摘要：本文主要介紹了四方V560係列變頻器在（zài）鏈條（tiáo）式燃煤熱水鍋爐集中供熱中的應用，在河北L市熱力（lì）站新建項目中，著重解（jiě）決了低壓大功率設備適配變頻器問題，有效降低了投入成本。同時采用先進的DCS控製係（xì）統和變頻節能技術，使供熱係統的各設備充分發揮其效能的同時節（jiē）省用（yòng）電量。

    關鍵詞：集（jí）中供暖、熱水鍋爐、V560、低壓大功率、變頻器
 

     引言：

    我國北方冬季供暖中，用（yòng）於集中（zhōng）供熱的鏈條（tiáo）式燃煤熱水鍋爐是比較常見的設備。其電氣（qì）係統（tǒng）主要（yào）由引風機（jī）、鼓風（fēng）機、上煤（méi）爐（lú）排、分（fèn）層給煤機、拔渣機及循環水泵組成。根據風機和水（shuǐ）泵的（de）變（biàn）轉矩特性，電（diàn）機輸出功率正（zhèng）比於轉速的三次方（fāng），采用變頻器控製係統中的風機、水泵，具有顯著的節能效果。而大功率引風機若采用高壓變（biàn）頻器，由於國內外高壓變頻器價格奇高，且國內技術不（bú）夠成熟，高（gāo）壓變頻器投入成本大。四方V係列低壓變頻器（功率（lǜ）範圍：0.75kW~900kW），可滿（mǎn）足（zú）大功率風（fēng）機水泵的需求，成熟的技術和穩定的（de）生產工藝，確（què）保（bǎo）了產（chǎn）品的可靠性和穩定性。價格是高壓變頻器的一半（bàn），有很高的性（xìng）價比。從而燃煤鍋（guō）爐采用低壓變頻器有很（hěn）好的推廣和使（shǐ）用價值。
 

    一、工程概況
 

    河北L市某熱力公司新建供暖工程項目采用5台70WM（100噸）鏈條式燃煤熱水鍋爐，1台鍋爐配置1台引（yǐn）風機630kW，1台鼓風機185kW，1台爐排傳動機5.5 kW，1台（tái）分層（céng）給煤機4kW和（hé）2台拔渣機22 kW、11 kW。5台（tái）70WM熱水鍋爐共用一套循環水係統和一套補水係（xì）統，即2台循環水泵315 kW，2台補水（shuǐ）泵30 kW。該項目所有變頻器全部配套使用深圳四方電（diàn）氣生產的V560係列產品，整個控製（zhì）係統采用DCS集中控製，能夠實現鍋爐的自動燃燒及供熱運行（如下圖1、2所示）。

                                                                供熱鍋爐控製係統框圖（圖1）

                                                           引風機變頻器（qì）監控組態畫麵（圖2）

  
   二、供熱係統變頻方案介紹

    1、引風機和鼓風機

    引風機和鼓風（fēng）機（jī）控製著鍋（guō）爐爐膛內的壓力，引風量隨著鼓風量的變化作相應的調整，使鍋爐內部始終保持一定（dìng）負壓值，確保整個燃（rán）燒（shāo）係統的穩定（dìng）性。引風機采用1台V560-4T6300G變頻器驅動，鼓風機采用1台（tái）V560-4T1850G變頻（pín）器（qì）驅動。控製方式采用本櫃（手動控製）/DCS（自動控製）控製，變頻（pín）器通過DI端子選擇頻率源，手動調節頻率采用本櫃電（diàn）位（wèi）器給定0~10V信號（模（mó）擬輸入AI1-GND）控製電機轉速，自動控製頻率采用DCS給定4~20mA信號（模擬輸入AI2-GND）控製（zhì）電機轉速，起/停由本（běn）櫃端子控製，同時具有起/停、故障（zhàng）報警狀（zhuàng）態指示，急停裝置；電（diàn）機（jī）轉速（sù）值和電流值分別以4~20mA信號（模（mó）擬輸AO1-GND、AO2-GND）輸出反饋給DCS控製器作為運行狀態（tài）監控。以引風機為例，V560係列變頻器的（de）控製線路如下圖2所示：

                                                        圖3引風機變頻器接線示意圖

                                                      引風機變頻器參數（shù）設置如下表（biǎo）1

                注：大功率風機或水泵啟動慣量大，啟動時間適當的設置長些，確保啟動平穩。

       3、爐排和分層給煤機

       爐排和（hé）分層給煤機控製（zhì）著鍋爐進煤的變化，驅動部分采用V560係列5.5kW和4.0kW變頻器驅（qū）動，采用聯動控製（zhì），分層給煤機運行頻率通過（guò）比例係數可微調。控製方式與引風機相同，在DCS自動控製（zhì）狀態下，可以根據燃燒情況自動調節進煤的速度。

