跟着城市建设的敏捷开展，我国北方地区冬天城市会集供暖成为城市现代化必定采纳的过程。而供暖面积的不断扩大，使怎么科学有用地操控和办理供暖体系，进步供暖的经济效益和社会效益，成为急需解决的重要课题。在供暖体系中，锅炉房供暖所占份额很大，据对我国北方地区29个大中城市近3,5亿平方米的供暖查询，锅炉供暖占84%,热力供暖占12%,其他供暖占4%.在往后适当长的时刻内，会集热力供暖是开展趋势，但无法替代锅炉供暖的干流位置。
关于供暖锅炉来讲，首要的动力耗费便是煤的耗费和电能的耗费，因而怎样进步煤的焚烧功率和电能的运用功率成为企业节能降耗的重要办法和途径。
1 锅炉供暖体系的原理剖析
在锅炉供暖体系中，首要有风量调理风机，循环水泵，给煤电机等用电设备。其间风机首要调理进风量的巨细，风量调理过大，空气含氧量超支，那就糟蹋了热能，风量调理过少，煤渣残留碳粉过多，又糟蹋了煤。因而为进步操控水平，确保空气含氧量和煤渣残留碳粉合格，有必要对风量进行有用调理，调理办法有必要便利，活络，牢靠。以往调理风量的巨细都是经过调理风门的开度来完成的，这种办法不管是人工调理仍是机械自动化外表调理都有适当一部分的电能转化机械能耗费在风门的阻力上，无法到达节能的意图。
因为供暖锅炉体系中的风机、水泵负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比，选用沟通变频调速操控风机、水泵流量替代传统阀门、挡板操控流量，能够大大节约该类负载的驱动电机的耗电量，到达节能的意图，假如遍及选用沟通变频调速，均匀节电率在30%左右。用变频器发动风机、水泵等电动机，因为变频器内部具有矢量转矩操控技能，确保了电机杰出的发动功用，完成电机软发动，有用地约束了电机的发动电流，明显下降电机发动噪声。一起，电机的软发动避免了频频的工频发动对风机、水泵等大电机的冲击，有用地保护设备，延伸设备运用寿命。
现在，跟着大规模集成电路和微电子技能的开展，变频调速技能现已开展为一项老练的沟通调速技能。变频调速器作为该技能的首要运用产品经过几代技能更新，己日趋完善，能够习惯较为恶劣的工业出产环境，_目。能供给较为完善的操控功用，能满意各种出产设一备异步电动机调速的要求。 变频调速技能的基本原理是依据电机转速与作业电源输入频率成正比的联系：
n=60 f(1-s)/P
其间n表明电机转速;
f为电动机作业电源频率;
s为电机转差率;
P为电机磁极对数。
经过改动电动机作业电源频率到达改动电机转速的意图。变频器便是依据上述原理选用交一向一交电源改换技能，集电力电子、微电脑操控等技能于一身的归纳性电气产品。
2 变频调速在供暖锅炉体系中的运用
因为变频调速能够完成电机无级调速，具有异步电机调压调速和串级调速无与伦比的优越性，在锅炉体系中得到广泛的运用。变频调速在供热锅炉体系中首要运用在风机调速和水泵调速。 通常在锅炉焚烧体系中，依据出产需求对风速、风量、温度等目标进行操控和调理以适运用户要求和工作工况。而最常用的操控手法则是调理风门、挡板开度的巨细来调整受控目标。这样，不管出产的需求巨细，风机都要全速工作，而工作工况的改变则使得能量以风门、挡板的节省丢失耗费掉了。在出产过程中，不只操控精度受到约束，并且还形成许多的动力糟蹋和设备损耗。然后导致出产成本添加，设备运用寿命缩短，设备保护、修理费用高居不下。 在供暖锅炉体系中带有循环泵、补水泵等水泵类设备，依据不同的出产需求往往选用调整阀、回流阀、截止阀等节省设备进行流量、压力、水位等信号的操控。这样，不只形成许多的动力糟蹋，管路、阀门等密封功用的损坏，还加快了泵腔、阀体的磨损和汽蚀，严峻时损坏设备而影响出产。
现在，风机、泵类设备大都选用异步电动机直接驱动的办法工作，存在发动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺陷。不只影响设备运用寿命，并且当负载呈现机械故障时不能瞬间动作保护设备，经常呈现泵损坏一起电机也被焚毁的现象。 近年来，出于节能的迫切需求和对供暖质量不断进步的要求，加之选用变频调速器(简称变频器)易操作、免保护、操控精度高，并能够完成高功用化等特色，因而选用变频器驱动的计划开端逐步替代风门、挡板、阀门的操控计划。用变频器来对异步沟通电动机调速，是八十年代末敏捷开展老练的一项高新技能。它的长处是：调速的机械特性好，调速规模广，调整特性曲线滑润，能够完成接连、平稳的调速，特别当它运用于风机、水泵等大容量负载时，可获得明显的节能作用。
3 变频调速节能剖析
