1　引言 　　隨著電力電子器件，電力電子技術，控制技術和計算機技術等領域的發展，變頻調速理論和產品日益成熟，在工業實際中獲得了廣泛的應用。從節能 、高效運行、維護等諸多方面來看，變頻調速在各電壓等級的拖動系統中的應用是一種必然的趨勢。 2　鍋爐的制粉系統的工藝及自動控制系統 　　火電廠煤粉鍋爐的制粉系統分直吹式和儲倉式。直吹式制粉系統的鍋爐當負荷及工況發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，即調節給煤機的轉速來實現的。儲倉式制粉系統的鍋爐，鍋爐燃煤量的變化是通過改變給粉機的給粉量即調節給粉機的轉速來實現的。在儲倉式制粉系統中，原煤經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。 　　給粉機是火力發電廠儲倉式制粉系統供給鍋爐燃料的主要設備，它把煤粉連續、均勻地送入風管，吹進鍋爐燃燒，通過調節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，而給粉量的調節是通過改變給粉機的轉速來實現的。 　　鍋爐燃燒的控制包括主蒸汽壓力和最佳燃燒工況的控制，通常根據主蒸汽壓力的變化來調節給粉機的給粉量。由于鍋爐的燃燒工況與風煤比有關，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過剩空氣系數又保持在最佳值，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系，可以根據經驗測出不同的給煤量和送風量，將兩者的關系存入鍋爐控制計算機中;另外還可以根據某種優化算法和優化目標自動尋找最佳風煤比和最適合的燃燒區，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，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　變頻調速系統的設計 　　變頻調速系統的組成設計包括選定變頻器的型號和規格、拖動系統的結構框圖、決定配套設備（高低壓電器、濾波器、調節器等）的參數或者型號。整個調速系統組成設計實際上是一個經濟和技術的平衡過程，可以在充分調研的基礎上制定幾個方案，在對技術和經濟仔細論證后選擇一種最佳方案。變頻調速系統的技術點包含負載特性、功率、起制動要求、保護性能、調速范圍、動態、靜態特性、操作要求、維修和配件要求，以及使用環境的要求等等。 　　一個通用的變頻調速系統框圖如圖2所示，過程調節器通過檢測被控對象的被控量（如流量、壓力、水位等），根據一定的控制規律形成變頻器的轉速，控制給煤量，調節電機的轉速，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，按變頻器產品目錄可選出具體規格。 （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。但是對于連續變動負載和斷續負載，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，整體結構緊湊，自身散熱量較大，因此對安裝環境的溫度、濕度和粉塵含量要求高。變頻器內部是大功率的電子元件，極易受到工作環境的影響，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，電源側和電機側電路中將同時產生高次諧波，引起功率因數降低、無線電干擾、噪音等問題，因此，柜內儀表和電子系統，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與變頻器連接結構 　　我廠鍋爐微機控制系統采用集散控制系統DCS，在對整個制粉系統生產工藝和流程有一個全面的了解和分析后，根據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，經數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速調節給粉量，維持鍋爐主蒸汽壓力和燃燒的穩定。為了減少速度反饋信號的電纜數量，并保證給粉機的速度穩定性，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，根據電機的電流、電壓及相位等信號，計算出電機的實際工作轉速，當發生與設定值有偏差時即自動修正轉速。 　　在圖3中可見變頻器是給粉機驅動系統的核心設備，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。這種方式的優點是可以避免因個別變頻器出現故障而影響整個給粉系統運行。 　　考慮到給粉機驅動電機功率為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、穩定，使爐膛燃燒工況穩定，主蒸汽品質控制精度高。 5　變頻器的參數設置 　　變頻器在使用中，是否滿足傳動系統的控制要求，變頻器的參數設置非常重要，如參數設定不正確，輕者系統控制效果不好，重者系統不能正常運行。變頻器的功能很多，參數也非常多，使用中需要設定的參數也很多，但在實際使用中，對不同的拖動系統，參數功能設置也各不相同。廠家對每一個參數都有一個默認值，在這些默認值參數值的情況下，系統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傳動系統的要求。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，如設定電機的功率、電流、電壓、轉速、最大頻率，這些參數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之后，變頻器基本上能正常運行。 　　在#1、#2爐給粉機拖動系統中選用Siemens的MICROMASTER 420變頻器并對以下參數進行了設置，如附表所示。 附表　MICROMASTER 420變頻器的參數設置 6　結束語 　　給粉機是火力發電廠儲倉式制粉系統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、穩定，使爐膛燃燒工況穩定，主蒸汽品質控制精度高。