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1、用变频器改造导热油炉的整体方案风机（鼓风机、引风机）和供油系统（给油泵、循环泵、蒸汽泵等）是锅炉辅机的 的主要耗能（电能）部分。普通锅炉给排风和供油一般采用降压启动（或配套软启动器X 工频恒速运行的工作模式。不论是启动还是运行过程，都存在大量的电能浪费，并且由于风 机或油泵长期在工频下工作，对其使用寿命也有影响。而采用变频器调速控制后，不但能解 决软启动（启动电流小于额定电流），还能节约大量的电能。通过对以往改造案例的统计， 风机油泵在变频调速模式下工作，可节约电能1545%。一、锅炉系统简介.削1 锅炉系统相留图1所示为锅炉系统框图。对锅炉来说，90%以上的用电量消耗在泵电机和风机电机上。传
2、统的给油控制是用继电器或接触器控制电机的起停，从而保证锅炉的油位、油温。当 锅炉油位达到油位上限时，控制柜切断给油泵电机的电源，给油泵停止工作。当锅炉油位下 降到油位下限时，给油泵开始工作。给油泵的起动一般采用Y-”转换启动或其他降压启 动方式，有时候也采用软启动器。给油泵起动后一直在工频下运行，电机一般都处于满负荷 状态。特别是频繁启动停止，一方面影响电机寿命，另一方面由于启动过程电流较大电能 损耗相对较多。软启动器是通过可控硅降低输入电压，但并不改变输入频率，起动转矩和起 动电流依旧较大。软启动器也属于一种降压启动方式，并不是真正意义上的软启动。循环泵的工作受控于管道压力和锅炉压力。当管道
3、压力较小时，用于补充压力，增加热 油循环流量。一般采用双泵或多泵工作方式。循环泵的启动工作模式与给油泵相似。对管道 流量调整时，一般通过手动调节流量阀，人为增加“流阻”，从而加大了能耗。鼓风机和引风机（产生负压用）也是一种工频恒速运行模式。当所需要的风量较小时， 减小风门开度；当需要风量较大时，增大风门开度，而电机一直处于满负荷运行状态，能量 损耗较大。一般地，为了保证风门执行机构安全可靠，风门最大开度为80%，而在工作过 程，大部分时间内风门开度为5070%。可见，大量的电能被白白浪费。二、给排风及供油系统的变频改造锅炉（包括工业锅炉和生活锅炉）的给排风系统和供油系统若采用变频改造，其实现
4、方法十分简单，而且方案切实可靠，操作也非常简便灵活。如果配以相应的传感器或变送器， 还可构造出自动化程度很高的闭环控制系统。下面就风机和油泵的变频改造做一简要介绍。 2.1鼓风机、引风机的变频改造鼓风机和引风机改用变频器驱动的原理基本相同，实现起来非常简单。如图2所示，变 频器安装在风机前端，其输出接风机电机。当所需要的风量较小时，可以通过键盘操作器实 时调节（降低）电机转速，从而减小风量；如果所需风量较大时，可提高转速，以增加风量。采用变频器后，可以省略风门执行机构和减速装置，更重要的是，具有良好的节电效果。不用变频器时，电机必须始终都在满转速（额定）下运行，而风门开度最大时也只有 80%，
5、也就是说，理论上至少有20%的电能被浪费掉了；事实上，在实际运行中，风门开度 一般在5070%范围，也就是说至少有3050%的电能被浪费掉了。而采用变频器后，这 部分电能就被节省下来。理论上，流量（气体或液体）与转速的平方成正比，而电机能耗与 转速的立方成正比，所以，当变频器将电机的转速降低时，电机实际消耗的电能将更大幅度 减小。从图2可见，如果在风道内安装流量传感器，取其信号送给变频器，通过设定期望的流 量值，可以完全实现自动控制，此时，调用变频器内置的PID调节器，可以实现一阶闭环 控制，不但控制精度高、运行平稳，还能节省人力。2.2油泵的变频改造油泵采用变频器驱动时，其接线和操作同变频改
6、造后的风机一样便于操作。由于给油泵 和循环泵的工作特点不同，这里分别予以介绍。2.2.1给油泵的变频改造给油泵与变频器的连接如图3所示，锅炉油位信号（低油位和高油位）送给变频器控制 端子，当达到高油位时，变频器切断输出，使油泵停止工作；当低于低油位时，变频器开始 工作。也可以通过变频器参数设置，将2个油位信号当作PID控制中的上下限设定值，从 而启动PID调节器。采用PID调节的优点在于，冷油管道无冲击、锅炉油位始终维持在某 个范围。当然，采用变频器另一个好处就是显著的节能效果。由于省去了进油口的流量阀， 油泵可以工作在低于额定值的转速上，这样可以节省电能消耗；另外，当油位接近高油位时， 电机
7、转速可以降低较多，使节能效果更加明显。另一方面，还可以通过压力检测来实现全程柔性PID控制，从而更有效的节约电能，翔于参数设置和压 力、流堂、故障信 息等的监视V远传压力表输 出模拟信号送至 变频器，作为氏口 控制的监测值改变*转速*改变*压力*输入电源压力表压力表可以装设 在锅炉油压监视 管内，检测锅炉 注油的静压力图可通过检测压力信号实现恒压供油如图4所示。远传压力表可将锅炉静压力信号（可模拟锅炉注油油位）反馈给变频器， 变频器自动调整输出频率，从而调节泵电机的转速，使系统压力保持恒定，即，使锅炉油位 保持一定。2.2.2循环泵的变频改造+J 变 频器4向一操作器丫根据管网流量情 况，手动
8、调节变频 器输出频率w也可通过采集 流重计信号，采 用PID控制，使 管网流量恒定在 某一设定值上。+采用PID调节 即可实现完全自 动化控制。M输入,给油泵电源i改变*转速*流量计改变*流套锅炉图】循环泵与变频器的连接图5是循环泵与变频器的连接示意。最简单地用法是完全模拟传统操作，但不需要流量 阀。当需要降低管网流量时，可通过操作器（或者外接电位器）实时降低电机转速，从而减 小循环管道的流量；当需要升高管网流量时，可通过操作器（或者外接电位器）实时提高电 机转速，从而增加循环管道的流量。还可以通过流量传感器组成闭环调节系统。如图所示， 流量传感器信号（模拟量信号）送至变频器，作为系统被测信号
9、，与设定值比较，进行PID 调节。采用PID调节能大大减少电机启动频次，节省电能消耗；更重要的是在调节过程中， 电机转速大部分时间里都低于额定转速，这样可更显著地节约电能。当然，采用自动化控制， 还可减小劳动强度，甚至减少人力投入。三、节能效果预计分析现在锅炉在使用过程中，引风机与鼓风机都是采取人工调节阀门开度的，大约开度在 30%左右，这种情况，用现在节能降耗时期最流行的一句话说是“大马拉小车”，设计的余 量较大。现在，锅炉每天24小时工作，以每个月28天计算，一年11个月，每度电费是0.9 元计算，预计55KW的电机理论上节电节能的效果是30%。一年理论上能节省资金=24*28*11*0.9*0.3*55*0.9=98794 元37KW的也是一样的预计：一年理论上能节省资金=24*28*11*0.9*0.3*37*0.9=66461 元这些数据只是用于参考，理论上的一个大约计算，具体的现场情况如何，要根据机器实 际工作情况而论，也许节能更好，也许节能更差。这与锅炉工作的时间，设备的使用时间长 短（年限），电费的高低，油路、气路的阀门开度等很多因素有关系。