变频调速运用于锅炉体系的风机和水泵等电机的自动操控中，其节能作用明显。本节将以风机节能为例，详细剖析其节能作用。水泵的节能剖析相似，限于篇幅，不再赘述。 由流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速。与流量Q,压力H以及轴功率P具有如下联系：Q∝n, H∝n2, P∝n3;即流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
图1给出了风机中风门调理和变频调速二种操控办法劣势路的压力-风量(H-Q)联系及功率一风量(P一Q)联系。其间，曲线1是风机在额外转速下的H-Q曲线，曲线2是风机在某一较低速度下的H-Q曲线，曲线3是风门开度最大时的H-Q曲线，曲线4是风机在某一较小开度下的H-Q曲线。能够看出，当实践工况风量由Qi下降到Qz时，假如在风机以额外转速工作的条件调理风门开度，则工况点沿曲线1由A点移到B点;假如在风门开度最大的条件下用变频器调理风机的转速，则工况点沿曲线3由A点移到C点。明显，B点与C点的风量相同，但C点的压力要比B点压力小得多。因而，风机在变频调速工作办法下，风机转速可大大下降，节能作用明显。
曲线5为变频操控办法下的p-Q曲线，曲线6为风门调理办法下的p-Q曲线。能够看出，在相同的风量下，变频操控办法比风门调理办法能耗更小，二者之差可由下述经历公式[}n]表明： ΔP=[0.4+0.6Q/Qe-(Q/Qe)3]Pe
其间Q为风机工作时实践风量;
Qe为风门开度为最大，且电机工作在额外转速时的风量;
Pe为风门开度为最大，且电机工作在额外转速时的功率。假设有一台10t/h的热水锅炉：
引风机：55kW,鼓风机：22kW,共77kW
则由变频调理与风门调理相比较可知：
80%风量时每小时节能
ΔP=[0.4+0.6Q /Qe-(Q/Qe)3]Pe=28.336kW
60%风量时每小时节能
ΔP=[0.4+0.6Q /Qe-(Q/Qe)3]Pe = 41.888kW
假如按全年工作7000小时核算，其间80%风量工作5000小时;60%风量工作2000小时，则全年节能
5000 x 28.336+2000 x 41.888=225456 kW·h
由此可见，其节能作用十分明显。 现在，变频调速技能己逐步为许多企业所知道和承受，跟着这项技能的不断开展和完善，它必将得到愈加广泛的运用，也必将为知道和承受它的企业带来可观的经济效益。
4 变频调速在风机水泵上运用节能原理
理论上风机风量(Q)，风压(H)与电机转速(N)，电机的功率(P)成以下联系：
Q1/Q2=N1/N2;H1/H2=(N1/N2)2,P1/P2=(N1/N2)3
当风量削减电机转速下降时，其电机输入功率敏捷下降。如风量下降到80%,电机转速也下降到80%,其电机的轴功率则下降到额外功率的51%;若风量下降到50%,则电机轴功率则为实践功率的14%左右。因而节电潜力是很大的。这个道理相同适合于供水的循环水泵。因而对风量流量调理规模很大的风机水泵，选用调速操控替代风门，阀门调理，是完成节能的有用途径。
速度操控的办法许多，其间变频调速近些年来越来越广泛的在该范畴得到运用：①功率高，没有因调速带来的附加转差损耗;②调速规模大，精度高，无级调速;③带多种模拟量输入输出操控接口，简略完成和谐操控和闭环操控;④因为选用V/F形式，特别适合于一般的鼠笼式电机配套运用，因而用此办法对旧设备改造，既坚持了原电机的结构简略，牢靠经用，保护便利的长处，又能到达节能明显的作用，是风机水泵沟通调速节电的较抱负办法。
5 惠丰变频器改造锅炉及其作用
烟台热电厂热力总公司1999年在对供热管路循环水泵(160KW)和自备的一台锅炉进行了变频改造(锅炉鼓风机22KW,引风机15KW,炉排电机3.7KW)，为进步锅炉风量的操控水平，又能到达节能的作用，决议用变频调速办法对此进行改造。针对160KW循环水泵，本来因水泵一向高速工作，时刻一长，因平常轴承磨损较大，故障率较高，一起白天和晚上因温度差异较大，供热量也不同，需求经过人工调理阀门的开度来调理热水的供应量，很费事，一起形成了电能的糟蹋。公司决议对此也进行改造。
(1) 节电作用：
由表能够看出，改用变频调速后，每吨蒸汽接电5度，吨蒸汽耗电下降38.5%(归纳节电率)全月共节电=13.14*1651.5-13480=8220度，全年蒸汽总耗量18720吨，全年可节电93604度。
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