1、湖南電氣職業技術學院畢業設計（論文）摘要 目前，國內很多電廠的機組經常處于低負荷運行。而電廠的鍋爐引風機系統采用工頻恒速運行方式，通過入口擋板節流調節流量來達到自動控制的目的，這樣既會造成大量能源浪費，又會降低電機的壽命。另一方面國內許多電廠風機設備仍采用的傳統控制方法即通過繼電器控制，存在著啟動電流大，運行安全可靠性差、抗干擾能力弱的問題。本文內容即是針對國內某電廠300 MW機組的鍋爐引風機系統采用PLC控制器與變頻器相結合的控制系統進行設計。 人們對環境保護的意識越來越高，改變供暖的燃料品種，燃燒清潔燃料，是降低空氣污染的有效措施。近幾年來，我國城市燃氣結構發生很大變化，陜北天然氣已經進

2、入京津，渤海天然氣已經上岸，尤其西氣東輸工程的實施，更為燃氣鍋爐的應用起到了推動作用。現在，一般燃氣鍋爐的設計效率均能達到90%左右，但在實際運行中，由于外界環境溫度不斷變化，需要的供熱量也因而變化，如果不調整燃氣量，往往會造成供熱量不足或過量，造成能源浪費。在這樣一種背景下，有必要對燃氣鍋爐的燃氣供應進行實時調節，提高能源利用率。目前，世界各國都存在能源短缺的問題，我國能源問題更為突出，因此，如何使鍋爐高效、安全運行是鍋爐控制系統的重點。關鍵詞:變頻器;可編程控制器（PLC）;引風機目錄摘要1目錄2第1章 變頻調速系統的功能設計分析和總體思路31.1 概述31.2 系統功能設計分析41.3

3、系統設計的總體思路4第2章 系統設計52.1 引風機的原理、結構、選擇和主要性能參數52.2 變頻器的選擇和主要技術參數62.3 可編程控制器（PLC）的選擇92.4 工作過程、補充、流程圖以及控制系統的結構框圖102.5系統梯形圖及控制原理13第3章 PLC和變頻器的型號選擇153.1 PLC的型號選擇153.2 變頻器的選擇和參數設置163.2.1 變頻器的選擇163.2.2 變頻調速原理173.2.3 變頻器的工作原理173.2.4 變頻器的快速設置17第4章 引風機結構204.1 燃煤鍋爐為什么要用引風機及引風機的作用與工作原理204.2 引風機的類型20 4.2.1 軸流式風機與離心

4、式風機的簡單介紹204.2.2 入口導葉調節離心式風機和動葉調節的軸流式風機的區別與運行特點214.2.3 靜葉可調軸流式風機的調節方式和調節性能224.2.4 三種型式風機調節性能的比較224.3 各類引風機的特點224.3.1 動葉可調軸流風機224.3.2 靜葉可調軸流風機234.3.3 定速離心風機和雙速離心風機234.4 引風機的結構25第5章 結論26參考文獻27致謝28II第1章 變頻調速系統的功能設計分析和總體思路1.1 概述調速系統快速性、穩定性、動態性能好是工業自動化生產中基本要求。在科學研究和生產實踐的諸多領域中 調速系統占有著極為重要的地位 特別是在國防、汽車、冶金、機

5、械、石油等工業中，具有舉足輕重的作用。調速控制系統的工藝過程復雜多變，具有不確定性，因此對系統要求更為先進的控制技術和控制理論。 可編程控制器（PLC）可編程控制器是一種工業控制計算機，是繼續計算機、自動控制技術和通信技術為一體的新型自動裝置。它具有抗干擾能力強，價格便宜，可靠性強，編程簡樸，易學易用等特點，在工業領域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業控制的各個領域中被廣泛地使用。 目前在控制領域中，雖然逐步采用了電子計算機這個先進技術工具，特別是石油化工企業普遍采用了分散控制系統（DCS）。但就其控制策略而言，占統治地位的仍舊是常規的PID控制。PID結構簡樸、穩定性好、工作可靠、

6、使用中不必弄清系統的數學模型。PID的使用已經有60多年了，有人稱贊它是控制領域的常青樹。變頻調速已被公認為是最理想、最有發展前景的調速方式之一，采用變頻器構成變頻調速傳動系統的主要目的，一是為了滿足提高勞動生產率、改善產品質量、提高設備自動化程度、提高生活質量及改善生活環境等要求；二是為了節約能源、降低生產成本。用戶根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。 組態軟件是指一些數據采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。在組態概念出現之前，要實現某一任務，都是