       三、供熱係統方案優勢

     1、節能降耗，綜合節能（néng）達40%以上

    
    隨著科技與經濟的發（fā）展（zhǎn），北方冬季集中供暖需（xū）達到恒溫供暖、節能減排的要求，從而熱（rè）源廠（chǎng）供熱量就得隨著需熱量的波動而隨時調（diào）整，同時保證燃燒的經濟（jì）性和（hé）鍋爐運行（háng）的安全性。同時供熱循環水泵也（yě）得隨著供熱需求變（biàn）流量、壓力運行。對此（cǐ），根據流體力學理（lǐ）論可知，離心式流體傳（chuán）輸設備（如離心（xīn）式水（shuǐ）泵、風機等）采用變頻器調試控製其轉速方式調節流量（liàng），當（dāng）流量下降時，電能消耗將以三次方的比（bǐ）較下降。根據熱力站引風機、鼓（gǔ）風機、循環水泵控製特點，綜合節能達40%以上。
 
    2、 豐富I/O端口，支持多種通訊協助，便於工業自動化控製

    四方V係列變（biàn）頻標配6路數字（zì）輸入（DI），2路數字輸出（chū）（DO），2路模擬（nǐ）量輸入（AI），2路模擬量輸出（AO）；支持MODBUS/PROFIBUS/CANopen通訊協（xié）議，便於連接PC、PLC、HMI等，組成工業以太網，實現智能化集（jí）中控製。

    3、 四方V係列變頻器保護功能（néng）完善，對電機的保護監控、機械部件壽命、電（diàn）網的電流和（hé）電壓波動（dòng）都能做到有效控製。

     變頻啟動較工頻直接啟動相比，啟動（dòng）電流僅工頻啟動的（de）1/8，減（jiǎn）小（xiǎo）啟（qǐ）動電流對電網係

    統的衝擊。同時，電流引起的電機繞組電應力和熱量大大降低，延緩電機壽命和損壞。電（diàn）機工頻啟動（dòng）時，電流劇（jù）增的同時，電壓也會大幅度波動，電壓下降（jiàng）的幅度將（jiāng）取決於啟動電機的功率大小和配電網的容量，電壓下降將會導致同（tóng）一供電網絡中的電壓敏感設備（bèi）故（gù）障跳（tiào）閘或（huò）工作異常。而變頻調速由於能在零頻零壓時逐（zhú）步啟動，則能最大程度（dù）上消除電壓下降。

     四（sì）方V係列變頻（pín）器保護功能完善，可實（shí）施的保護包括：a、主電路的欠壓、過電壓（yā）保護；b、輸出電流的欠電流、過電流保（bǎo）護；c、電（diàn）動機或變頻器的過載、過熱保護；d、電機或變頻器異常保護等。

     在機械部件的損耗上，變（biàn）頻調試對電機（jī）停止方式（shì）的（de）選擇（減速停止、自由停止、減速停止配合直流（liú）製動等）能夠減少電（diàn）機和其聯動機械部件的衝擊；有效減少水（shuǐ）泵（bèng）的水錘效應。

    4、 V係列是（shì）一款功率（lǜ）範圍為0.75kW~900kW的全（quán）係列變頻（pín）器，滿足大功率（lǜ）風（fēng）機、水泵的需求。

為了滿足北方（fāng）城市集中供暖的需求，燃煤熱水鍋爐選型上（shàng）多選擇大噸位鍋爐。例如，廊（láng）坊熱力站新建項目，選用100噸燃（rán）煤熱水鍋爐，配（pèi）備1台630kW引風機。而國內大功率低壓變頻器成熟（shú）的生產（chǎn）商為數不多，四方電氣專注於（yú）低壓變（biàn）頻器十幾年，配套（tào）向（xiàng）麥克維爾、特靈、美的中（zhōng）央空調供大功率低壓變頻器，技術成熟、產品可靠。
 

     四、結束（shù）語（yǔ）

    經過了一個采暖季的（de）運行，整個鍋爐燃煤係統運行良好，鼓風機、引風機調速響應快，爐膛壓力和溫度控製穩定，循環（huán）水係統（tǒng）供出水壓差恒定（dìng），使用效果受到客戶的一致好評。對此，該熱力公（gōng）司（sī）把該項目作為（wéi）樣本工程，為今後的北京第二機場等大型（xíng）集中供暖（nuǎn）項（xiàng）目提供參考。四方V560係列變頻器在集中供暖中（zhōng）的應用有（yǒu）很好（hǎo）的推廣和使用價值。