变频调速系统在锅炉给煤机上的运用
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锅炉自动控制系统原理
锅炉自动控制系统原理由于控制器+变频调速装置在风机和泵类负载上的应用具有显著的节能效果，并且具有无冲击启动和软停起的优良控制特性，可极大地延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量，故随着新型电力电子器件和高性能微处理器的新型控制器应用及控制技术的发展，变频器的性能价格比也越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，并且集成了实用的PI调节功能、简易PLC、灵活的输入/输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参数存储选择等功能，为变频控制装置纳入自动控制系统、降低系统成本、提高系统可靠性具有极大价值。
我公司的新型的STEC 控制器+变频器已广泛地应用于在冶金、电气、石化、供热和民用风机水泵的控制领域。
链条炉是一种应用最广泛的火床炉，至今已有100余年的历史。
煤在火床—水平运动的炉排上燃烧，空气从炉排下方自下而上引入。
煤从煤斗落到炉排上，经过炉闸门时被刮成一定的厚度，随后进入炉膛，在炉排上分段燃烧成渣。
目前在我国小型电厂及工、矿和供热企业中使用很普遍，运行经验也比较丰富。
但目前国内在链条炉运行中风机和泵类负载控制器+变频调速装置应用程度不够普遍，锅炉运行过程能源浪费严重，出力不能随着外界温度的变化而及时变化，炉膛温度低，排烟温度较高，负煤比不能及时调整，炉膛换热效率低，锅炉鼓引峥嵘还采用闸板控制风量，循环水泵、补水泵采用工频运行，炉排机、刮煤器采用差速装置等，因此用先进的新型以太网控制器来设计出合理化的控制方法，不管是对旧有锅炉的改造还是新炉的制造都具有很大的现实意义。
链条炉燃烧变频控制的基本任务既要使用权供热量适应负荷需要，还要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。
因而燃烧控制要通过复杂的数学运算来调节给煤量，保持锅炉分配到的负荷，调节送风量使其随时与给煤量保持恰当的比例，即风煤比，以保证燃料完全的燃烧和最小的热损失。
调节引风使其随时与送风相适应，保持炉膛负压在一定的范围内，可保证锅炉燃烧的安全性和燃煤燃烧的充分性。
高压变频调速在火力发电厂中的应用
传动 系统 的 电机 一 般 为交 流 绕 线 转 子 异 步 电动 机 ：
由于 工作 环境 差 ， 尘 和有 害 气 体 对 电 动 机 的集 电 粉
环、 电刷及 接 触 器腐 蚀 较 大 ； 子 串 电阻 调 速 启 动 、 转 机械 特 性软 ， 速不 理 想 ， 且 能耗 大 ， 调 并 效率 低 。
油泵 。 其运 行方 式 ： 机组 运 行时 ， 台供 油 泵保 持运 一 行 、 台备用 。但规 程要 求 一 台泵 长期 运行 ， 两 以维持 燃油 的 正常 循环 。 这种运 行 方式 缺 点 是 ： 费能 源 ； 浪 燃 油 长 期高 速 流动 、 储油 罐 温度 偏 高 ， 成 严重 的安 造 全 隐患 ； 供油 管路 长 期呈 高 压 状 态 ， 道 阀 门 、 管 活结 等管 件 容易 渗漏 ， 加 了设 备维 护工 作 量 。 增 （ ）桥 式 起 重 机 。 用 于 堆 煤 场 ， 煤 从 煤 场 抓 ４ 将 放到 运煤 皮 带或 从 轮船抓 放 到运 煤 皮带 上 。其 电气
（ ． 继集 团有限公 司 ， 南 许 昌 ４ １０ ； ２ 安 阳师范学院物理 系， １许 河 ６ ００ ． 河南 安阳 ４ ５０ ） ５００
摘 要 ：讨 论 火 力 发 电 厂 风机 和 给 水 泵 的 节 能 技 术 风 机 和 给 水 泵 的 流 量 需 要 根 据 工 况 需 求 自适 应 地 调 节 ～
（ ）发 电厂 列 车卸煤 重 牛 变 频 调 速 系统 。 重 牛 ５
２ 电厂情 况简介
火力 发 电厂本 身 节 电在 整 个节 能工 作 中 占有 十 分重要 的地位 。 据 调 查 ， 力 发 电厂 自身 消 耗 的 电 火 能 占全 国消耗 电能 的 ３ ％ 左 右 ， 就 意 味着 火 力 发 ０ 这 电厂 生产 出的 电能 已有三 分 之 一被 自己所消 耗 。 目
工业锅炉燃烧过程的变频调速系统
燃 烧过 程
一
图 １ 燃煤锅炉燃烧过程系统原 理图
３０ 一
科 学 之 友
Ｆｅｄ ｆｃｎｅ ｍ ｔ ｍ ｄｎ ｉｃ ａ ｕ ｏＳ ｅ Ａ ｅ
２１年１月 ００ ０