7、通過編寫程序來實現的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且輕易犯錯 誤，不能保證工期。組態軟件的出現，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態幾天就可以完成。組態王是海內一家較有影響力的組態軟件開發公司開發的，組態王具有流程畫面，過程數據記錄，趨勢曲線，報警窗口，生產報表等功能，已經在多個領域被應用。1.2 系統功能設計分析隨著電力電子技術以及控制技術的發展，交流變頻調速在工業電機拖動領域得到了廣泛應用；可編程控制器PLC作為替代繼電器的新型控制裝置，簡單可靠，操作方便、通用靈活、體積小、使用壽命長且功能強大、容易使用、可靠性高，常常被用于現場數據采集和設備的控制；組態軟件技術作為用戶

8、可定制功能的軟件開發平臺工具，可實現顯示電機轉速，可實現遠程調速控制，在PC機上可開發友好人機界面，通過PLC可以對自動化設備進行“智能”控制。在此，本次設計就是基于PLC的變頻器調速系統。將現在應用最廣泛的PLC和變頻器綜合起來主要功能實現了變壓變頻調速。電機的正反轉，加減速以及快速制動等。因此，該系統必須具備以下三個主體部分：控制運算部分、執行和反饋部分。控制運算主要由PLC和變頻器來完成；執行元件為變頻器和電機；反饋部分主要為速度反饋。1.3 系統設計的總體思路 系統主要由三個部分構成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機。首先通過設置給定輸入給PLC，再通過PLC控制變頻器，再經由

9、變頻器來控制電機，隨后將電機的轉速反饋給PLC，經比較后輸出給變頻器從而實現無靜差調速。具體如下圖所示：電機速度閉環控制的機構控制圖-速度給定速度反饋信號+PLC（PID）變頻調速系統第2章 系統設計2.1 引風機的原理、結構、選擇和主要性能參數 引風機就是鍋爐上向外排放煙塵的風機，工作原理同其它離心式風機一樣由電機帶動葉輪旋轉，葉輪中的葉片迫使氣體旋轉，對氣體做功，使其能量增加，氣體在離心力的作用下，向葉輪四周甩出，通過渦型機殼將速度能轉換成壓力能，當葉輪內的氣體排出后，葉輪內的壓力低于進風管內壓力，新的氣體在壓力差的作用下吸入葉輪，氣體就連續不斷的從泵內排出。另外，引風機具有耐高溫、耐磨損

10、等特點。 引風機主要由葉輪、機殼、進風口、調節門及傳動部分等組成。 1、葉輪：由12片后傾機翼斜切的葉片焊接于弧錐形的前盤于平板形的后盤中間。由于采用了機翼形葉片，保證了引風機高效率、低噪聲、高強度、同時葉輪又經過動、靜平衡校正，因此運轉平穩。同一機號的通、引風機葉輪結構全同。 2、引風機機殼：機殼是用鋼板焊接而成的蝸形體。3、引風機進風口：進風口制成整體結構，用螺栓固定在風機入口側。 4、調節門：用以調節風機流量的裝置，軸向安裝在進風口前面。調節范圍由90°（全閉）到0°（全開）。為使調節各部正常工作，必須很好的潤滑。對通風機的調節門，采用鈣鈉基潤滑脂潤滑。 5、引風機傳

11、動部分：傳動部分的主要由優質鋼制成，引風機均采用滾動軸承。軸承箱有兩種形式：筒式軸承箱，枕式軸承箱，軸承箱上裝有溫度計和油位指示器。另外，在風機行業，只有鍋爐引風機才能真正的稱為“引風機”，并不是向外排風的風機都稱之為“引風機”的。在這里我們是對Y4-73型鍋爐離心引風機進行變頻調速，其主要性能參數為：引風機的轉速1450r/min；電動機型號 Y2-280M-4額定功率 90KW；軸功率 90KW；額定電壓 380V；額定電流 143.9A；壓力（揚程） 3500Pa；功率因數 0.95；效率因數 0.87；引風機的電動機的轉速 1480r/min整個系統的控制方案可以從附錄一至五中看出，如

