導(dǎo)語：助燃風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對(duì)新鋼熱連軋廠1#、2#加熱爐燃燒系統(tǒng)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的供風(fēng)風(fēng)機(jī)，由于所需風(fēng)量和風(fēng)壓發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響調(diào)節(jié)閥進(jìn)風(fēng)大小，造成助燃空氣過剩，浪費(fèi)了大量的能源，本文對(duì)風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，重點(diǎn)是調(diào)整風(fēng)壓的調(diào)節(jié)程序及風(fēng)門開度前饋控制。經(jīng)過攻關(guān)，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行；風(fēng)壓控制；變頻器

新鋼集團(tuán)公司熱連軋廠1#、2#加熱爐燃燒系統(tǒng)，設(shè)計(jì)由兩臺(tái)風(fēng)機(jī)給1個(gè)加熱爐供風(fēng)，共4臺(tái)風(fēng)機(jī)。系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量的設(shè)計(jì)。1#、2#加熱爐燃燒系統(tǒng)每臺(tái)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口都設(shè)置有1個(gè)電動(dòng)切斷閥，當(dāng)風(fēng)機(jī)停用時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，以防止空氣倒灌入風(fēng)機(jī)，而需要風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)又能快速打開。原加熱爐燃燒系統(tǒng)所需風(fēng)量和風(fēng)壓發(fā)生變化時(shí)，由助燃風(fēng)機(jī)的入口調(diào)節(jié)閥對(duì)系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)為工頻滿負(fù)荷運(yùn)行，依靠調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)風(fēng)的大小，仍然會(huì)引起助燃空氣過剩，造成燃燒不充分，只能進(jìn)行放散，不僅浪費(fèi)了大量的能源，而且對(duì)大氣也造成一定的污染。

1存在的問題

2015年公司為減少能源浪費(fèi)，對(duì)助燃風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻器控制系統(tǒng)改造，引進(jìn)了廣州智光公司的“高壓智能變頻節(jié)電系統(tǒng)”，對(duì)熱連軋廠2座加熱爐助燃風(fēng)機(jī)進(jìn)行了節(jié)能改造，該產(chǎn)品運(yùn)用“功率裂變”與高壓“再生”技術(shù)，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載場合。但這次設(shè)備技術(shù)改造完成后，試生產(chǎn)就發(fā)現(xiàn)不能滿足節(jié)能要求，當(dāng)變頻器控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口調(diào)節(jié)風(fēng)壓和風(fēng)量時(shí)，熱負(fù)荷一波動(dòng)，風(fēng)機(jī)就出現(xiàn)串風(fēng)、喘振現(xiàn)象，根本無法根據(jù)風(fēng)壓進(jìn)行頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)，為了維持生產(chǎn)，熱連軋廠只能把變頻器的頻率一直設(shè)定在50Hz上運(yùn)行，改造項(xiàng)目遲遲無法投入運(yùn)行。

2問題分析

（1）兩臺(tái)型號(hào)相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)后，最大風(fēng)量可達(dá)到兩風(fēng)機(jī)總風(fēng)量的90%左右。風(fēng)機(jī)的性能曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點(diǎn)稱為工作點(diǎn)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工作點(diǎn)應(yīng)該在穩(wěn)定的區(qū)域，兩臺(tái)性能相同的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，他們的性能曲線可能基本相同，但它們的管網(wǎng)特性曲線也非常重要。分析發(fā)現(xiàn)，1#風(fēng)機(jī)的直管段比2#的長4米多，2臺(tái)風(fēng)機(jī)的管網(wǎng)特性不相同，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)相差很大。兩臺(tái)性能相差很大的風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作，容易引起倒灌和喘振現(xiàn)象。如圖一所示。圖一助燃風(fēng)機(jī)工藝圖（2）助燃風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，對(duì)于離心式風(fēng)機(jī)來講，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，風(fēng)機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。如果風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降一倍，提供的風(fēng)量也降一倍，風(fēng)壓會(huì)變?yōu)樵瓉淼?/4，轉(zhuǎn)矩將變?yōu)橛脕淼?/8。轉(zhuǎn)矩減小將使風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工作點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)。圖二中所示的曲線1在低速時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小很多，如果用風(fēng)量大幅度調(diào)整必然會(huì)引起風(fēng)機(jī)進(jìn)入性能不穩(wěn)定區(qū)。