汽压 力和蒸汽生产量直接反 映了锅炉燃烧发热量 ， 如果煤 的进给 量改变 ， 在保 持最 佳燃 烧工况 的情 况下 ， 蒸汽 的生产量也会 相应 改变 ， 以通 过变频器 ３调节 给煤 机 的转速 ， 所 就可调节煤 的进给
量， 从而达到控制蒸汽生产量的 目的 。 根据 图 １ 可得 锅炉燃烧控制 系统 框图 ， 图 ２ 见 。系统工作原 理： 当负载蒸汽量变化 时 ， 主调节器接受蒸 汽压力信号 ｐ输 入给 ， 煤量调节器 ， 及时调节给煤量 ， 以适应 负载 的变化 。同时 ， 给煤量
示压力传感器。 Ｔ１ＦＣ 和变频器 １ Ｆ 、Ｉ１ 组成送风机控制 回路 。 于 对 燃煤锅 炉来讲 ， 由于煤 的燃 烧需要一定 的空气量 ， 以要保持锅 所 炉的最佳燃烧过程 ，就必须使给煤量和送风量保持一定 比例 ， 这 主要通过变频器 １ 调节送风机转速来实现 。Ｐ ２ ＨＣ 和变频器 Ｔ、 ２ ２组成引风机控制 回路 。 通常燃煤锅炉的运行都要求炉膛 负压保 持在 一 ０¨ ０Ｐ 的范围内。 ２ ＾ ４ ａ － 如果炉膛负压太小 ， 炉膛容易向外喷 火， 既影响环境卫生 ， 又可能危及设备与操作人员 的安全 ； 负压太 大， 炉膛漏风量增大 ， 增加 了引风机 的电耗和烟气带走 的热量损 失 。炉膛 负压 的控 制 主要通 过变频 器 ２来 完成 。Ｐ、 Ｉ 、Ｔ 、 ＩＰＣ Ｐ ３
然在一定场合仍有应 用， 由于其性能较 差， 但 终将被 变频调速所取代 。文章主要分析 了工
业 锅 炉 烧 过程 的 变频 调 速 系统 。
一
图 １ 燃煤锅炉燃烧过程系统原 理图
３０ 一
科 学 之 友
Ｆｅｄ ｆｃｎｅ ｍ ｔ ｍ ｄｎ ｉｃ ａ ｕ ｏＳ ｅ Ａ ｅ
２１年１月 ００ ０
汽压 力和蒸汽生产量直接反 映了锅炉燃烧发热量 ， 如果煤 的进给 量改变 ， 在保 持最 佳燃 烧工况 的情 况下 ， 蒸汽 的生产量也会 相应 改变 ， 以通 过变频器 ３调节 给煤 机 的转速 ， 所 就可调节煤 的进给
量， 从而达到控制蒸汽生产量的 目的 。 根据 图 １ 可得 锅炉燃烧控制 系统 框图 ， 图 ２ 见 。系统工作原 理： 当负载蒸汽量变化 时 ， 主调节器接受蒸 汽压力信号 ｐ输 入给 ， 煤量调节器 ， 及时调节给煤量 ， 以适应 负载 的变化 。同时 ， 给煤量
示压力传感器。 Ｔ１ＦＣ 和变频器 １ Ｆ 、Ｉ１ 组成送风机控制 回路 。 于 对 燃煤锅 炉来讲 ， 由于煤 的燃 烧需要一定 的空气量 ， 以要保持锅 所 炉的最佳燃烧过程 ，就必须使给煤量和送风量保持一定 比例 ， 这 主要通过变频器 １ 调节送风机转速来实现 。Ｐ ２ ＨＣ 和变频器 Ｔ、 ２ ２组成引风机控制 回路 。 通常燃煤锅炉的运行都要求炉膛 负压保 持在 一 ０¨ ０Ｐ 的范围内。 ２ ＾ ４ ａ － 如果炉膛负压太小 ， 炉膛容易向外喷 火， 既影响环境卫生 ， 又可能危及设备与操作人员 的安全 ； 负压太 大， 炉膛漏风量增大 ， 增加 了引风机 的电耗和烟气带走 的热量损 失 。炉膛 负压 的控 制 主要通 过变频 器 ２来 完成 。Ｐ、 Ｉ 、Ｔ 、 ＩＰＣ Ｐ ３
然在一定场合仍有应 用， 由于其性能较 差， 但 终将被 变频调速所取代 。文章主要分析 了工
业 锅 炉 烧 过程 的 变频 调 速 系统 。
浅谈锅炉燃煤系统中变频器应用需注意的几个问题
常了。
装置 ，同时可以根据具体情况在变频器电源进线侧加
电抗 器 ， 以减少 对 电网产生 的影 响。而进线 电抗 器 可 以 由变 频器供 应商 配套 提供 ， 但在 订货 时要 加 以说 明 。 第三 ， 于变 频器 带 动 的 电机 ， 般要 选 用 专用 的 对 一 变频 电机 。原 因 主要是 ： 变频 电机 磁通 量较 大便 于转 矩 控制 ， 且变 频 电机 的散热 风 扇 需采 用 单 独 电源 ， 于 并 便 变频 器在低 频率 工作 时 的电机 散热 。
因变 频器 设 置为 “ 接触 点启 动 ”所 以变频 器 启 动 ， 外 ， 并 以 已设 置 的最 低 频 率 （０ ｚ输 出 ， 动 刮 扳 机 转 动 开 １Ｈ ） 带
１ 变频器选型要点
首 先 ，要 注意变 频 器输 出 电压 等级 与所 控 电机 的 电压 等 级 相 匹 配 ，额 定 电流 为 控 制 电机 额 定 电流 的 １１ １ 倍 。 ． ． ～ ５
２ １ （ ３ ） ３期 ００年 第 ９卷 第
工 业 科 技
浅 谈 锅 炉 燃 煤 系统 中变频 器 应 用 需 注意 的几 个 问题
李 兴艳
（ 白银鸿运热力有 限责任公司 装备 工程部 ， 甘肃 白银 ７ ００ ） ３ ９ ０
摘
要：由于变频器在电气传动 中具有无 冲击启 动和软停机的优 良控 制特 性 ，所以在锅炉的电气 控制系统中应用非常广
