1　引言 　　隨著電力電子器件，電力電子技術(shù)，控制技術(shù)和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，變頻調(diào)速理論和產(chǎn)品日益成熟，在工業(yè)實際中獲得了廣泛的應用。從節(jié)能 、高效運行、維護等諸多方面來看，變頻調(diào)速在各電壓等級的拖動系統(tǒng)中的應用是一種必然的趨勢。 2　鍋爐的制粉系統(tǒng)的工藝及自動控制系統(tǒng) 　　火電廠煤粉鍋爐的制粉系統(tǒng)分直吹式和儲倉式。直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐當負荷及工況發(fā)生變化時鍋爐的燃煤量會改變，而鍋爐的燃煤量的變化是通過直接改變給煤機的給煤量，即調(diào)節(jié)給煤機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。儲倉式制粉系統(tǒng)的鍋爐，鍋爐燃煤量的變化是通過改變給粉機的給粉量即調(diào)節(jié)給粉機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。在儲倉式制粉系統(tǒng)中，原煤經(jīng)過可以控制煤下降速度的給煤機落入滾筒式磨煤機中，一方面煤被磨碎，另一方面被熱風或爐煙干燥，磨細的煤粉以被熱風帶出送入粗粉分離器，顆粒較大的煤粉被分離出來，重回磨煤機，較細的煤粉送入細粉分離器中與熱風分開，細煤粉落入煤粉倉儲存，并通過給粉機將煤粉送入爐膛燃燒。 　　給粉機是火力發(fā)電廠儲倉式制粉系統(tǒng)供給鍋爐燃料的主要設備，它把煤粉連續(xù)、均勻地送入風管，吹進鍋爐燃燒，通過調(diào)節(jié)給粉機送入爐膛燃燒的給粉量可以控制主蒸汽的溫度和壓力的變化，從而保證鍋爐的出力，而給粉量的調(diào)節(jié)是通過改變給粉機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。 　　鍋爐燃燒的控制包括主蒸汽壓力和最佳燃燒工況的控制，通常根據(jù)主蒸汽壓力的變化來調(diào)節(jié)給粉機的給粉量。由于鍋爐的燃燒工況與風煤比有關(guān)，當給煤量變化時，要相應改變送風機的送風量，使鍋爐燃燒時爐膛內(nèi)過?？諝庀禂?shù)又保持在最佳值，且排煙熱損失最小。送風機的風量與給粉機給煤量之間的關(guān)系，可以根據(jù)經(jīng)驗測出不同的給煤量和送風量，將兩者的關(guān)系存入鍋爐控制計算機中;另外還可以根據(jù)某種優(yōu)化算法和優(yōu)化目標自動尋找最佳風煤比和最適合的燃燒區(qū)，使不完全燃燒損失和排煙損失最小。 　　圖1給出了鍋爐燃燒自動控制的一般流程。從鍋爐燃燒控制的一般流程可見，給粉機的控制是其他拖動設備控制的依據(jù)，對鍋爐燃燒控制和主蒸汽流量和壓力的控制具有決定性作用。 3　變頻調(diào)速系統(tǒng)的設計 　　變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成設計包括選定變頻器的型號和規(guī)格、拖動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖、決定配套設備（高低壓電器、濾波器、調(diào)節(jié)器等）的參數(shù)或者型號。整個調(diào)速系統(tǒng)組成設計實際上是一個經(jīng)濟和技術(shù)的平衡過程，可以在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上制定幾個方案，在對技術(shù)和經(jīng)濟仔細論證后選擇一種最佳方案。變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)點包含負載特性、功率、起制動要求、保護性能、調(diào)速范圍、動態(tài)、靜態(tài)特性、操作要求、維修和配件要求，以及使用環(huán)境的要求等等。 　　一個通用的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如圖2所示，過程調(diào)節(jié)器通過檢測被控對象的被控量（如流量、壓力、水位等），根據(jù)一定的控制規(guī)律形成變頻器的轉(zhuǎn)速，控制給煤量，調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，使被控對象的被控量達到希望的值。 　　變頻器容量的確定，首先要確定電機的容量，合理的容量選擇本身是一種節(jié)能降耗措施，一般有兩種方法: （1）電機實際功率確定法 首先測定電機的實際功率，以此來選用變頻器的容量。設安全系數(shù)取1.05,則變頻器的容量Pb為 Pb=（1.05～1.1）Pm（kW） 　　式中，Pm為電機的實際功率功率。計算出Pb后，按變頻器產(chǎn)品目錄可選出具體規(guī)格。 （2）電機額定電流法 一般原則是:變頻器輸出額定電流應大于或者等于電機的額定電流。