引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)說明

1、 .摘 要 目前，國很多電廠的機(jī)組經(jīng)常處于低負(fù)荷運(yùn)行。而電廠的鍋爐引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用工頻恒速運(yùn)行方式，通過入口擋板節(jié)流調(diào)節(jié)流量來達(dá)到自動控制的目的，這樣既會造成大量能源浪費(fèi)，又會降低電機(jī)的壽命。另一方面國許多電廠風(fēng)機(jī)設(shè)備仍采用的傳統(tǒng)控制方法即通過繼電器控制，存在著啟動電流大，運(yùn)行安全可靠性差、抗干擾能力弱的問題。本文容即是針對國某電廠300 MW機(jī)組的鍋爐引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用PLC控制器與變頻器相結(jié)合的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 人們對環(huán)境保護(hù)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?xì)饨Y(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，陜北天然氣已經(jīng)進(jìn)入京津，渤海天然氣已經(jīng)上岸，尤其西氣東

2、輸工程的實(shí)施，更為燃?xì)忮仩t的應(yīng)用起到了推動作用?，F(xiàn)在，一般燃?xì)忮仩t的設(shè)計(jì)效率均能達(dá)到90%左右，但在實(shí)際運(yùn)行中，由于外界環(huán)境溫度不斷變化，需要的供熱量也因而變化，如果不調(diào)整燃?xì)饬?，往往會造成供熱量不足或過量，造成能源浪費(fèi)。在這樣一種背景下，有必要對燃?xì)忮仩t的燃?xì)夤?yīng)進(jìn)行實(shí)時調(diào)節(jié)，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(yùn)行是鍋爐控制系統(tǒng)的重點(diǎn)。關(guān)鍵詞:變頻器;可編程控制器（PLC）;引風(fēng)機(jī)25 / 27目錄摘要1目錄2第1章 變頻調(diào)速系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析和總體思路31.1 概述31.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析41.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路4第2

3、章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)52.1 引風(fēng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、選擇和主要性能參數(shù)52.2 變頻器的選擇和主要技術(shù)參數(shù)62.3 可編程控制器（PLC）的選擇92.4 工作過程、補(bǔ)充、流程圖以與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖102.5系統(tǒng)梯形圖與控制原理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(shù)設(shè)置163.2.1 變頻器的選擇163.2.2 變頻調(diào)速原理173.2.3 變頻器的工作原理173.2.4 變頻器的快速設(shè)置17第4章 引風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)204.1 燃煤鍋爐為什么要用引風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的作用與工作原理204.2 引風(fēng)機(jī)的類型204.2.1 軸流式風(fēng)機(jī)與離心式風(fēng)機(jī)的簡單介紹204.2

4、.2 入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)離心式風(fēng)機(jī)和動葉調(diào)節(jié)的軸流式風(fēng)機(jī)的區(qū)別與運(yùn)行特點(diǎn)214.2.3 靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)性能224.2.4 三種型式風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能的比較224.3 各類引風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)224.3.1 動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)224.3.2 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)234.3.3 定速離心風(fēng)機(jī)和雙速離心風(fēng)機(jī)234.4 引風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)25第5章 結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致28第1章 變頻調(diào)速系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析和總體思路1.1 概述調(diào)速系統(tǒng)快速性、穩(wěn)定性、動態(tài)性能好是工業(yè)自動化生產(chǎn)中基本要求。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域中 調(diào)速系統(tǒng)占有著極為重要的地位 特別是在國防、汽車、冶金、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的

5、作用。調(diào)速控制系統(tǒng)的工藝過程復(fù)雜多變，具有不確定性，因此對系統(tǒng)要求更為先進(jìn)的控制技術(shù)和控制理論。可編程控制器（PLC）可編程控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是繼續(xù)計(jì)算機(jī)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動裝置。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價格便宜，可靠性強(qiáng)，編程簡樸，易學(xué)易用等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中被廣泛地使用。目前在控制領(lǐng)域中，雖然逐步采用了電子計(jì)算機(jī)這個先進(jìn)技術(shù)工具，特別是石油化工企業(yè)普遍采用了分散控制系統(tǒng)（DCS）。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍舊是常規(guī)的PID控制。PID結(jié)構(gòu)簡樸、穩(wěn)定性好、工作可靠、使用中不必弄清系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。PID

6、的使用已經(jīng)有60多年了，有人稱贊它是控制領(lǐng)域的常青樹。變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一，采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高勞動生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動化程度、提高生活質(zhì)量與改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。用戶根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場合選擇不同類型的變頻器。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序來實(shí)現(xiàn)的。編寫程序不但工作