门子 ４０型 变频 器应 用 于 锅 炉 刮板 给煤 机 ，采 用 ＵＦ ４ ／
（ 恒转矩 ）控制方式由锅炉 Ｄ Ｓ Ｃ 模拟量信号调速 ； ２台 国产 Ｒ Ｆ Ｎ一 ０ ０型 变 频 器 应 用 于 ７ ｔ ＩＥ ９ ０ ５／ 皮 带 给 料 ｈ炉
装置 ，同时可以根据具体情况在变频器电源进线侧加
电抗 器 ， 以减少 对 电网产生 的影 响。而进线 电抗 器 可 以 由变 频器供 应商 配套 提供 ， 但在 订货 时要 加 以说 明 。 第三 ， 于变 频器 带 动 的 电机 ， 般要 选 用 专用 的 对 一 变频 电机 。原 因 主要是 ： 变频 电机 磁通 量较 大便 于转 矩 控制 ， 且变 频 电机 的散热 风 扇 需采 用 单 独 电源 ， 于 并 便 变频 器在低 频率 工作 时 的电机 散热 。
因变 频器 设 置为 “ 接触 点启 动 ”所 以变频 器 启 动 ， 外 ， 并 以 已设 置 的最 低 频 率 （０ ｚ输 出 ， 动 刮 扳 机 转 动 开 １Ｈ ） 带
１ 变频器选型要点
首 先 ，要 注意变 频 器输 出 电压 等级 与所 控 电机 的 电压 等 级 相 匹 配 ，额 定 电流 为 控 制 电机 额 定 电流 的 １１ １ 倍 。 ． ． ～ ５
２ １ （ ３ ） ３期 ００年 第 ９卷 第
工 业 科 技
浅 谈 锅 炉 燃 煤 系统 中变频 器 应 用 需 注意 的几 个 问题
李 兴艳
（ 白银鸿运热力有 限责任公司 装备 工程部 ， 甘肃 白银 ７ ００ ） ３ ９ ０
摘
要：由于变频器在电气传动 中具有无 冲击启 动和软停机的优 良控 制特 性 ，所以在锅炉的电气 控制系统中应用非常广
门子 ４０型 变频 器应 用 于 锅 炉 刮板 给煤 机 ，采 用 ＵＦ ４ ／
（ 恒转矩 ）控制方式由锅炉 Ｄ Ｓ Ｃ 模拟量信号调速 ； ２台 国产 Ｒ Ｆ Ｎ一 ０ ０型 变 频 器 应 用 于 ７ ｔ ＩＥ ９ ０ ５／ 皮 带 给 料 ｈ炉
变频器在我厂锅炉给粉给煤调速系统改造中的功用
靠 、现 场设 备 也少 。能实 现 免维 护 。此 外 ，该 调速 系 统正 反 转功 能 给运 行 操作
些 ，以避 免 围护 结构 出平面 倾 覆 的发
关及 调 速 电位 器 ．所 以在主 电路 中免 去
了交流 接触器 ，增 加 了可靠 性。用８ 台变 频 器分 别控 制８ 台给粉 机转 速 ，这样就 组
图 １ Ｆ 一 Ｆ 是控 制８ 中Ｖ １ Ｖ ８ 台电机 的 变
频器 ，Ｍ１ Ｍ 是给粉 电机 ．Ｄ １ Ｄ ８ 一 ８ Ｋ一 Ｋ为 空 气开 关 作 为电机 的后 备 保护 ．Ｄ １ 一 Ｋ １
际表 现 。是 结构 选 型 和布 置 首先 要考 虑
的 因素 之一 ；避 免 破 坏 的连 锁反 应 。 当
一
性度 好 、 范 围宽 、设 备 易维 护 ，比滑 差
调速 能节能 ２ ％以上。 ０
Ｄ ８ 刀 闸为测试电机绝缘 时的断开点 。 Ｋ１ 为 了确 保 锅 炉 给 粉 系 统 的 稳 定 运
行 ，我 们 在设 计 上 ，对 给粉 机 电 源 实现
部 分 结构 或构 件 在地 震 中破 坏 时 ，不
止 建筑 构件 （ 隔墙 、填 充墙 、幕 墙 、 女
儿 墙 、雨篷 、阳 台 、飘 窗 、天棚 、附 墙 烟 囱 、高大 橱柜 等 Ｊ和建 筑 附属 机 电设 备 （ 型悬 挂灯 具 、水 箱 、冷 却 塔 、高 重
大天 线 、较 大 的穿 墙 管道 洞 口等 】 合 不 理 布置对 主体结构 的不 良影响 。 综上所述 ，我们在今后 的抗 震设计工
生。 填充 墙 一 方面提 高结 构 刚度 、 降低
结构 自振 周 期 ，增 加抗 震 能 力 ；另一 方
面 填 充墙 可 以有 效耗 散 地 震能 量 ，所 以 合 理 的填 充 墙布 置对 提 高 结构 的 延性 是 有 帮助 的。
些 ，以避 免 围护 结构 出平面 倾 覆 的发
关及 调 速 电位 器 ．所 以在主 电路 中免 去
了交流 接触器 ，增 加 了可靠 性。用８ 台变 频 器分 别控 制８ 台给粉 机转 速 ，这样就 组
图 １ Ｆ 一 Ｆ 是控 制８ 中Ｖ １ Ｖ ８ 台电机 的 变
频器 ，Ｍ１ Ｍ 是给粉 电机 ．Ｄ １ Ｄ ８ 一 ８ Ｋ一 Ｋ为 空 气开 关 作 为电机 的后 备 保护 ．Ｄ １ 一 Ｋ １
际表 现 。是 结构 选 型 和布 置 首先 要考 虑
的 因素 之一 ；避 免 破 坏 的连 锁反 应 。 当
一
性度 好 、 范 围宽 、设 备 易维 护 ，比滑 差
调速 能节能 ２ ％以上。 ０
Ｄ ８ 刀 闸为测试电机绝缘 时的断开点 。 Ｋ１ 为 了确 保 锅 炉 给 粉 系 统 的 稳 定 运
