煤气离心鼓风机变频恒压送气技术分析

煤炭资源作为燃料的应用又受到国家严格的环保政策的制约，大气污染指标纷纷成为各大中城市环保达标程度的标尺，所以在许多城市，“原煤散烧”被列入明文限制之列。在这种形式下，煤气发生炉作为煤炭资源洁净利用的一种形式，越来越受到燃耗企业的关注。煤气发生炉产出的煤气自身压力很低，往往不能满足企业用气压力的要求，这就需要借助煤气加压机对这部分煤气进行适当增压。煤气加压机的压力选型必须保证用气点的压力要求，而其流量选型一般都要与煤气发生炉产气量或用气点最大煤气需求量相符，但往往有些用气点要求煤气压力恒定，而煤气用量则需要根据其产成品的产量而变化。这样，在煤气需求量较小时，便会出现电气拖动设备的运行过程中经常遇到的“大马拉小车”的问题，从而造成电力能源的浪费。煤气鼓风机在保证煤气恒压的前提下，煤气流量的调节多采用通过阀门调节煤气加压机进出口煤气流量或调节进出口旁通阀门的方式来实现。这些调节方式虽简便易行、投入少，但在调节过程中将产生大量的能量损耗，造成很大的能源浪费。采用变频调速的方式，并应用PLC构成风压闭环自动控系统，实现电机负荷的变速运行自动调节风量，既满足了生产要求的煤气压力和流量，又达到了节能降耗的目的，还提高了系统的自动化程度。 1 煤气离心鼓风机的工作原理及特性：煤气加压机多选用单级高速离心鼓风机，其工作原理是：原动机通过轴驱动叶轮高速旋转，气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速，然后进入扩压腔，改变流动方向而减速，这种减速作用将高速旋转的气流中具有的动能转化为压能（势能），使风机出口保持稳定压力。从理论上讲，离心鼓风机的压力-流量特性曲线是一条直线，但由于风机内部存在摩擦阻力等损失，实际的压力与流量特性曲线随流量的增大而平缓下降，对应的离心风机的功率-流量曲线随流量的增大而上升。当风机以恒速运行时，风机的工况点将沿压力-流量特性曲线移动。风机运行时的工况点，不仅取决于本身的性能，而且取决于系统的特性，当管网阻力增大时，管路性能曲线将变陡。风机调节的基本原理就是通过改变风机本身的性能曲线或外部管网特性曲线，以得到所需工况。 2 煤气离心鼓风机变频调节煤气流量工作原理：煤气离心鼓风机利用变频调速器调节煤气流量，即通过改变风机的转速来实现对风机的风量调节，在风机的管网特性不变，风机叶片角度不变的情况下，改变风机的转速，使风机的特性曲线(H—Q曲线)平行移动，工况点将沿着管网特性曲线移动，达到调节风量的目的。当风机转速为n1时，风机的风压-风量曲线与管网特性曲线R相交于M1点，其风量、风压分别为Q1、H1；当风机转速为n2时，风机的风压-风量曲线与管网特性曲线R相交于M2点，其风量、风压分别为Q2、H2。当风机转速降低，流量降低的同时，风机的压力也同时随之降低，这样，在调低流量的同时，风机内部压力也随之下降，具有极好的节电效果。这种方法不必对风机本身进行改造，转速由外部调节，风机阀门可处于全开位置保持不变，并能实现无级线性调节风量，适合于需要风机进行连续运行，连续调节的场合。3 煤气离心鼓风机变频恒压送气工作原理：对煤气离心鼓风机加装变频调速装置，并且在鼓风机系统出口的管道上安装压力变送器，测定管道的煤气压力的变化，通过PLC对管道压力信号的变换和处理，为变频调速装置提供参变量，实现对频率的自动调整，从而实现恒压送气，即通过对电机转速的调整，达到根据负荷变化调整输出功率，恒压送气、节能降耗的目的。煤气鼓风机变频恒压送气，即在保证煤气压力H不变的前提下向用气点供送煤气，其调节过程是通过调节风机转速改变风机特性曲线，与通过用气点处的煤气稳压器改变煤气管网特性曲线相互结合，而渐进实现的。