7、量大、周期長，而且輕易犯錯 誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。組態(tài)王是海一家較有影響力的組態(tài)軟件開發(fā)公司開發(fā)的，組態(tài)王具有流程畫面，過程數(shù)據(jù)記錄，趨勢曲線，報警窗口，生產(chǎn)報表等功能，已經(jīng)在多個領(lǐng)域被應(yīng)用。1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析隨著電力電子技術(shù)以與控制技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)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(qiáng)大、容易使用、可靠性高，常常被用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和設(shè)備的控制；組態(tài)軟件技術(shù)作為用戶可定制功能的軟件開發(fā)平臺工具，可實(shí)現(xiàn)顯示

8、電機(jī)轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)速控制，在PC機(jī)上可開發(fā)友好人機(jī)界面，通過PLC可以對自動化設(shè)備進(jìn)行“智能”控制。在此，本次設(shè)計(jì)就是基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)。將現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC和變頻器綜合起來主要功能實(shí)現(xiàn)了變壓變頻調(diào)速。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速以與快速制動等。因此，該系統(tǒng)必須具備以下三個主體部分：控制運(yùn)算部分、執(zhí)行和反饋部分。控制運(yùn)算主要由PLC和變頻器來完成；執(zhí)行元件為變頻器和電機(jī)；反饋部分主要為速度反饋。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路 系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機(jī)。首先通過設(shè)置給定輸入給PLC，再通過PLC控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來控制電機(jī)，隨后將電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋給

9、PLC，經(jīng)比較后輸出給變頻器從而實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速。具體如下圖所示：電機(jī)速度閉環(huán)控制的機(jī)構(gòu)控制圖-速度給定速度反饋信號+PLC（PID）變頻調(diào)速系統(tǒng)第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 引風(fēng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、選擇和主要性能參數(shù)引風(fēng)機(jī)就是鍋爐上向外排放煙塵的風(fēng)機(jī)，工作原理同其它離心式風(fēng)機(jī)一樣由電機(jī)帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪中的葉片迫使氣體旋轉(zhuǎn)，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(jī)殼將速度能轉(zhuǎn)換成壓力能，當(dāng)葉輪的氣體排出后，葉輪的壓力低于進(jìn)風(fēng)管壓力，新的氣體在壓力差的作用下吸入葉輪，氣體就連續(xù)不斷的從泵排出。另外，引風(fēng)機(jī)具有耐高溫、耐磨損等特點(diǎn)。引風(fēng)機(jī)主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、調(diào)節(jié)門與傳

10、動部分等組成。1、葉輪：由12片后傾機(jī)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(jī)翼形葉片，保證了引風(fēng)機(jī)高效率、低噪聲、高強(qiáng)度、同時葉輪又經(jīng)過動、靜平衡校正，因此運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。同一機(jī)號的通、引風(fēng)機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)全同。2、引風(fēng)機(jī)機(jī)殼：機(jī)殼是用鋼板焊接而成的蝸形體。3、引風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口：進(jìn)風(fēng)口制成整體結(jié)構(gòu)，用螺栓固定在風(fēng)機(jī)入口側(cè)。4、調(diào)節(jié)門：用以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量的裝置，軸向安裝在進(jìn)風(fēng)口前面。調(diào)節(jié)圍由90°（全閉）到0°（全開）。為使調(diào)節(jié)各部正常工作，必須很好的潤滑。對通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)門，采用鈣鈉基潤滑脂潤滑。5、引風(fēng)機(jī)傳動部分：傳動部分的主要由優(yōu)質(zhì)鋼制成，引風(fēng)機(jī)均采用滾動軸承。軸承

11、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(jì)和油位指示器。另外，在風(fēng)機(jī)行業(yè)，只有鍋爐引風(fēng)機(jī)才能真正的稱為“引風(fēng)機(jī)”，并不是向外排風(fēng)的風(fēng)機(jī)都稱之為“引風(fēng)機(jī)”的。在這里我們是對Y4-73型鍋爐離心引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，其主要性能參數(shù)為：引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1450r/min；電動機(jī)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(yáng)程） 3500Pa；功率因數(shù) 0.95；效率因數(shù) 0.87；引風(fēng)機(jī)的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 1480r/min整個系統(tǒng)的控制方案可以從附錄一至五中看出，如圖4-1所示。采用的是變頻和工頻相結(jié)合的方式，在系統(tǒng)啟動后直接