12、圖4-1所示。采用的是變頻和工頻相結合的方式，在系統啟動后直接進行變頻運行，當出現故障的時候切換成工頻運行，對變頻器實行PLC和DCS控制調速，由于設計是以PLC為主故沒有對DCS系統做詳細介紹，主要闡明了變頻器和PLC的選擇和應用。特別是PLC，在系統設計中需要有啟動和停止控制，變頻運行，變頻故障，變頻就緒，變頻運行輸出，變頻故障輸出，工頻運行，工頻就緒，報警復位，故障復位輸出以及一個遠程啟停輸出按鈕，才能使系統穩定的運行。PLC/DCS系統給定信號引風機變頻器引風機工頻旁路裝置引風機蒸汽鍋 爐變頻器故障圖2-1 系統的控制方案2.2 變頻器的選擇和主要技術參數 隨著變頻器性能價格比的提高，

13、交流變頻調速已運用到了許多領域，由于變頻調速的諸多優點，使得交流變頻調速在風機行業也得到了廣泛運用。在本次設計中采用了西門子公司的Telemecanique ATV61變頻器，其主要情況如下所示：1、 主要技術數據電壓范圍：單相或三相 200V15240V10；三相 380V15480V10；功率范圍：0.75630KW；額定工作環境溫度：1050（降容可至60）；過力矩能力：13060s；調速范圍：開環：1：100 ；調速精度：開環：±10%電機額定滑差 ；本體I/O： 6邏輯輸入（含1PTC，可擴展至20路）；1安全聯鎖輸入；2繼電器輸出（可擴展至4路）；2模擬輸入（可擴展至4路

14、）；1模擬輸出（可擴展至4路）；另可擴展8路邏輯輸出；擴展選件卡：I/O擴展卡、通信卡、編碼器卡、Controller inside卡，最多同時增加3張擴展選件卡。2、 電機控制方面 在性能方面，ATV61同時支持無傳感器電壓矢量控制、傳統U/F（2點或5點）控制方式以適應不同的應用。另外針對客戶對于環境保護以及能量節約的需求，ATV61特別開發了節能運行模式。 最后ATV61與其ATV71一樣支持1000Hz的輸出頻率。3、 軟件功能方面ATV61內置了100多項標準功能，滿足不同的應用，下面分類簡要描述A、 監視功能：支持各類運行參數直接顯示和輸入輸出鏡像、支持過程量換算顯示等；B、 輸入

15、/輸出:支持輸入輸出延時、濾波、映射、變換、模擬量加減乘等運算；C、 控制功能：支持中文圖形面板、端子、通信方式及其組合分離等控制；D、 應用功能：支持PID調節器、速度給定監視、喚醒/休眠、流量檢測、流量限制、欠負荷檢測、過負荷檢測、V/F平方曲線、能耗計算、節能模式、故障禁止（強制通風）、自動直流注入制動、寸動（點動）、預制速度、多電機、進出線接觸器控制、跳頻等100多項。E、 內置應用宏：起動/停機、一般應用、PID調節、通信總線、風機/水泵（出廠設置） F、 故障管理：變頻器各類保護和故障管理、控制；G、 診斷功能：檢查IGBT元件是否工作正常；H、 其它：用戶菜單、顯示配置等。4 通

16、訊功能ATV61本機內置了MODBUS， CANOPEN兩種通訊協議。其中內置的CANOPEN接口通信速率高達1Mbps，同時ATV61可以通過增加通信附件支持Fipio, Ethernet、Modbus Plus、Profibus DP、DeviceNet、InterBus、Uni-Telway等通用主流通訊網絡。另外ATV61還支持行業專用通信總線：LonWorks、METASYS N2、APOGEE FLN、BACnet。 除了上述強大功能以外，ATV61外置的選件“Controller inside”卡可以實現隨心所欲的自定義功能。該卡含有10個邏輯輸入，6個邏輯輸出，2路模擬量輸入，

17、2路模擬量輸出，1個CANOPEN MASTER接口。提供IEC1131標準PLC語言編程環境，支持所有6種語言，并且采用先進的面向對象的編程方法。用戶可以通過這張卡創建非常復雜的應用程序。我所選擇的西門子變頻器是ATV-61HD75N4，其功率為75KW，重量44kg，最大連續電流為160A，最大瞬時電流為192A（持續時間60s），視在功率為109.9KVA，線路電流167A。選擇的依據是：連續運轉時所需的變頻器容量應滿足以下三式：Pcn>=kPm/(ycos )Pcn>=k1.732UmIm10-3Icn>=kIm式中：Pm為負載所要求的電動機的軸輸出功率 y為電動機的

