一、前言
鍋爐節(jié)能消耗的主要控制指標(biāo)是煤耗和耗電效率，傳統(tǒng)的控制方法是通過風(fēng)閥板、閥門和機(jī)械調(diào)速來控制汽包、供水泵、循環(huán)泵的流量和爐排的運(yùn)行速度。同時(shí)，在技術(shù)和生產(chǎn)任務(wù)的差異、蒸汽需求量變化的情況下，為了實(shí)現(xiàn)高效燃燒，需要變更煤供給量，傳統(tǒng)的控制方式是人工操作的，功耗高，控制精度低，容易因操作錯(cuò)誤而發(fā)生環(huán)境污染(煙囪冒出黑煙)。
二、改造鍋爐供水系統(tǒng)
水泵運(yùn)行原理
根據(jù)泵的工作原理，流量q與速度n成正比，頭部h與速度n的平方成正比，軸功率p與速度n立方成正比，電機(jī)的速度n與功率f成正比，因此改變功率頻率可以改變電機(jī)的速度，即進(jìn)給泵的速度，從而調(diào)節(jié)水流量。
原設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)
通過調(diào)節(jié)管道調(diào)節(jié)閥的閥門和分支回流，實(shí)現(xiàn)鍋爐給水泵的連續(xù)恒速。當(dāng)調(diào)整閥門時(shí)，泵出口壓力由于閥門開出口壓力增加，閥門兩側(cè)壓差增大，造成了能量的浪費(fèi)，并且容易損壞閥門和軸承的磨損；在使用分支回流調(diào)節(jié)時(shí)，大量的水回流也會(huì)引起能量消耗。
改造方案
在保留原系統(tǒng)的工頻設(shè)備備用的前提下，在原系統(tǒng)中增加水泵和風(fēng)機(jī)專用變頻器。變頻器故障輸出繼電器常開觸點(diǎn)接延時(shí)繼電器，再接原工頻主電路接觸器，以保證變頻器故障時(shí)鍋爐給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)，控制室的聲光報(bào)警提示操作人員及時(shí)排除故障；變頻器設(shè)定下限頻率，確保鍋爐供水高于安全值；
變頻器工作狀態(tài)
操作人員可以根據(jù)控制室汽包水位的變化，實(shí)時(shí)調(diào)整變頻器的頻率，以滿足蒸發(fā)和供水，努力使變頻器在較好的運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行。現(xiàn)場測量：給水泵與原調(diào)節(jié)筏節(jié)電率相比達(dá)到24%，泵磨損明顯減小，設(shè)備壽命延長。
三、鍋爐鼓(引)風(fēng)控制系統(tǒng)的改造
原現(xiàn)場工況
如果鍋爐送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量總是隨蒸汽量的變化而變化，就用閥門調(diào)整原來的位置。 鍋爐控制室到閥門的距離很遠(yuǎn)，操作不方便，難以正確控制。 風(fēng)量調(diào)節(jié)過大，空氣中的氧含量超過標(biāo)準(zhǔn)，浪費(fèi)熱能的風(fēng)量調(diào)節(jié)太小，爐渣的殘留碳含量超過標(biāo)準(zhǔn)，煤炭消耗量增加的高速風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音也給環(huán)境帶來了很大污染，是長期的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)軸承和馬達(dá)的溫度上升高，設(shè)備
變頻器工作狀況
安裝變頻器后，操作人員隨時(shí)根據(jù)蒸汽消耗量的變化調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，減少了噪聲對環(huán)境的污染（風(fēng)機(jī)噪聲低于額定轉(zhuǎn)速），因?yàn)殡姍C(jī)和風(fēng)機(jī)軸承不易損壞，延長了使用壽命，降低了電機(jī)的加熱量，降低了維修量。
節(jié)能效果
在一般的設(shè)計(jì)中，鼓風(fēng)機(jī)、泵設(shè)備的額定風(fēng)量、流量通常超過了實(shí)際所需的風(fēng)量、流量，運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)量、流量是實(shí)時(shí)變化的，但現(xiàn)在使用擋板和閥調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量的方式一般，方法很簡單，但實(shí)際上通過人為增加阻力來達(dá)到調(diào)節(jié)目的
根據(jù)流體力學(xué)原理，用以下公式表達(dá)了風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)速與電機(jī)功率的關(guān)系：
公式中式中，Q-風(fēng)量(流量) H-風(fēng)壓(揚(yáng)程) P-軸力n-轉(zhuǎn)速
當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低且風(fēng)量減小時(shí)，其電機(jī)輸入功率會(huì)迅速降低。例如，當(dāng)空氣量降低到80%且速度(n)也降低到80%時(shí)，其軸功率降低到額定功率的51%。如果軸功率低至額定功率的13%且風(fēng)量降低到50%時(shí)，具有很大的節(jié)能潛力。因此，對于風(fēng)量和流量調(diào)節(jié)范圍大的風(fēng)機(jī)泵，用變頻調(diào)速代替調(diào)節(jié)風(fēng)門或閥門是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效途徑。
變頻調(diào)速的特點(diǎn)是效率高，無調(diào)速引起的附加旋轉(zhuǎn)損失，調(diào)速范圍寬，精度高，無級調(diào)速。 由于容易實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制和閉環(huán)控制，可以利用原來的籠形電動(dòng)機(jī)，特別適用于舊設(shè)備的技術(shù)改造，在保持原電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、耐久性高、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)電的顯著效果，是鼓風(fēng)機(jī)泵的節(jié)能的較好的選擇。
四、排爐電機(jī)的變頻改造
原現(xiàn)場工況
因?yàn)闋t排電機(jī)相對性較小，很多生產(chǎn)商忽視了它的更新改造。爐排電機(jī)控制系統(tǒng)煤在爐膛內(nèi)的等待時(shí)間，其速度煤的點(diǎn)燃速率息息相關(guān)。傳統(tǒng)式的變速方式是機(jī)械設(shè)備換檔，精密度低，原煤后碳含量比較嚴(yán)重超標(biāo)準(zhǔn)。
在現(xiàn)場，我們發(fā)現(xiàn)爐排的三級變速傳動(dòng)齒輪早已銹死，僅有快速傳動(dòng)齒輪才可以運(yùn)行。爐渣呈灰黑色和深灰色，腳摸上去有點(diǎn)硬，顯而易見沒有徹底點(diǎn)燃。
變頻改造效果
采用變頻器后，情況發(fā)生了很大變化。 由于可以實(shí)時(shí)調(diào)整，煤塊燃燒充分，提高了熱效率，在煤渣出來后變成灰白色的同時(shí)，幾乎沒有煙囪冒出黑煙的現(xiàn)象，煤的消耗量減少了10%左右。
總結(jié)：
用變頻調(diào)速器代替擋板、擋板、閥來控制流量，控制速率，總體改造效果如下：
1、提升燃燒效率，節(jié)省10%的煤。
2、可避免冒黑煙的環(huán)境污染。 有效降低排煙濃度，
3、提升機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化程度，使操縱更為精確、便捷、立即。
4、完成電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)，減少?zèng)_擊性電流量6、降低設(shè)備運(yùn)作耗損，增加使用壽命
5、綜合性環(huán)保節(jié)能約35%，項(xiàng)目投資約9個(gè)月成本回收。