12、進(jìn)行變頻運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)故障的時候切換成工頻運(yùn)行，對變頻器實(shí)行PLC和DCS控制調(diào)速，由于設(shè)計(jì)是以PLC為主故沒有對DCS系統(tǒng)做詳細(xì)介紹，主要闡明了變頻器和PLC的選擇和應(yīng)用。特別是PLC，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要有啟動和停止控制，變頻運(yùn)行，變頻故障，變頻就緒，變頻運(yùn)行輸出，變頻故障輸出，工頻運(yùn)行，工頻就緒，報警復(fù)位，故障復(fù)位輸出以與一個遠(yuǎn)程啟停輸出按鈕，才能使系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。PLC/DCS系統(tǒng)給定信號引風(fēng)機(jī)變頻器引風(fēng)機(jī)工頻旁路裝置引風(fēng)機(jī)蒸汽鍋 爐變頻器故障圖2-1 系統(tǒng)的控制方案2.2 變頻器的選擇和主要技術(shù)參數(shù) 隨著變頻器性能價格比的提高，交流變頻調(diào)速已運(yùn)用到了許多領(lǐng)域，由于變頻調(diào)速的諸多優(yōu)點(diǎn)，使得交

13、流變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)行業(yè)也得到了廣泛運(yùn)用。在本次設(shè)計(jì)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(shù)數(shù)據(jù)電壓圍：單相或三相 200V15240V10；三相 380V15480V10；功率圍：0.75630KW；額定工作環(huán)境溫度：1050（降容可至60）；過力矩能力：13060s；調(diào)速圍：開環(huán)：1：100 ；調(diào)速精度：開環(huán)：±10%電機(jī)額定滑差 ；本體I/O： 6邏輯輸入（含1PTC，可擴(kuò)展至20路）；1安全聯(lián)鎖輸入；2繼電器輸出（可擴(kuò)展至4路）；2模擬輸入（可擴(kuò)展至4路）；1模擬輸出（可擴(kuò)展至4路）；另可擴(kuò)展8路邏輯輸出；擴(kuò)展選件卡：I

14、/O擴(kuò)展卡、通信卡、編碼器卡、Controller inside卡，最多同時增加3擴(kuò)展選件卡。2、 電機(jī)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(tǒng)U/F（2點(diǎn)或5點(diǎn)）控制方式以適應(yīng)不同的應(yīng)用。另外針對客戶對于環(huán)境保護(hù)以與能量節(jié)約的需求，ATV61特別開發(fā)了節(jié)能運(yùn)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置了100多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)功能，滿足不同的應(yīng)用，下面分類簡要描述A、 監(jiān)視功能：支持各類運(yùn)行參數(shù)直接顯示和輸入輸出鏡像、支持過程量換算顯示等；B、 輸入/輸出:支持輸入輸出延時、濾波、映射、變換、模擬量加減乘等運(yùn)算；C、 控

15、制功能：支持中文圖形面板、端子、通信方式與其組合分離等控制；D、 應(yīng)用功能：支持PID調(diào)節(jié)器、速度給定監(jiān)視、喚醒/休眠、流量檢測、流量限制、欠負(fù)荷檢測、過負(fù)荷檢測、V/F平方曲線、能耗計(jì)算、節(jié)能模式、故障禁止（強(qiáng)制通風(fēng)）、自動直流注入制動、寸動（點(diǎn)動）、預(yù)制速度、多電機(jī)、進(jìn)出線接觸器控制、跳頻等100多項(xiàng)。E、 置應(yīng)用宏：起動/停機(jī)、一般應(yīng)用、PID調(diào)節(jié)、通信總線、風(fēng)機(jī)/水泵（出廠設(shè)置） F、 故障管理：變頻器各類保護(hù)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 通訊功能ATV61本機(jī)置了MODBUS， CANOPEN兩種通訊協(xié)議。其中置

16、的CANOPEN接口通信速率高達(dá)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(wǎng)絡(luò)。另外ATV61還支持行業(yè)專用通信總線：LonWorks、METASYS N2、APOGEE FLN、BACnet。 除了上述強(qiáng)大功能以外，ATV61外置的選件“Controller inside”卡可以實(shí)現(xiàn)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，2路模擬量輸出，1個CANOPEN MASTER接口。提供IEC1131標(biāo)準(zhǔn)P

17、LC語言編程環(huán)境，支持所有6種語言，并且采用先進(jìn)的面向?qū)ο蟮木幊谭椒?。用戶可以通過這卡創(chuàng)建非常復(fù)雜的應(yīng)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，最續(xù)電流為160A，最大瞬時電流為192A（持續(xù)時間60s），視在功率為109.9KVA，線路電流167A。選擇的依據(jù)是：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時所需的變頻器容量應(yīng)滿足以下三式：Pcn>=kPm/(ycos )Pcn>=k1.732UmIm10-3Icn>=kIm式中：Pm為負(fù)載所要求的電動機(jī)的軸輸出功率 y為電動機(jī)的效率因數(shù)（通常為 0.87）cos 為電動機(jī)的功率因數(shù)（通常為0.95） Um為電動