變頻器容量選定過程，實際上是一個變頻器與電機的最佳匹配過程，最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于額定功率，但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少，通常都是設備所選能力偏大，而實際需要的能力小，因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的，避免選用的變頻器過大或投資增大。但是對于連續(xù)變動負載和斷續(xù)負載，因為電機允許過載時間通常大于變頻器的允許過載時間（通常為1min），故應考慮選擇變頻器的額定電流I大于或等于電機運行過程中的最大電流IH。 　　由于變頻器集成度高，整體結(jié)構(gòu)緊湊，自身散熱量較大，因此對安裝環(huán)境的溫度、濕度和粉塵含量要求高。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作環(huán)境的影響，因此我們將其放在電子間里。 　　此外，變頻器在工作中由于整流和變頻，電源側(cè)和電機側(cè)電路中將同時產(chǎn)生高次諧波，引起功率因數(shù)降低、無線電干擾、噪音等問題，因此，柜內(nèi)儀表和電子系統(tǒng)，應特別注意接地和屏蔽，應該選用金屬外殼并可靠接地，各電氣元件、儀器及儀表之間的連線應選用屏蔽控制電纜，且屏蔽層應接地，以防止電磁波干擾。變頻器的正確接地是提高變頻器控制系統(tǒng)靈敏度、抑制噪聲能力的重要手段，可以有效防止各種干擾及雷電侵入，接地必須與動力設備接地點分開，接地電阻越小越好。 4　鍋爐DCS與變頻器連接結(jié)構(gòu) 　　我廠鍋爐微機控制系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)DCS，在對整個制粉系統(tǒng)生產(chǎn)工藝和流程有一個全面的了解和分析后，根據(jù)鍋爐燃燒自動控制的各種算法計算出12臺給粉機變頻器的給定速度，經(jīng)數(shù)模輸出卡輸出到三層給粉機的層操器，層操器同步控制同層的4臺給粉機按指定的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)給粉量，維持鍋爐主蒸汽壓力和燃燒的穩(wěn)定。為了減少速度反饋信號的電纜數(shù)量，并保證給粉機的速度穩(wěn)定性，選用了無速度傳感器的矢量控制變頻器，在每次通電工作前能自動檢測所帶電機的參數(shù)，根據(jù)電機的電流、電壓及相位等信號，計算出電機的實際工作轉(zhuǎn)速，當發(fā)生與設定值有偏差時即自動修正轉(zhuǎn)速。 　　在圖3中可見變頻器是給粉機驅(qū)動系統(tǒng)的核心設備，直接影響鍋爐和機組的運行，為保證運行可靠性，我們選用一帶一模式。即給粉機與變頻器之間采用一臺變頻器帶一臺給粉機的匹配方式。這種方式的優(yōu)點是可以避免因個別變頻器出現(xiàn)故障而影響整個給粉系統(tǒng)運行。 　　考慮到給粉機驅(qū)動電機功率為2.2kW，所以選用Siemens的MICROMASTER420變頻器，該變頻器的適配電機就是2.2kW。更重要的是該變頻器具有瞬時停電再起功能，能有效保證在電源切換時給粉量的連續(xù)、穩(wěn)定，使爐膛燃燒工況穩(wěn)定，主蒸汽品質(zhì)控制精度高。 5　變頻器的參數(shù)設置 　　變頻器在使用中，是否滿足傳動系統(tǒng)的控制要求，變頻器的參數(shù)設置非常重要，如參數(shù)設定不正確，輕者系統(tǒng)控制效果不好，重者系統(tǒng)不能正常運行。變頻器的功能很多，參數(shù)也非常多，使用中需要設定的參數(shù)也很多，但在實際使用中，對不同的拖動系統(tǒng)，參數(shù)功能設置也各不相同。廠家對每一個參數(shù)都有一個默認值，在這些默認值參數(shù)值的情況下，系統(tǒng)是能以面板操作方式正常運行的，但是以面板操作并不能滿足絕大多數(shù)傳動系統(tǒng)的要求。針對我廠的實際情況，我們從以下幾個方面進行:第一，確定電機參數(shù)，如設定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到;第二，設定變頻器的起動方式;第三，給定頻率方式的選擇。正確設定這三個參數(shù)之后，變頻器基本上能正常運行。 　　在#1、#2爐給粉機拖動系統(tǒng)中選用Siemens的MICROMASTER 420變頻器并對以下參數(shù)進行了設置，如附表所示。 附表　MICROMASTER 420變頻器的參數(shù)設置 6　結(jié)束語 　　給粉機是火力發(fā)電廠儲倉式制粉系統(tǒng)供給鍋爐燃料的主要設備，我廠將Siemens的MICROMASTER 420變頻器用于給粉機。該變頻器具有瞬時停電再起功能，能有效保證在電源切換時給粉量的連續(xù)、穩(wěn)定，使爐膛燃燒工況穩(wěn)定，主蒸汽品質(zhì)控制精度高。