行 ，我 们 在设 计 上 ，对 给粉 机 电 源 实现
部 分 结构 或构 件 在地 震 中破 坏 时 ，不
止 建筑 构件 （ 隔墙 、填 充墙 、幕 墙 、 女
儿 墙 、雨篷 、阳 台 、飘 窗 、天棚 、附 墙 烟 囱 、高大 橱柜 等 Ｊ和建 筑 附属 机 电设 备 （ 型悬 挂灯 具 、水 箱 、冷 却 塔 、高 重
大天 线 、较 大 的穿 墙 管道 洞 口等 】 合 不 理 布置对 主体结构 的不 良影响 。 综上所述 ，我们在今后 的抗 震设计工
生。 填充 墙 一 方面提 高结 构 刚度 、 降低
结构 自振 周 期 ，增 加抗 震 能 力 ；另一 方
面 填 充墙 可 以有 效耗 散 地 震能 量 ，所 以 合 理 的填 充 墙布 置对 提 高 结构 的 延性 是 有 帮助 的。
锅炉送、引风自动控制的实现
大量 的电能 。
一
计中没有考虑送风压力信号 ，而实际运行中维持 总风压 力是 首 要 任务 ） 。原 设计 采 用 Ｐ 调 节 器 ， Ｉ 应用线性控制算法 ；投入 自动后 ，执行机构动作 频 繁 ，暂态过 程 的稳 定性 很差 ，不利 于锅 炉安 全 运行 ，甚至造 成熄 火事 故 。
使变频器能够将给煤机转速信号输入到 Ｄ Ｓ Ｃ ，在
［ 收稿 日期 ］２ ０ ． － ０ ９１ ０ ２６
工程师。
［ 修稿 日期］２ １ － －１ ００ １ ０ ２
锅炉燃烧的目的，确保锅炉的安全、经济 、稳定
运行 。
［ 作者简介 ］项 晓磊 （９ ２ ） 女 ， １８ 一 ， 黑龙江齐齐 哈尔人 ， 助理
第 ４期
２１ ０ ０年 ， １日
中 氮
肥
Ｎｏ ４ ．
Ｍ— ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ Ｆ ｒｉ ｚ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ Ｓ ｚ ｄ Ｎｉ ｇ ｎ ｕ ｅｔｌ ｅ ｏ ｒ ｓ ｒ ｉ
Ｊ１ ２ １ ｕ． ０ ０
锅 炉 送 、 引 风 自动 控 制 的 实 现
项 晓磊
（ 黑龙江黑化集 团有限公司 ，黑龙江 齐齐 哈尔 １１４ ） ６ ０ １
节系统正常投运 ，克服风门动作频繁 、暂态过程
稳 定性 很差 的缺 点 ，将 风 门控 制改 为 电机变频控
在卡死、漏风 、非线性等问题 ） ；工程设计 与现
场运 行实 际要 求 脱 节 （自动 调 节 系 统 的 结 构 设
制。一次性变频改造所投入的费用大大低于原来
电机运 行 的用 电费用 ，而且 改为变 频控 制后不仅 解决 了执行机 构 的缺点 ，同时 设备运 行条 件也得 到 了改 善 ，大 大减 少 了现场维 护工作 量 ，节约 了
一
计中没有考虑送风压力信号 ，而实际运行中维持 总风压 力是 首 要 任务 ） 。原 设计 采 用 Ｐ 调 节 器 ， Ｉ 应用线性控制算法 ；投入 自动后 ，执行机构动作 频 繁 ，暂态过 程 的稳 定性 很差 ，不利 于锅 炉安 全 运行 ，甚至造 成熄 火事 故 。
使变频器能够将给煤机转速信号输入到 Ｄ Ｓ Ｃ ，在
［ 收稿 日期 ］２ ０ ． － ０ ９１ ０ ２６
工程师。
［ 修稿 日期］２ １ － －１ ００ １ ０ ２
锅炉燃烧的目的，确保锅炉的安全、经济 、稳定
运行 。
［ 作者简介 ］项 晓磊 （９ ２ ） 女 ， １８ 一 ， 黑龙江齐齐 哈尔人 ， 助理
第 ４期
２１ ０ ０年 ， １日
中 氮
肥
Ｎｏ ４ ．
Ｍ— ｉｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ Ｆ ｒｉ ｚ ｒＰｒ ｇ ｅ ｓ Ｓ ｚ ｄ Ｎｉ ｇ ｎ ｕ ｅｔｌ ｅ ｏ ｒ ｓ ｒ ｉ
Ｊ１ ２ １ ｕ． ０ ０
锅 炉 送 、 引 风 自动 控 制 的 实 现
项 晓磊
（ 黑龙江黑化集 团有限公司 ，黑龙江 齐齐 哈尔 １１４ ） ６ ０ １
节系统正常投运 ，克服风门动作频繁 、暂态过程
稳 定性 很差 的缺 点 ，将 风 门控 制改 为 电机变频控
在卡死、漏风 、非线性等问题 ） ；工程设计 与现
场运 行实 际要 求 脱 节 （自动 调 节 系 统 的 结 构 设
制。一次性变频改造所投入的费用大大低于原来
电机运 行 的用 电费用 ，而且 改为变 频控 制后不仅 解决 了执行机 构 的缺点 ，同时 设备运 行条 件也得 到 了改 善 ，大 大减 少 了现场维 护工作 量 ，节约 了
变频调速技术在煤矿给煤机中的应用
后 的集 中远 程控 制做 好 了准备 。保 护 功 能 ：过 载能
被烧毁的现象 。从而导致生产成本增加 ，设备使用
寿命缩短 ，设备维护 、维修费用高居不下。