18、機(jī)的電壓（V） Im為電動機(jī)的電流（A） k為電流波形修正參數(shù)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(jù)引風(fēng)機(jī)的電動機(jī)參數(shù)計(jì)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(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載系列的變頻器，所以選擇此類變頻器。2.3 可編程控制器（PLC）的選擇由于在本系統(tǒng)中PLC選擇的依然是西門

19、子公司的，選用了TWD系列的PLC，Twido可編程控制器應(yīng)用程序的創(chuàng)建、配置和維護(hù)由一個圖形開發(fā)環(huán)境TwidoSoft來實(shí)現(xiàn)。選擇的原因：1）因?yàn)槭褂玫氖俏鏖T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(tǒng)中需要控制的接點(diǎn)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(fā)軟件環(huán)境TwidoSoft使用方便，可以輸入程序后直接導(dǎo)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(chuàng)建Twido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(dá)序

20、列。2）梯形圖：即是圖形方式的邏輯表達(dá)。3）Grafcet語言：即是由一系列的步和轉(zhuǎn)換組成，但不支持Grafcet圖形。根據(jù)系統(tǒng)控制方案，PLC需要8個輸入點(diǎn)和6個輸出點(diǎn)，具體功能如表2-1所示：表2-1 PLC的輸入、輸出點(diǎn)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(yuǎn)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(yùn)行I0.4變頻運(yùn)行Q0.3工頻運(yùn)行I0.5變頻故障Q0.4變頻運(yùn)行輸出I0.6報警復(fù)位Q0.5故障復(fù)位輸出I0.7變頻就緒西門子的變頻器、PLC和其他種類的變頻器、PLC相比較，性能可靠，技術(shù)上無明顯不同，但施耐德的性能更加穩(wěn)定，

21、在價格上也要貴一點(diǎn)。2.4 工作過程、補(bǔ)充、流程圖以與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖工作過程：當(dāng)按下啟動按鈕整個系統(tǒng)啟動運(yùn)行，按下停止按鈕就停止，要是變頻器出現(xiàn)故障，就走旁路，這時候報變頻故障警告，當(dāng)按下報警復(fù)位按鈕后，停止聲光警告，查明故障原因并修復(fù)后，又可以進(jìn)行變頻運(yùn)行。整個工作過程包括三種控制方式：啟動、停止、調(diào)速。三種變頻器狀態(tài)（準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障）給PLC系統(tǒng)。補(bǔ)充：采用工頻和變頻運(yùn)行系統(tǒng)的原因是：鍋爐的安全運(yùn)行是全廠動力的根本保證，雖然變頻調(diào)速裝置是可靠的，但一旦出現(xiàn)問題，必須確保鍋爐安全供汽。所以必須采用此系統(tǒng)。根據(jù)不同的生產(chǎn)設(shè)備，選擇相應(yīng)特性的變頻器，如在對鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻器改造中，注意除必

22、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(shí)際的操作中還要同時在技術(shù)上考慮下列問題，以免帶來投資的損失。1)對于大慣量負(fù)荷的電動機(jī)，在變頻改造后，要注意風(fēng)機(jī)可能存在扭曲共振現(xiàn)象，運(yùn)行中，一旦發(fā)生共振，將嚴(yán)重?fù)p壞風(fēng)機(jī)和拖動電動機(jī)。所以，必須設(shè)置頻率跳躍功能避開共振點(diǎn) 。2)采用變頻調(diào)速控制后，電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，如果變頻器長時間運(yùn)行在20 Hz 以下，則電動機(jī)發(fā)熱有可能成為突出問題，一方面是由于電動機(jī)自冷卻風(fēng)扇因轉(zhuǎn)速低而效率降低，如果出現(xiàn)這種情況，還必須對電動機(jī)進(jìn)行冷卻系統(tǒng)改造。3)變頻器的安裝和運(yùn)行環(huán)境要求較高，為了使變頻器能長期穩(wěn)定和可靠運(yùn)行，對安裝變頻器室的室環(huán)境溫度要求最好

23、控制在040 之間，如果溫度超過允許值，應(yīng)考慮配備相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備。同時，室不應(yīng)有較大灰塵、腐蝕或爆炸性氣體、導(dǎo)電粉塵等。4)要保證變頻器柜體和廠房的可靠連接，保證人員和設(shè)備安全。為防止信號干擾，控制系統(tǒng)最好設(shè)置獨(dú)立的接地系統(tǒng)，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(diào)速一般是在工廠需要的情況下進(jìn)行調(diào)快或調(diào)慢，具體的情況必須根據(jù)工廠的要求來進(jìn)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(yán)重事故。此外，變頻器不能由輸出口反向送電，在電氣回路設(shè)計(jì)中必須注意。流程圖見附錄1。PID調(diào)節(jié)器y0壓力設(shè)定 變頻