18、效率因數（通常為 0.87） cos 為電動機的功率因數（通常為0.95） Um為電動機的電壓（V） Im為電動機的電流（A） k為電流波形修正參數 Pcn為變頻器的容量（KVA）(容量即視在功率) Icn 為變頻器的電流（A）根據引風機的電動機參數計算如下：Pcn>=kPm/(ycos )=190/（0.870.95）=108.9KVAPcn>=k1.732UmIm10-3=11.732380143.910-3 =103.33KVAIcn>=kIm=1143.9=143.9A另外西門子變頻器ATV-61HD75N4是西門子專門推出的一個專用于風機水泵類負載系列的變頻器，所以

19、選擇此類變頻器。2.3 可編程控制器（PLC）的選擇由于在本系統中PLC選擇的依然是西門子公司的，選用了TWD系列的PLC，Twido可編程控制器應用程序的創建、配置和維護由一個圖形開發環境TwidoSoft來實現。選擇的原因：1）因為使用的是西門子公司的Telemecanique ATV61變頻器，所以PLC選擇的依然是西門子公司的TWD系列；2）由于本系統中需要控制的接點不多，只要8個輸入和6個輸出，考慮到價錢的原因和使用方便等因素，所以采用了這個類型的PLC；3）其圖形開發軟件環境TwidoSoft使用方便，可以輸入程序后直接導出梯形圖，反之也可以，使的我在編程的時候能夠簡捷迅速。創建T

20、wido控制程序的Twido語言有：1）指令列表語言：即是由布爾指令寫成的一個邏輯表達序列。2）梯形圖：即是圖形方式的邏輯表達。3）Grafcet語言：即是由一系列的步和轉換組成，但不支持Grafcet圖形。根據系統控制方案，PLC需要8個輸入點和6個輸出點，具體功能如表2-1所示：表2-1 PLC的輸入、輸出點的具體功能I0.0變頻手動合閘I1.0工頻就緒I0.1工頻手動合閘Q0.0遠程啟停輸出I0.2啟動Q0.1變頻故障輸出I0.3停止Q0.2變頻運行I0.4變頻運行Q0.3工頻運行I0.5變頻故障Q0.4變頻運行輸出I0.6報警復位Q0.5故障復位輸出I0.7變頻就緒西門子的變頻器、PL

21、C和其他種類的變頻器、PLC相比較，性能可靠，技術上無明顯不同，但施耐德的性能更加穩定，在價格上也要貴一點。2.4 工作過程、補充、流程圖以及控制系統的結構框圖工作過程：當按下啟動按鈕整個系統啟動運行，按下停止按鈕就停止，要是變頻器出現故障，就走旁路，這時候報變頻故障警告，當按下報警復位按鈕后，停止聲光警告，查明故障原因并修復后，又可以進行變頻運行。整個工作過程包括三種控制方式：啟動、停止、調速。三種變頻器狀態（準備、運行、故障）給PLC系統。補充：采用工頻和變頻運行系統的原因是：鍋爐的安全運行是全廠動力的根本保證，雖然變頻調速裝置是可靠的，但一旦出現問題，必須確保鍋爐安全供汽。所以必須采用此

22、系統。根據不同的生產設備，選擇相應特性的變頻器，如在對鍋爐風機進行變頻器改造中，注意除必須考慮變頻器的提速、降速特性是否能滿足燃燒工藝的要求以外，在實際的操作中還要同時在技術上考慮下列問題，以免帶來投資的損失。1)對于大慣量負荷的電動機，在變頻改造后，要注意風機可能存在扭曲共振現象，運行中，一旦發生共振，將嚴重損壞風機和拖動電動機。所以，必須設置頻率跳躍功能避開共振點 。2)采用變頻調速控制后，電動機轉速下降，如果變頻器長時間運行在20 Hz 以下，則電動機發熱有可能成為突出問題，一方面是由于電動機自冷卻風扇因轉速低而效率降低，如果出現這種情況，還必須對電動機進行冷卻系統改造。3)變頻器的安裝