力为 ２０ ０ ％额定负载电流，持续 时间 ３ 和 １０ ｓ ５ ％额 定负载电流 ，持续时间 ６ｓ ０ ；过电压 、欠电压保护； 变频器 、电机过热保护 ；接地故 障保 护，短路保 护 ；闭锁电机保护 ，防止失速保护；采用 Ｐ Ｉ Ｎ编号 实现参数连锁。虽然西门子变频器价格高于其他品
２ 变频器原理简介
变 频调速 技术 的基 本 原理是 根 据 电机转速 与工
作 电源输入频率成正 比的关系 ： ／＝ ０ １ ）／ ／ ６ ｆ（ 一ｓ ，
Ｐ， （ 中 ／ 、ｓ 式 ／ ， 、ｆ 、Ｐ分 别 表示 转 速 、输 入频 率 、 电机转 差率 、电机磁 极 对 数 ） ；通 过 改 变 电动 机工
调速按 钮调 节煤 量 大小 ，操作方 便 易用 。
省时 ，设备运行工况也得到明显改善。
（）通 过振动 给煤机 的工作 原理 可 知 ：其 电机 ２ 转速 ｎ与振 幅 厂 和煤 量 Ｑ成正 比 ，如 图 ３ 示 。 用 以下 方 式 进 行 计
维普资讯
ｌ ６
河 北 煤 炭
２ ６ 第５ ０年 期 ０
变 频 调 速 技 术 在 煤 矿 给 煤 机 中 的 应 用
白志 明
（ 河北金 牛能源股份有限公司 东庞 矿 ， 河北 邢台 ０４０ ） ５２ １
摘
要 ：由于传统给煤机煤量是通过调节闸门大小来控制的，存在着煤量控制精度低 、职工劳动
等缺点。不仅影响设备使用寿命 ，而且 当负载出现 机械故障时不能瞬间动作保护设备 ，时常出现电机
被烧毁的现象 。从而导致生产成本增加 ，设备使用
寿命缩短 ，设备维护 、维修费用高居不下。
力为 ２０ ０ ％额定负载电流，持续 时间 ３ 和 １０ ｓ ５ ％额 定负载电流 ，持续时间 ６ｓ ０ ；过电压 、欠电压保护； 变频器 、电机过热保护 ；接地故 障保 护，短路保 护 ；闭锁电机保护 ，防止失速保护；采用 Ｐ Ｉ Ｎ编号 实现参数连锁。虽然西门子变频器价格高于其他品
２ 变频器原理简介
变 频调速 技术 的基 本 原理是 根 据 电机转速 与工
作 电源输入频率成正 比的关系 ： ／＝ ０ １ ）／ ／ ６ ｆ（ 一ｓ ，
Ｐ， （ 中 ／ 、ｓ 式 ／ ， 、ｆ 、Ｐ分 别 表示 转 速 、输 入频 率 、 电机转 差率 、电机磁 极 对 数 ） ；通 过 改 变 电动 机工
调速按 钮调 节煤 量 大小 ，操作方 便 易用 。
省时 ，设备运行工况也得到明显改善。
（）通 过振动 给煤机 的工作 原理 可 知 ：其 电机 ２ 转速 ｎ与振 幅 厂 和煤 量 Ｑ成正 比 ，如 图 ３ 示 。 用 以下 方 式 进 行 计
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ｌ ６
河 北 煤 炭
２ ６ 第５ ０年 期 ０
变 频 调 速 技 术 在 煤 矿 给 煤 机 中 的 应 用
白志 明
（ 河北金 牛能源股份有限公司 东庞 矿 ， 河北 邢台 ０４０ ） ５２ １
摘
要 ：由于传统给煤机煤量是通过调节闸门大小来控制的，存在着煤量控制精度低 、职工劳动
等缺点。不仅影响设备使用寿命 ，而且 当负载出现 机械故障时不能瞬间动作保护设备 ，时常出现电机
变频器在选煤生产机械中的应用
备寿命可增加４ ％ ０ 以上 。变速调节的方法 很多 ，包括调 压变速 、电磁调速 、变极调速和变频调速等 ，通过分析
Ｉ 关键词】 变频调速技术 变 频器电 路 变频装置
一
前言
研究，最适合选煤厂 自 动化要求的还是变频调速技术。 ； 推而广之，选煤厂其他众多设备采用变频调速控制，亦
用Ｐ ＷＭ正弦波脉 冲调制方式 ，可使 电动 机的转矩 脉动 小 ，实现软起动 ，而且运行平稳 ，可以大大减少大功率 电动机起动时对交流 电网的 冲击 。
采用Ｐ Ｃ Ｌ 和变频器对跳汰机两段排料实施计算机控 制，不仅功能齐全，操作方便，而且整个控制系统工作 可靠。其控制方式为：床层厚度采用不锈钢尖端浮漂及 传感器二次仪表来反映，其测量值送入Ｐ Ｃ Ｌ 与设定值进
价的流量调节，当流量减少时，电动机的输出功率并未 随之减少，这些电能主要被消耗在出口阀门上，在阀门 闸板上产生应力集中及悬浮液流速加快，从而加剧了阀 门和管路的磨损。造成故障多 ，维修量大 ，致使选煤
Ｇ ｉ 通 用棚 麓 Ｍ
ＷＷ ｔ ｘｎ ｔ２１年第１期 Ｗ．ｊ ． ０１ ｙ ｅ １
精度高 ，并可 实现 无级 调速 ，因此 ，它是异步 电动机 比 较理想的调速方法 。
变频调速采用大功率晶体管逆变器和计算机或变 频Ｐ ＷＭ芯片控制脉冲调制技术，通过输出具有不同频 率的电压和电流来改变交流电动机的转速，从而达到调 节设备运转状态的 目 ， 的 变频调速具有如下特点。 （）机械性能好，起动转矩大，起动电流小。采 １