24、器負(fù)壓yv圖2-3 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 PID調(diào)節(jié)器可使原系統(tǒng)增加二個負(fù)實(shí)數(shù)零點(diǎn)和一個位于坐標(biāo)原點(diǎn)的開環(huán)極點(diǎn)。與PI控制器相比，除了同樣具有提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的優(yōu)點(diǎn)以外，由于多了一個負(fù)實(shí)部零點(diǎn)，對提高系統(tǒng)的動態(tài)性能有更大的優(yōu)越性。因此，在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，廣泛使用PID調(diào)節(jié)器。PID各部分參數(shù)的選擇，在系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中最后確定，應(yīng)使I部分發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的低頻段，以提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能，而是D部分在系統(tǒng)高頻段起作用，以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。工程上應(yīng)用的PID傳遞函數(shù)為:上式中：2.5系統(tǒng)梯形圖與控制原理圖2-4 系統(tǒng)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

25、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(diǎn)閉合，產(chǎn)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(yùn)行輸出。此時，1中Q0.3的常閉觸點(diǎn)斷開，Q0.2失電，4中Q0.3常開閉合。當(dāng)I0.1閉合時，開始工頻啟動,Q0.3得電，系統(tǒng)進(jìn)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(chǎn)生自鎖，從而使變頻運(yùn)行輸出。與此同時2中Q0.2的常閉觸點(diǎn)又重新閉合。當(dāng)I0.0閉合時，開始變頻啟動，Q0.2得電，系統(tǒng)進(jìn)行變頻合閘輸出。同時，2

26、中Q0.2的常閉觸點(diǎn)斷開，3中Q0.2的常開觸點(diǎn)閉合。3）同時，閉合Q0.0(遠(yuǎn)程啟停輸出)、I0.4(變頻運(yùn)行)，Q0.4(變頻運(yùn)行輸出)得電，可以進(jìn)行變頻運(yùn)行的遠(yuǎn)程輸出。4）出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)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(diǎn)閉合。5）閉合I0.6（報警復(fù)位）后，M1得電。8中M1的常開觸點(diǎn)閉合。 6）M1常開觸點(diǎn)自動閉合后，Q0.5（報警復(fù)位輸出）得電，同時，6中Q0.5的常閉觸點(diǎn)斷開，Q0.1失電。此時，7中Q0.1的常開觸點(diǎn)又?jǐn)嚅_，使M1失電。8中M1的觸點(diǎn)又?jǐn)嚅_，Q0.5失電。同時，6中Q0.5的常開觸點(diǎn)又閉合，如此，68的過程形

27、成一個變頻故障輸出和變頻報警復(fù)位的循環(huán)過程。若按下停止按鈕，則停止整個動作。說明：本次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)已能夠達(dá)到變頻調(diào)速的要求，PLC的設(shè)計(jì)使整個系統(tǒng)能更好的運(yùn)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(tǒng)設(shè)計(jì)時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC與有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置與功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖與有關(guān)的編程語言有利于縮

28、短編程時間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。綜合了輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)、存儲器容量、各項(xiàng)控制功能和機(jī)型的考慮以與性價比等各方面的因素，在此我為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器/和脈沖寬度調(diào)制器、直接讀寫的模擬量I/O模塊、先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu)、靈活方便的尋址方式以

29、與程序化的PID編程控制。強(qiáng)大的通訊功能，它支持多種通信協(xié)議。價格是它在所有品牌在同一功能區(qū)很有競爭力的。最重要的是它還提供了完善的的網(wǎng)上支持。這些都為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供很好的條件和方便。例如，高速計(jì)數(shù)器可以用來測速從而實(shí)現(xiàn)速度反饋。3.2 變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)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(tǒng)能夠正常運(yùn)行時至關(guān)重要的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動轉(zhuǎn)矩等要求，充分了解變頻器所驅(qū)動負(fù)載特性，決定采用什么功能的通用變頻器構(gòu)成控制系統(tǒng)，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(yīng)是既滿足生產(chǎn)工藝要求，又要在技術(shù)

30、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上合理。若對通用變頻器選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用不當(dāng)，往往會使通用變頻器不能正常的運(yùn)行、達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，甚至引發(fā)設(shè)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(yùn)行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)：1控制電機(jī)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(diào)的運(yùn)行速度；6可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限；7受控的停止方式；8節(jié)能；9可逆運(yùn)行控制；10減少機(jī)械傳動部件。在本系統(tǒng)中，選用了由西門子生產(chǎn)的通用變頻器MM420。3.2.2 變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。 n=60f(1-s)/p對于成