23、和運行環境要求較高，為了使變頻器能長期穩定和可靠運行，對安裝變頻器室的室內環境溫度要求最好控制在040 之間，如果溫度超過允許值，應考慮配備相應的空調設備。同時，室內不應有較大灰塵、腐蝕或爆炸性氣體、導電粉塵等。4)要保證變頻器柜體和廠房大地的可靠連接，保證人員和設備安全。為防止信號干擾，控制系統最好設置獨立的接地系統，對接地電阻的要求不大于1 。到變頻器的信號線，必須采用屏蔽電纜，屏蔽線的一端要求可靠接地。5）對于變頻器的調速一般是在工廠需要的情況下進行調快或調慢，具體的情況必須根據工廠的要求來進行。6) 15% 的電壓降不會引起變頻器的跳閘，因電壓中斷引起跳閘時，會造成嚴重事故。此外，變頻

24、器不能由輸出口反向送電，在電氣回路設計中必須注意。流程圖見附錄1。PID調節器y0壓力設定 變頻器負壓yv圖2-3 控制系統的結構框圖 PID調節器可使原系統增加二個負實數零點和一個位于坐標原點的開環極點。與PI控制器相比，除了同樣具有提高系統穩態性能的優點以外，由于多了一個負實部零點，對提高系統的動態性能有更大的優越性。因此，在工業過程控制系統中，廣泛使用PID調節器。PID各部分參數的選擇，在系統現場調試中最后確定，應使I部分發生在系統頻率特性的低頻段，以提高系統穩態性能，而是D部分在系統高頻段起作用，以改善系統的動態性能。工程上應用的PID傳遞函數為:上式中：2.5系統梯形圖及控制原理圖

25、2-4 系統梯形圖以下是該梯形圖的控制原理：0）按下啟動按鈕，有信號I1.1輸入，即I1.1閉合時，M0.0得電。1）同時輸入信號I0.8(工頻就緒)、I0.2(啟動鍵) 閉合、I0.3(停止鍵)斷開， Q0.3得電，同時，自帶常開觸點閉合，產生自鎖，即使斷開Q0.2或I0.2，仍然能輸出Q0.3，從而使工頻運行輸出。此時，1中Q0.3的常閉觸點斷開，Q0.2失電，4中Q0.3常開閉合。當I0.1閉合時，開始工頻啟動,Q0.3得電，系統進行工頻合閘輸出。2）輸入信號I1.0(變頻就緒)、I0.3、I0.2時，Q0.2得電，即輸出Q0.2，同時產生自鎖，從而使變頻運行輸出。與此同時2中Q0.2的

26、常閉觸點又重新閉合。當I0.0閉合時，開始變頻啟動，Q0.2得電，系統進行變頻合閘輸出。同時，2中Q0.2的常閉觸點斷開，3中Q0.2的常開觸點閉合。3）同時，閉合Q0.0(遠程啟停輸出)、I0.4(變頻運行)，Q0.4(變頻運行輸出)得電，可以進行變頻運行的遠程輸出。4）出現問題時，系統會有信號 I0.5（變頻故障）輸入，Q0.1（變頻故障輸出）得電。7中Q0.1的常開觸點閉合。5）閉合I0.6（報警復位）后，M1得電。8中M1的常開觸點閉合。 6）M1常開觸點自動閉合后，Q0.5（報警復位輸出）得電，同時，6中Q0.5的常閉觸點斷開，Q0.1失電。此時，7中Q0.1的常開觸點又斷開，使M1

27、失電。8中M1的觸點又斷開，Q0.5失電。同時，6中Q0.5的常開觸點又閉合，如此，68的過程形成一個變頻故障輸出和變頻報警復位的循環過程。若按下停止按鈕，則停止整個動作。說明：本次設計中，設計已能夠達到變頻調速的要求，PLC的設計使整個系統能更好的運行。第3章 PLC和變頻器的型號選擇3.1 PLC的型號選擇在PLC系統設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據。PLC及有關設備應是集成的、標準的，按照易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用PLC應是在相關工業領域有投運業績、成熟可靠的系統，PLC的系統硬

28、件、軟件配置及功能應與裝置規模和控制要求相適應。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據控制要求，估算輸入輸出點數、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統。綜合了輸入輸出（I/O）點數、存儲器容量、各項控制功能和機型的考慮以及性價比等各方面的因素，在此我為該系統設計選擇了S7-200 PLC一臺。 S7-200 PLC CPU的外形模型圖S7-200有5種CPU模塊、6個有12種工作方式的高速計數