冶金／ 矿由通用机械锄、来自 Ｇ ｎ ｔｌ ｇ ａ＆Ｍ ｎＩｄｓ ＭｉＭｅｌｒｃｆ ｉ ｎｕ ￣Ｉ ａｕ ｉ ｅ ｔ
三、变频调速技术的原理及特点
由于 异步 电动 机 的同步 转速 与 电源频率 成正 比 ，
Ｉ 关键词】 变频调速技术 变 频器电 路 变频装置
一
前言
研究，最适合选煤厂 自 动化要求的还是变频调速技术。 ； 推而广之，选煤厂其他众多设备采用变频调速控制，亦
用Ｐ ＷＭ正弦波脉 冲调制方式 ，可使 电动 机的转矩 脉动 小 ，实现软起动 ，而且运行平稳 ，可以大大减少大功率 电动机起动时对交流 电网的 冲击 。
采用Ｐ Ｃ Ｌ 和变频器对跳汰机两段排料实施计算机控 制，不仅功能齐全，操作方便，而且整个控制系统工作 可靠。其控制方式为：床层厚度采用不锈钢尖端浮漂及 传感器二次仪表来反映，其测量值送入Ｐ Ｃ Ｌ 与设定值进
价的流量调节，当流量减少时，电动机的输出功率并未 随之减少，这些电能主要被消耗在出口阀门上，在阀门 闸板上产生应力集中及悬浮液流速加快，从而加剧了阀 门和管路的磨损。造成故障多 ，维修量大 ，致使选煤
Ｇ ｉ 通 用棚 麓 Ｍ
ＷＷ ｔ ｘｎ ｔ２１年第１期 Ｗ．ｊ ． ０１ ｙ ｅ １
精度高 ，并可 实现 无级 调速 ，因此 ，它是异步 电动机 比 较理想的调速方法 。
变频调速采用大功率晶体管逆变器和计算机或变 频Ｐ ＷＭ芯片控制脉冲调制技术，通过输出具有不同频 率的电压和电流来改变交流电动机的转速，从而达到调 节设备运转状态的 目 ， 的 变频调速具有如下特点。 （）机械性能好，起动转矩大，起动电流小。采 １
冶金／ 矿由通用机械锄、来自 Ｇ ｎ ｔｌ ｇ ａ＆Ｍ ｎＩｄｓ ＭｉＭｅｌｒｃｆ ｉ ｎｕ ￣Ｉ ａｕ ｉ ｅ ｔ
三、变频调速技术的原理及特点
由于 异步 电动 机 的同步 转速 与 电源频率 成正 比 ，
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２８ ７
４ 技术指标及简要说明
（） １原调速电机采用电磁调速 。 故障多 ， 耗能大 ， 经常出现飞转故障。
本次改造时选用较为先进的变频调速 器（ Ｉ Ｒ — ５ —４ Ｐ ）在低速下 ＣＭ －Ｇ Ａ ５ ５，
平稳启动（ １ ％额定转速） 。 其调速功能可使世界各地产生的电机达到高性 能控制 ， 并将 ４ 种控制方式融为一体 。 其主要优点与参数如下 ： 的力 可靠
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Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮＤ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ－ Ｅ ＨＩ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ ＣＮＭ
文章编号：０５６３ （０７０－２ ８０ １０－０３２０ ）２０７— ２
２０ 年 第 １ 卷 第 ２ ０７ ７ 期
中圈分类号 ：Ｍ３４６ ３ ． Ｉ
文献标识码 ： Ａ
１ 交流 电动机变频调速的优势
工业生产广泛使用电力拖动 ， 电力拖动的耗 电量 占工业生产总耗电 量 的一半 ， 而电力拖动又 离不开词速 ， 选用先进 的词速技术节省 电能是 节能降耗的重 要措施 。 交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上 发展 起来的新技术 ， 它不但 比传统 的直流 电机调 速优越 ， 而且也 比调压 词速 、 变极调速、 串级 词速等 词速方式优越 。应用实践证明 ， 流电机变 交 频调速一般能节电 ３ ％，目 工业 发达国家已广泛采用变频词速 技术 。 Ｏ 前
新的问题。
综采放顶煤是在厚煤层开采 中广泛应用的采煤方法 。 经过几年 的实
践和探索， 应用这种采煤方法带来了显著的经济效益。同时开采技术也
在逐步完善 ， 放煤厚 度已达 １ 特殊情 况已超过 ２ 。 的综 放生产 ５ ｍ。 ０ｍ 有 能力 已达到 ２０万 以上 。 ０ 但是随着开采技术的发展和应用范 围的不断扩大 ， 综采放顶煤 在特 定条件下也带来 了一系列的技术 问题 。 如开采 易发火 高沼气煤层 中的防
采用 电磁词速 。 现场环境差 ， 调速 不稳定 ， 故障多 ， 耗能大 。 效率低 ， 常 经 出现 飞转 现象 ， 严重影响锅炉正 常运转 ， 并造成 电能 的浪费和材料配 件 的损耗 ， 同时对检修维护工作造成极大的困难 。 针对上述 问题 ， 采用较先 进的 ＣＭＲ ５— ５＝ Ｉ —Ｇ Ａ Ｐ 型变频调速器代替原 电磁词速器 。 现了低速 ５ 实下平 Nhomakorabea启动。