31、品電機(jī)，其磁極對數(shù)p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，故電機(jī)的轉(zhuǎn)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(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)的調(diào)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(dǎo)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(shè)置如果所用的變頻器剛剛出廠的變頻器，則需對它進(jìn)行快速調(diào)試，試驗(yàn)中用到的變頻器都已經(jīng)完成了快速調(diào)試。注:（1）設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值 （3）設(shè)定電機(jī)參數(shù)時先設(shè)定P0010=1(快速調(diào)試)

32、,電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成設(shè)定P0010=0(準(zhǔn)備)改變參數(shù)數(shù)值的一個數(shù)字為了快速修改參數(shù)的數(shù)值，可以單獨(dú)修改顯示出的每個數(shù)字，操作步驟如下：1.按 （功能鍵），最右邊的一個數(shù)字閃爍。2.按 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。3.再按 （功能鍵），相鄰的下一位數(shù)字閃爍。4.執(zhí)行2至4步，直到顯示出所要求的數(shù)值。5.按 ，退出參數(shù)數(shù)值的訪問級。以下為變頻器的設(shè)置一般方法：序號變頻器參數(shù)出廠值設(shè)定值功能說明1P0304230380電動機(jī)的額定電壓( 380V )2P03053.250.35電動機(jī)的額定電流( 0.35A )3P03070.750.06電動機(jī)的額定功率( 60W )4P031050.0050.00電

33、動機(jī)的額定頻率( 50Hz )5P031101430電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速( 1430 r/min )6P100021用操作面板（BOP）控制頻率的升降7P108000電動機(jī)的最小頻率( 0Hz )8P10825050.00電動機(jī)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(diǎn)動13P07021211反向點(diǎn)動14P10585.0030正向點(diǎn)動頻率（30Hz）15P10595.0020反向點(diǎn)動頻率（20Hz）16P106010.0010點(diǎn)動斜坡上升時間（10

34、S）17P106110.005點(diǎn)動斜坡下降時間（5S）第4章 引風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)4.1 燃煤鍋爐為什么要用引風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的作用與工作原理電站鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還有煙氣的除塵、脫硫設(shè)備，煙氣阻力較大，利用引風(fēng)機(jī)排煙才能排除煙氣，同時引風(fēng)機(jī)也造成鍋爐本體的燃燒室的需要的負(fù)壓。引風(fēng)機(jī)是火電廠重要的輔助設(shè)備之一，它將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀懦S持爐膛壓力，形成流動煙氣，完成煙氣與空氣的熱交換。經(jīng)除塵裝置后排向煙道，用來調(diào)整鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。軸流風(fēng)機(jī)工作原理l 1935年，德國首先采用軸流等壓風(fēng)機(jī)為鍋爐通風(fēng)和引風(fēng)；1948年,丹麥制成運(yùn)行中動葉可調(diào)的軸流風(fēng)機(jī)。l 軸流風(fēng)機(jī)的工作原理是基于機(jī)翼型理論。l 機(jī)翼型理

35、論：飛機(jī)機(jī)翼的橫截面（機(jī)翼的截面形狀都為三角形）的形狀使得從機(jī)翼上表面流過的空氣速度大于從機(jī)翼下表面流過的空氣速度.這樣機(jī)翼上表面所受空氣的壓力就小于機(jī)翼下表面所受空氣壓力.這個壓力差就是飛機(jī)的上升力,上下面的弧度不同造成它們產(chǎn)生的氣壓不同,所以產(chǎn)生了向上的升力。l 工作原理：氣體以一個攻角進(jìn)入葉輪，在翼背上產(chǎn)生一個升力，同時必定在翼腹上產(chǎn)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(yùn)動。與此同時，風(fēng)機(jī)進(jìn)口處由于差壓的作用，使氣體不斷地吸入。4.2 引風(fēng)機(jī)的類型4.2.1 軸流式風(fēng)機(jī)與離心式風(fēng)機(jī)的簡單介紹l 離心風(fēng)機(jī) 離心風(fēng)機(jī)是依靠輸入的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械

36、，它是一種從動的流體機(jī)械。離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量大效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)躁聲低、結(jié)構(gòu)完整便于維護(hù)拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。l 軸流風(fēng)機(jī) 軸流，就是與風(fēng)葉的軸同方向的氣流(即風(fēng)的流向和軸平行)，如電風(fēng)扇,空調(diào)外機(jī)風(fēng)扇就是軸流方式。軸流風(fēng)機(jī)又叫局部通風(fēng)機(jī)，是工礦企業(yè)常用的一種風(fēng)機(jī)，它的電機(jī)和風(fēng)葉都在一個圓筒里，外形就是一個筒形，用于局部通風(fēng)，管道加壓送風(fēng)等，所以很多客戶也叫圓筒風(fēng)機(jī)、管道風(fēng)機(jī)。安裝方便，通風(fēng)換氣效果明顯，安全，