29、器和兩點高速計數器/和脈沖寬度調制器、直接讀寫的模擬量I/O模塊、先進的程序結構、靈活方便的尋址方式以及程序化的PID編程控制。強大的通訊功能，它支持多種通信協議。價格是它在所有品牌在同一功能區內很有競爭力的。最重要的是它還提供了完善的的網上支持。這些都為實現本系統的設計提供很好的條件和方便。例如，高速計數器可以用來測速從而實現速度反饋。3.2 變頻器的選擇和參數設置3.2.1 變頻器的選擇 正確選擇通用型變頻器對于傳動系統能夠正常運行時至關重要的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產機械的類型、調速范圍、速度響應和控制精度、啟動轉矩等要求，充分了解變頻器所驅動負載特性，決定采用什么功能的

30、通用變頻器構成控制系統，然后決定選用哪種控制方式最合適。所選用的通用變頻器應是既滿足生產工藝要求，又要在技術經濟指標上合理。若對通用變頻器選型、系統設計及使用不當，往往會使通用變頻器不能正常的運行、達不到預期目標，甚至引發設備故障，造成不必要的損失。另外，為了確保通用變頻器長期可靠的運行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。變頻器在調速系統中的優點：1控制電機的啟動電流；2降低電力線路的電壓波動；3啟動時需要的功率更低；4可控的加速功能；5可調的運行速度；6可調的轉矩極限；7受控的停止方式；8節能；9可逆運行控制；10減少機械傳動部件。在本系統中，選用了由西門子生產的通用變頻器MM420。3.2

31、.2 變頻調速原理變頻調速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調速的目的。 n=60f(1-s)/p對于成品電機，其磁極對數p已經確定，轉差率s變化不大，故電機的轉速n與電源的頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機的同步轉速，進而達到異步電機的調試目的。3.2.3 變頻器的工作原理 變頻器的工作原理是把市電（380V 、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用半導體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。3.2.4 變頻器的快速設置 如果所用的變頻器剛剛出廠的變頻器，則需對它進行快速調試，試驗中用到的變頻器都已經完成了快速調試。

32、注:（1）設置參數前先將變頻器參數復位為工廠的缺省設定值 （3）設定電機參數時先設定P0010=1(快速調試),電機參數設置完成設定P0010=0(準備)改變參數數值的一個數字為了快速修改參數的數值，可以單獨修改顯示出的每個數字，操作步驟如下：1.按 （功能鍵），最右邊的一個數字閃爍。2.按 / ，修改這位數字的數值。3.再按 （功能鍵），相鄰的下一位數字閃爍。4.執行2至4步，直到顯示出所要求的數值。 5.按 ，退出參數數值的訪問級。以下為變頻器的設置一般方法：序號變頻器參數出廠值設定值功能說明1P0304230380電動機的額定電壓( 380V )2P03053.250.35電動機的額定電

33、流( 0.35A )3P03070.750.06電動機的額定功率( 60W )4P031050.0050.00電動機的額定頻率( 50Hz )5P031101430電動機的額定轉速( 1430 r/min )6P100021用操作面板（BOP）控制頻率的升降7P108000電動機的最小頻率( 0Hz )8P10825050.00電動機的最大頻率( 50Hz )9P11201010斜坡上升時間( 10S )10P11211010斜坡下降時間( 10S )11P070022選擇命令源（ 由端子排輸入 ）12P0701110正向點動13P07021211反向點動14P10585.0030正向點動頻率

34、（30Hz）15P10595.0020反向點動頻率（20Hz）16P106010.0010點動斜坡上升時間（10S）17P106110.005點動斜坡下降時間（5S）第4章 引風機結構4.1 燃煤鍋爐為什么要用引風機及引風機的作用與工作原理 電站鍋爐結構復雜，還有煙氣的除塵、脫硫設備，煙氣阻力較大，利用引風機排煙才能排除煙氣，同時引風機也造成鍋爐本體的燃燒室的需要的負壓。引風機是火電廠重要的輔助設備之一，它將鍋爐燃燒產生的高溫煙氣排除，維持爐膛壓力，形成流動煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。經除塵裝置后排向煙道，用來調整鍋爐爐膛負壓的穩定。軸流風機工作原理l 1935年，德國首先采用軸流等壓風機為