２ 变频调速器的基本原理
在变频调速 中使用最多的变频调速器是 电压型变频词速器，由整流
器、 滤波系统 和逆变器三部分组成 。在其工作 时首先 将三相 交流电经桥 式整流 为直流 电，脉动 的直流 电压经平滑滤波后 在微处理器 的调控下 ， 用逆变器将直流 电再逆变为 电压和频率可调 的三 相交流 电源。 出到需 输 要调速 的电动机上 。由 电工原理可知 电机 的转速 与电源频率成 正比 ， 通
Ｉ Ｉ ｉ
古
体， 使给煤系统运行实 现实时控制 ， 平稳 ， 空转及 飞转 ， 了 转速 避免 提高
系统功率因数 。 西山煤电集 团公 司矸石 电厂给煤机变频 系统原理见图 １ 、
图 ２ 。
＠ 绿
０ 声光
变频器运行 变 顿器故 障
３ 技术方案
４
０绿
０红
０
变频器运行 变频器停止 现 场调频
诼 采放 项爆 瓦新 编 出的 点 厦
赵俊虎
（ 大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司安监处， 山西忻州，３１４ ０４ １）
摘 要： 通过对综赦 工作 面瓦斯涌 出特点的分析 ， 出了综合 治理 瓦斯 的方法， 提 以确保
安全生产。
关键 词 ： 瓦斯涌 出； 综放开采 ； 煤矿安全
中图分类号： Ｄ １ Ｔ ７２ 文献标识码 ： Ａ
（ ） 电缆管 ３ 根 ， ４制作 ２ 进行相应土建安装。 （ ） 设电缆等 ２０ 。 ５敷 ０ ｍ （ ） 制作 电动机座 ３台 。 ６现场 安装 ３ 鼠笼式 电机 ， 台 集控室 内制作操
作平台。 （ ） 设备接线并相应调试 。 ７ 电气 （） ８ 对给煤机与送风机 、 引风机 、 次风机连锁关 系进行调 整 ， 电 二 对
在我 国也是国家重点推广 的节 电新技术。 西山煤电集团公司矸石电厂是一座年发电量 ７ Ｏ 万 ｋ ｈ Ｏ ９ ｗ－，供电量 ６０ ｋ ｈ ４０万 ｗ・ 火力发电厂 ， 主要设备为 ３ ３ ｌｌ 台 ５， 沸腾锅 炉配 ２ ６ ０ Ｉ 台 ００ ｋ 汽轮机发电机组 ， Ｗ 长期运行方式为两炉两 机生 产。 原给煤机调速电机
过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节 电机转速 ， 现平 滑的 实 无级调速 。变频调速技术实现 了低速下平稳启动 ， 其词 速功能可控 制各 种型号 鼠笼 式电动机 ， 将控制 、 参数显示 、 障报警 多功能保 护融 为一 故
图 １ 给煤机变频系统原理图
曲
Ａ ＝ ＝
Ｉ出 率Ｉ 输功
变频调速系统在锅炉给煤机上的运用
武亚卿
（ 西山煤电集团公司矸石电厂， 山西太原，３０ ３ ００２ ）
摘 要： 以西山煤 电集 团公 司矸 石电厂为例 ， 介绍 了新型变频调速 器的基本原理 ， 对 并
锅 炉给煤机技术改造后 的优越性及效益进行 了分析。 关键词 ： 变频调速 系统 ； 炉给煤机 ； 锅 变频调速器： 术改造 技
（） １拆除 旧电源箱、 电机 、 电缆等原装设备 。 （）将动力 电源及开头控制箱 由距离 锅炉 ６ 移至 ３０ｖ ２ ．ｍ处 ５ ８ Ⅲ段
配 电室 内。
（） ３将调 速改 为变 频调速 ， 作平 台 ， 制 在低 配室安 装 ３台变 频调速
器。
图 ２ 控制面板 接线图 气控制部分进行重新设计安装 。
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文章编号：０５６ ３（０７０— ２９ ０ １０－０３２０ ）２ ０７－ ２ －
２０ 年 第 ｌ 卷 第 ２ ０７ ７ 期
４ 技术指标及简要说明
（） １原调速电机采用电磁调速 。 故障多 ， 耗能大 ， 经常出现飞转故障。
本次改造时选用较为先进的变频调速 器（ Ｉ Ｒ — ５ —４ Ｐ ）在低速下 ＣＭ －Ｇ Ａ ５ ５，
平稳启动（ １ ％额定转速） 。 其调速功能可使世界各地产生的电机达到高性 能控制 ， 并将 ４ 种控制方式融为一体 。 其主要优点与参数如下 ： 的力 可靠
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文章编号：０５６３ （０７０－２ ８０ １０－０３２０ ）２０７— ２
２０ 年 第 １ 卷 第 ２ ０７ ７ 期
中圈分类号 ：Ｍ３４６ ３ ． Ｉ
文献标识码 ： Ａ
１ 交流 电动机变频调速的优势
