，會導(dǎo)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(jìn)行設(shè)置:
(1)基頻設(shè)置基頻參數(shù)直接反映變頻器輸出電壓和輸出頻率的關(guān)系，如果設(shè)置不當(dāng)容易造成電動機(jī)的過流或過載?；l參數(shù)設(shè)置應(yīng)該以電動機(jī)的額定參數(shù)設(shè)置，而不能根據(jù)負(fù)載特性設(shè)置，即使電動機(jī)選型不適合負(fù)載特性，也必須盡量遵循電動機(jī)的參數(shù)，否則，容易過流或過載。如果電動機(jī)選擇專用的交流變頻電機(jī)，電機(jī)一般都標(biāo)注恒轉(zhuǎn)知、恒功率調(diào)速范圍。如果標(biāo)注5100 Hz為恒轉(zhuǎn)知,100150 Hz為恒功率，基頻應(yīng)該設(shè)置為100 Hz;
(2)確認(rèn)電機(jī)參數(shù)，在變頻器中設(shè)定電機(jī)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(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識;
(4)設(shè)定變頻器的啟動方式，一般變頻器在出廠時設(shè)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(jī)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(yīng)鍋燈’各種負(fù)荷卜長期安全運行;
(3)設(shè)備轉(zhuǎn)速低日‘可調(diào)，運行平穩(wěn)，故障率低，維護(hù)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(jī)和變頻器，并能有效地與用戶計算機(jī)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(dāng)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(qiáng)行穩(wěn)定供電，保證電動機(jī)的運行穩(wěn)定。采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)電動調(diào)速;
(7)過載能力比相應(yīng)的普通調(diào)速電動機(jī)大;
(8)運行效率高，尤其是電動機(jī)低速運行。