35、鍋爐通風和引風；1948年,丹麥制成運行中動葉可調的軸流風機。l 軸流風機的工作原理是基于機翼型理論。l 機翼型理論：飛機機翼的橫截面（機翼的截面形狀都為三角形）的形狀使得從機翼上表面流過的空氣速度大于從機翼下表面流過的空氣速度.這樣機翼上表面所受空氣的壓力就小于機翼下表面所受空氣壓力.這個壓力差就是飛機的上升力,上下面的弧度不同造成它們產生的氣壓不同,所以產生了向上的升力。l 工作原理：氣體以一個攻角進入葉輪，在翼背上產生一個升力，同時必定在翼腹上產生一個大小相等方向相反的作用力，使氣體排出葉輪呈螺旋形沿軸向向前運動。與此同時，風機進口處由于差壓的作用，使氣體不斷地吸入。4.2 引風機的類型

36、4.2.1 軸流式風機與離心式風機的簡單介紹l 離心風機 離心風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。離心風機風量大效率高、運轉平穩躁聲低、結構完整便于維護拆裝方便等優點。離心風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業爐窯的通風和引風；空氣調節設備和家用電器設備中的冷卻和通風；谷物的烘干和選送；風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。l 軸流風機 軸流，就是與風葉的軸同方向的氣流(即風的流向和軸平行)，如電風扇,空調外機風扇就是軸流方式。軸流風機又叫局部通風機，是工礦企業常用的一種風機，它的電機和風葉都在一個圓筒里，外形

37、就是一個筒形，用于局部通風，管道加壓送風等，所以很多客戶也叫圓筒風機、管道風機。安裝方便，通風換氣效果明顯，安全，可以接風筒把風送到指定的區域。4.2.2 入口導葉調節離心式風機和動葉調節的軸流式風機的區別與運行特點離心式風機的調節方式和調節性能離心式風機的調節方式一般有3種，即進口擋板調節、進口導葉調節和變轉速調節。進口擋板調節是最簡單的調節方式，也是最不經濟的調節方式。它是在低負荷時用減小擋板開度的辦法進行調節。在減小擋板開度時并不能改變風機的流量E壓頭特性曲線，而是人為的增加通道阻力。擋板調節的經濟性很差，所以一般不采用這種調節方式。進口導葉調節是通過改變風機入口的氣流方向來改變風機的特

38、性曲線。離心式風機的這種調節方式只能向著流量和壓頭減小的單方向調節。這也使風機的效率降低，但與進口擋板調節相比，其功率消耗要小。由于導葉調節的結構和維護都比較簡單，所以是應用最普遍的調節方式。變轉速調節是采用液力偶合器、調頻電動機等來改變風機的轉速，從而改變風機的特性曲線。由于風機在不同的轉速下對應的風機效率實際上是相同的，所以這種調節方式是最經濟的。大功率的液力偶合器和調頻電動機目前國內生產的較少，因而在大容量機組上尚無使用先例。采用較多的是用雙速（雙繞組）電動機來拖動，使風機可在兩種轉速下運行。這種調節方式不能單獨使用，應與導葉聯合使用進行調節。在某一負荷之上，風機以高轉速運行；當降低到一

39、定負荷時，風機可切換到低轉速運行。這樣可以彌補由于負荷變化過大而引起風機效率大幅度降低。4.2.3 靜葉可調軸流式風機的調節方式和調節性能靜葉可調軸流式風機是采用進口導葉調節方式。它與離心式風機不同的是，不僅能向減少流量、壓頭的方向調節，也可在一定范圍內反向調節。就是借助進口導葉反向調節所獲得的負旋繞來增加流量和壓頭，這樣可以采用比流量、壓頭最大值稍低的參數進行風機的選型，使該工況點位于風機效率的最高點，使低負荷時的風機效率相對降低少一些。運行實踐表明，靜葉可調軸流式風機對葉輪進口氣流條件不敏感，可以采用簡單進口導葉調節方式來獲得較好的調節性能。在相同條件下，靜葉可調軸流式風機可在較大負荷變化

40、范圍內獲得較高的平均效率。靜葉可調軸流式風機的調節特性優于離心式風機的調節特性。4.2.4 三種型式風機調節性能的比較離心式風機和動葉可調軸流式風機的等效率曲線均為橢圓形，動葉可調軸流式風機的等效率曲線的長軸與系統阻力曲線基本平行，而離心式風機的等效率曲線的長軸與系統阻力曲線基本垂直。靜葉可調軸流式風機的等效率曲線為圓形，其最高效率低于動葉可調軸流式風機。由此看出，靜葉可調軸流式風機在變負荷運行時，與離心式風機一樣，效率降低較快；動葉可調軸流式風機的高效率區域較廣。因而在變負荷時，動葉可調軸流式風機具有最佳的調節特性，靜葉可調軸流式風機次之，離心式風機最差。4.3 各類引風機的特點目前，大型電