37、可以接風(fēng)筒把風(fēng)送到指定的區(qū)域。4.2.2 入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)離心式風(fēng)機(jī)和動葉調(diào)節(jié)的軸流式風(fēng)機(jī)的區(qū)別與運(yùn)行特點(diǎn)離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)性能離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式一般有3種，即進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)、進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)和變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)是最簡單的調(diào)節(jié)方式，也是最不經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式。它是在低負(fù)荷時用減小擋板開度的辦法進(jìn)行調(diào)節(jié)。在減小擋板開度時并不能改變風(fēng)機(jī)的流量E壓頭特性曲線，而是人為的增加通道阻力。擋板調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性很差，所以一般不采用這種調(diào)節(jié)方式。進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是通過改變風(fēng)機(jī)入口的氣流方向來改變風(fēng)機(jī)的特性曲線。離心式風(fēng)機(jī)的這種調(diào)節(jié)方式只能向著流量和壓頭減小的單方向調(diào)節(jié)。這也使風(fēng)機(jī)的效率降低，但與進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)相比，其

38、功率消耗要小。由于導(dǎo)葉調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)和維護(hù)都比較簡單，所以是應(yīng)用最普遍的調(diào)節(jié)方式。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是采用液力偶合器、調(diào)頻電動機(jī)等來改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)的特性曲線。由于風(fēng)機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的風(fēng)機(jī)效率實(shí)際上是一樣的，所以這種調(diào)節(jié)方式是最經(jīng)濟(jì)的。大功率的液力偶合器和調(diào)頻電動機(jī)目前國生產(chǎn)的較少，因而在大容量機(jī)組上尚無使用先例。采用較多的是用雙速（雙繞組）電動機(jī)來拖動，使風(fēng)機(jī)可在兩種轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。這種調(diào)節(jié)方式不能單獨(dú)使用，應(yīng)與導(dǎo)葉聯(lián)合使用進(jìn)行調(diào)節(jié)。在某一負(fù)荷之上，風(fēng)機(jī)以高轉(zhuǎn)速運(yùn)行；當(dāng)降低到一定負(fù)荷時，風(fēng)機(jī)可切換到低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。這樣可以彌補(bǔ)由于負(fù)荷變化過大而引起風(fēng)機(jī)效率大幅度降低。4.2.3 靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)

39、機(jī)的調(diào)節(jié)方式和調(diào)節(jié)性能靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)是采用進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式。它與離心式風(fēng)機(jī)不同的是，不僅能向減少流量、壓頭的方向調(diào)節(jié)，也可在一定圍反向調(diào)節(jié)。就是借助進(jìn)口導(dǎo)葉反向調(diào)節(jié)所獲得的負(fù)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(shù)進(jìn)行風(fēng)機(jī)的選型，使該工況點(diǎn)位于風(fēng)機(jī)效率的最高點(diǎn)，使低負(fù)荷時的風(fēng)機(jī)效率相對降低少一些。運(yùn)行實(shí)踐表明，靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)對葉輪進(jìn)口氣流條件不敏感，可以采用簡單進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式來獲得較好的調(diào)節(jié)性能。在一樣條件下，靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)可在較大負(fù)荷變化圍獲得較高的平均效率。靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性優(yōu)于離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性。4.2.4 三種型式風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能的比較離心式

40、風(fēng)機(jī)和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的等效率曲線均為橢圓形，動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的等效率曲線的長軸與系統(tǒng)阻力曲線基本平行，而離心式風(fēng)機(jī)的等效率曲線的長軸與系統(tǒng)阻力曲線基本垂直。靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的等效率曲線為圓形，其最高效率低于動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。由此看出，靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)在變負(fù)荷運(yùn)行時，與離心式風(fēng)機(jī)一樣，效率降低較快；動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的高效率區(qū)域較廣。因而在變負(fù)荷時，動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)具有最佳的調(diào)節(jié)特性，靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)次之，離心式風(fēng)機(jī)最差。4.3 各類引風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)目前，大型電站引風(fēng)機(jī)國可以選擇型式大致有:動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)、解葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)、雙速離心風(fēng)機(jī)、定速離心風(fēng)機(jī)。動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，有一套液壓調(diào)