工业生产广泛使用电力拖动 ， 电力拖动的耗 电量 占工业生产总耗电 量 的一半 ， 而电力拖动又 离不开词速 ， 选用先进 的词速技术节省 电能是 节能降耗的重 要措施 。 交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上 发展 起来的新技术 ， 它不但 比传统 的直流 电机调 速优越 ， 而且也 比调压 词速 、 变极调速、 串级 词速等 词速方式优越 。应用实践证明 ， 流电机变 交 频调速一般能节电 ３ ％，目 工业 发达国家已广泛采用变频词速 技术 。 Ｏ 前
新的问题。
综采放顶煤是在厚煤层开采 中广泛应用的采煤方法 。 经过几年 的实
践和探索， 应用这种采煤方法带来了显著的经济效益。同时开采技术也
在逐步完善 ， 放煤厚 度已达 １ 特殊情 况已超过 ２ 。 的综 放生产 ５ ｍ。 ０ｍ 有 能力 已达到 ２０万 以上 。 ０ 但是随着开采技术的发展和应用范 围的不断扩大 ， 综采放顶煤 在特 定条件下也带来 了一系列的技术 问题 。 如开采 易发火 高沼气煤层 中的防
采用 电磁词速 。 现场环境差 ， 调速 不稳定 ， 故障多 ， 耗能大 。 效率低 ， 常 经 出现 飞转 现象 ， 严重影响锅炉正 常运转 ， 并造成 电能 的浪费和材料配 件 的损耗 ， 同时对检修维护工作造成极大的困难 。 针对上述 问题 ， 采用较先 进的 ＣＭＲ ５— ５＝ Ｉ —Ｇ Ａ Ｐ 型变频调速器代替原 电磁词速器 。 现了低速 ５ 实下平 Nhomakorabea启动。
２ 变频调速器的基本原理
在变频调速 中使用最多的变频调速器是 电压型变频词速器，由整流
器、 滤波系统 和逆变器三部分组成 。在其工作 时首先 将三相 交流电经桥 式整流 为直流 电，脉动 的直流 电压经平滑滤波后 在微处理器 的调控下 ， 用逆变器将直流 电再逆变为 电压和频率可调 的三 相交流 电源。 出到需 输 要调速 的电动机上 。由 电工原理可知 电机 的转速 与电源频率成 正比 ， 通
Ｉ Ｉ ｉ
古
体， 使给煤系统运行实 现实时控制 ， 平稳 ， 空转及 飞转 ， 了 转速 避免 提高
系统功率因数 。 西山煤电集 团公 司矸石 电厂给煤机变频 系统原理见图 １ 、
图 ２ 。
＠ 绿
０ 声光
变频器运行 变 顿器故 障
３ 技术方案
４
０绿
０红
０
变频器运行 变频器停止 现 场调频
诼 采放 项爆 瓦新 编 出的 点 厦
赵俊虎
（ 大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司安监处， 山西忻州，３１４ ０４ １）
摘 要： 通过对综赦 工作 面瓦斯涌 出特点的分析 ， 出了综合 治理 瓦斯 的方法， 提 以确保
安全生产。
关键 词 ： 瓦斯涌 出； 综放开采 ； 煤矿安全
中图分类号： Ｄ １ Ｔ ７２ 文献标识码 ： Ａ
（ ） 电缆管 ３ 根 ， ４制作 ２ 进行相应土建安装。 （ ） 设电缆等 ２０ 。 ５敷 ０ ｍ （ ） 制作 电动机座 ３台 。 ６现场 安装 ３ 鼠笼式 电机 ， 台 集控室 内制作操
作平台。 （ ） 设备接线并相应调试 。 ７ 电气 （） ８ 对给煤机与送风机 、 引风机 、 次风机连锁关 系进行调 整 ， 电 二 对
在我 国也是国家重点推广 的节 电新技术。 西山煤电集团公司矸石电厂是一座年发电量 ７ Ｏ 万 ｋ ｈ Ｏ ９ ｗ－，供电量 ６０ ｋ ｈ ４０万 ｗ・ 火力发电厂 ， 主要设备为 ３ ３ ｌｌ 台 ５， 沸腾锅 炉配 ２ ６ ０ Ｉ 台 ００ ｋ 汽轮机发电机组 ， Ｗ 长期运行方式为两炉两 机生 产。 原给煤机调速电机
过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节 电机转速 ， 现平 滑的 实 无级调速 。变频调速技术实现 了低速下平稳启动 ， 其词 速功能可控 制各 种型号 鼠笼 式电动机 ， 将控制 、 参数显示 、 障报警 多功能保 护融 为一 故
图 １ 给煤机变频系统原理图
曲
Ａ ＝ ＝
Ｉ出 率Ｉ 输功
变频调速系统在锅炉给煤机上的运用
武亚卿
（ 西山煤电集团公司矸石电厂， 山西太原，３０ ３ ００２ ）
摘 要： 以西山煤 电集 团公 司矸 石电厂为例 ， 介绍 了新型变频调速 器的基本原理 ， 对 并
锅 炉给煤机技术改造后 的优越性及效益进行 了分析。 关键词 ： 变频调速 系统 ； 炉给煤机 ； 锅 变频调速器： 术改造 技
（） １拆除 旧电源箱、 电机 、 电缆等原装设备 。 （）将动力 电源及开头控制箱 由距离 锅炉 ６ 移至 ３０ｖ ２ ．ｍ处 ５ ８ Ⅲ段
配 电室 内。
（） ３将调 速改 为变 频调速 ， 作平 台 ， 制 在低 配室安 装 ３台变 频调速
器。
图 ２ 控制面板 接线图 气控制部分进行重新设计安装 。
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