41、站引風機國內可以選擇型式大致有:動葉可調軸流風機、解葉可調軸流風機、雙速離心風機、定速離心風機。動葉可調軸流風機，有一套液壓調節系統，可以在運行中調節動葉片的安裝角，改變風機特性使之與運行工況相適應。風機較為輕巧，但轉子外沿線速度較高，風機轉速較高。4.3.1 動葉可調軸流風機由于有一套液壓調節系統，結構上比較復雜，風機初投資較高。動葉可調軸流風機效率曲線近似呈橢圓面，長軸與煙風系統的阻力曲線基本平行，風機運行的高效區范圍大，調節性能好。風機耗功少，運行費用低。動葉可調軸流風機壓力系數小，故風機達到相同風壓時需要的轉子外沿線速度高，作為引風機，含塵氣流對葉輪的磨損問題比其它型式的風機要大些，不

42、作耐磨處理時，一般只能承受150mg/Nm的含塵量。為了提高葉片的使用壽命，可采用鋼葉片表面噴焊耐磨層的措施。葉片經過耐磨處理后，含塵量應不高于300-35omg/Nm3。雖然動葉可調軸流風機有一套復雜的液壓調節機構，但從國內運行的300MW、600MW動葉可調軸流風機來看，其可靠性較高，檢修工作量并不大。需要經常檢修維護的部件主要是動葉片，動葉可調軸流風機的動葉片與輪毅是螺栓連接，葉片更換相對于其它型式風機簡單得多。液壓系統主要是液壓缸密封件的檢修維護、油系統漏油問題的解。動葉可調軸流風機，攻角約大，翼背的周界約大，則升力約大，風機的壓差約大，風量則小。當葉片攻角達到臨界值時，氣體將離開翼背

43、的線型而發生渦流，此時風機壓力大，風量下降，產生失速現象。4.3.2 靜葉可調軸流風機靜葉可調軸流風機的葉輪子午面流道，沿著流動方向急劇收斂，氣流速度迅速增加獲得動能，并通過后導葉、擴壓器將部分動能轉換成努壓能，擴壓器的設計是風機性能的關鍵。風機對葉輪人口條件不太敏感，采用簡單的人口導向器調節方式可以獲得較好的調節性能。風機結構比較簡單，轉速比動葉可調軸流風機低。簡單地說，靜葉可調軸流風機在結構復雜性和性能表現上都介于動葉可調軸流風機和離心風機之間。靜葉可調軸流風機結構上較簡單，風機初投資較低。4.3.3 定速離心風機和雙速離心風機離心風機結構簡單，運行可靠，耐磨性比軸流風機好，但大型風機較為

44、笨重。風機的調節方式有進口導葉調節、進口擋板調節和變轉速調節三種型式。進口導葉調節是通過改變風機人口氣流方向改變風機的特性曲線，其效果比靜調風機人口導向器的調節效果差。進口擋板調節，則不改變風機特性曲線，靠人為增加系統阻力的方法調節風量，是最簡單但最不經濟的調節方式。變轉速調節是通過變速電機或液力偶合器的手段改變風機轉速，使風機效率在負荷變化時仍保持穩定的高效率。此種調節手段效果最好(甚至比軸流風機還要好)，但目前變速電機和液力偶合器價格太貴，國內變速電機制造技術尚不過關，在大型電站風機上還不具備使用條件，至多只能采用雙速電機的方法改善風機的性能。而風機的調節，在條件許可時，宜優先采用導葉調節方式。大型離心風機尺寸、重量大，這給制造、運輸、安裝和檢修都帶來了一定的困難。而且耗費材料量大，風機初投資高。離心風機效率曲線近似呈橢圓面，短軸與煙風系統的阻力曲線基本平行，風機運行的高效區窄，調節性能相對差些。可以簡單的說：靜葉可調軸流風機在運行效率、投資、維護等方面的都介于離心式風機和動葉可調軸流風機之間。表2.1 三種風機性能特點的比較 性能參數型式離心式靜葉可調式動葉可調式結構簡單、尺寸大、重量大比較簡單含液壓調節系統，復雜耐磨性較好含塵量400mg/m3含塵量150mg/m3調節方式1. 進口導葉、進口擋板2. 變頻器、液力偶合器入口導向器改變