41、節(jié)系統(tǒng)，可以在運(yùn)行中調(diào)節(jié)動葉片的安裝角，改變風(fēng)機(jī)特性使之與運(yùn)行工況相適應(yīng)。風(fēng)機(jī)較為輕巧，但轉(zhuǎn)子外沿線速度較高，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高。4.3.1 動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)由于有一套液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，風(fēng)機(jī)初投資較高。動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)效率曲線近似呈橢圓面，長軸與煙風(fēng)系統(tǒng)的阻力曲線基本平行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的高效區(qū)圍大，調(diào)節(jié)性能好。風(fēng)機(jī)耗功少，運(yùn)行費(fèi)用低。動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)壓力系數(shù)小，故風(fēng)機(jī)達(dá)到一樣風(fēng)壓時需要的轉(zhuǎn)子外沿線速度高，作為引風(fēng)機(jī)，含塵氣流對葉輪的磨損問題比其它型式的風(fēng)機(jī)要大些，不作耐磨處理時，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(jīng)過耐磨處理后

42、，含塵量應(yīng)不高于300-35omg/Nm3。雖然動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)有一套復(fù)雜的液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，但從國運(yùn)行的300MW、600MW動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)來看，其可靠性較高，檢修工作量并不大。需要經(jīng)常檢修維護(hù)的部件主要是動葉片，動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的動葉片與輪毅是螺栓連接，葉片更換相對于其它型式風(fēng)機(jī)簡單得多。液壓系統(tǒng)主要是液壓缸密封件的檢修維護(hù)、油系統(tǒng)漏油問題的解。動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，攻角約大，翼背的周界約大，則升力約大，風(fēng)機(jī)的壓差約大，風(fēng)量則小。當(dāng)葉片攻角達(dá)到臨界值時，氣體將離開翼背的線型而發(fā)生渦流，此時風(fēng)機(jī)壓力大，風(fēng)量下降，產(chǎn)生失速現(xiàn)象。4.3.2 靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)的葉輪子午面流道，沿著流動方

43、向急劇收斂，氣流速度迅速增加獲得動能，并通過后導(dǎo)葉、擴(kuò)壓器將部分動能轉(zhuǎn)換成努壓能，擴(kuò)壓器的設(shè)計(jì)是風(fēng)機(jī)性能的關(guān)鍵。風(fēng)機(jī)對葉輪人口條件不太敏感，采用簡單的人口導(dǎo)向器調(diào)節(jié)方式可以獲得較好的調(diào)節(jié)性能。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，轉(zhuǎn)速比動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)低。簡單地說，靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和性能表現(xiàn)上都介于動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)之間。靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上較簡單，風(fēng)機(jī)初投資較低。4.3.3 定速離心風(fēng)機(jī)和雙速離心風(fēng)機(jī)離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，耐磨性比軸流風(fēng)機(jī)好，但大型風(fēng)機(jī)較為笨重。風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式有進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)、進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)和變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三種型式。進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)是通過改變風(fēng)機(jī)人口氣流方向改變風(fēng)機(jī)的特性曲線，其

44、效果比靜調(diào)風(fēng)機(jī)人口導(dǎo)向器的調(diào)節(jié)效果差。進(jìn)口擋板調(diào)節(jié)，則不改變風(fēng)機(jī)特性曲線，靠人為增加系統(tǒng)阻力的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，是最簡單但最不經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式。變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是通過變速電機(jī)或液力偶合器的手段改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使風(fēng)機(jī)效率在負(fù)荷變化時仍保持穩(wěn)定的高效率。此種調(diào)節(jié)手段效果最好(甚至比軸流風(fēng)機(jī)還要好)，但目前變速電機(jī)和液力偶合器價格太貴，國變速電機(jī)制造技術(shù)尚不過關(guān)，在大型電站風(fēng)機(jī)上還不具備使用條件，至多只能采用雙速電機(jī)的方法改善風(fēng)機(jī)的性能。而風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)，在條件許可時，宜優(yōu)先采用導(dǎo)葉調(diào)節(jié)方式。大型離心風(fēng)機(jī)尺寸、重量大，這給制造、運(yùn)輸、安裝和檢修都帶來了一定的困難。而且耗費(fèi)材料量大，風(fēng)機(jī)初投資高。離心風(fēng)機(jī)效率曲線近似呈橢圓面，短軸與煙風(fēng)系統(tǒng)的阻力曲線基本平行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的高效區(qū)窄，調(diào)節(jié)性能相對差些。可以簡單的說：靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)在運(yùn)行效率、投資、維護(hù)等方面的都介于離心式風(fēng)機(jī)和動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)之間。表2.1 三種風(fēng)機(jī)性能特點(diǎn)的比較性能參數(shù)型式離心式靜葉可調(diào)式動葉可調(diào)式結(jié)構(gòu)簡單、尺寸大、重量大比較簡單含液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，復(fù)雜耐磨性較好含塵量400mg/m3含塵量150mg/m3調(diào)節(jié)方式1. 進(jìn)口導(dǎo)