3兩臺(tái)風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡攻關(guān)經(jīng)過分析

2臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，只要是熱負(fù)荷發(fā)生變化（特別是變?。瑑膳_(tái)風(fēng)機(jī)各自的工作點(diǎn)就發(fā)生變化，進(jìn)入到不穩(wěn)定區(qū)。壓力高的風(fēng)會(huì)向壓力小的風(fēng)機(jī)一邊倒流，使能力小的風(fēng)機(jī)不但不能送風(fēng)反而灌風(fēng)，因而依靠頻率PID調(diào)節(jié)風(fēng)壓就顯得太單調(diào)，不能滿足工藝控制要求了，因此我們采取了以下攻關(guān)措施對(duì)風(fēng)機(jī)負(fù)荷平衡進(jìn)行了攻關(guān)。（1）修改風(fēng)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)程序，根據(jù)燃燒所需風(fēng)量，進(jìn)行速度分程控制（見表一）。表一風(fēng)量與風(fēng)壓給定值對(duì)照表在熱負(fù)荷不同的情況下，單純運(yùn)用風(fēng)壓控制不能滿足控制要求，還需要考量用風(fēng)量，把各段支管的風(fēng)量進(jìn)行累加作為總的用風(fēng)量。用風(fēng)量不同，變頻器風(fēng)壓PID調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)的給定也不同，同時(shí)用風(fēng)量也作為入口風(fēng)門調(diào)節(jié)的依據(jù)。（2）對(duì)各燒嘴助燃空氣閥位的手動(dòng)給定進(jìn)行斜坡控制。加熱爐操作人員習(xí)慣在減風(fēng)過程中，直接把閥位由90%減到10%，這樣會(huì)引起用風(fēng)量和風(fēng)壓激烈波動(dòng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)無法正常調(diào)整過來，從而打破了2臺(tái)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷平衡狀態(tài)。只要在程序中把空氣閥位的手動(dòng)給定進(jìn)行斜坡控制，在不影響操作人員習(xí)慣的基礎(chǔ)上，減少人為操作引起的激烈熱負(fù)荷變化，風(fēng)壓控制的擾動(dòng)減小，系統(tǒng)更加穩(wěn)定。（3）風(fēng)門開度前饋控制。在急劇減風(fēng)情況下，風(fēng)機(jī)容易產(chǎn)生憋壓和灌風(fēng)，這就需要應(yīng)用入口調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行前饋控制，用風(fēng)量一減少就直接把風(fēng)門開度調(diào)到設(shè)定值（見表二），不需要經(jīng)過自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，提高了響應(yīng)速度。表二風(fēng)量與入口調(diào)節(jié)閥開度對(duì)照表通過控制程序的優(yōu)化，對(duì)用風(fēng)量的變化率進(jìn)行監(jiān)控，用風(fēng)量一減少就直接把風(fēng)門開度調(diào)到對(duì)照表中的設(shè)定閥位，不需經(jīng)過PID計(jì)算，提高了響應(yīng)速度?？刂迫肟陂y門的大小直接就控制了風(fēng)量和風(fēng)壓，避免風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)運(yùn)行到不穩(wěn)定區(qū)。正常工況下，變頻器和調(diào)節(jié)閥都在PID調(diào)節(jié)。（4）風(fēng)壓的過程值和給定值都經(jīng)過開方處理后，作為轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)的給定和過程值進(jìn)行控制，控制的精度更好。（5）對(duì)P參數(shù)進(jìn)行量化給定，當(dāng)熱負(fù)荷的變化率不同時(shí)P參數(shù)也不同。

4結(jié)束語

在冶金系統(tǒng)耗能設(shè)備中，針對(duì)不同的工藝情況做到精細(xì)化控制，生產(chǎn)效益就有很大的提升空間，加熱爐雙風(fēng)機(jī)變頻器改造后通過控制系統(tǒng)優(yōu)化，節(jié)能效果達(dá)到40%，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能改造的預(yù)期目標(biāo)。

作者:蔡建輝 黃光輝 陳衛(wèi)軍 王淑華 單位:新鋼集團(tuán)公司

參考文獻(xiàn)

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