变频器在造纸厂的节能改造应用
变频器在造纸厂的节能改造采用变频器能提高纸机的运转性能,进一步提高了经济效益。
造纸机附属设备的变频器应用分析
造纸机的辅助设施包括以下几个系统:供浆系统、白水系统、真空系统、压缩空气系统、
化学品制备及传送系统、供水系统、蒸汽系统等。为了使造纸机能够连续均衡地运转,它的
辅助设施能力,一般应超过造纸机的最大生产能力的
15%~30%。该处应用尚未引起足够
重视,这也是提高变频器份额的最有效手段和方法。
1、供浆系统的变频器应用
供浆系统必须满足下列几个条件:
(1)向造纸机输送的浆料要稳定,误差不能超过±5%;
(2)浆料的配比和浓度要稳定均匀;
(3)贮备一定的浆料量,使供浆能力可以调节,以适应造纸机车速和品种的改变;
(4)对浆料进行净化精选;
(5)处理造纸机各部分损纸。
通常情况下,供浆系统由供浆管路的浆泵、冲浆泵和净化设施的压力筛、除渣器组成,
要达成以上五点目的,最主要就是要对浆泵和冲浆泵从全速运行改造为速度可调节的变
频运行,最终满足供浆自动化。
以冲浆泵为例来说明变频器的速度控制流程:该变频控制宜采用双闭环系统的速度
控制方式,外环是速度闭环,内环是电流或转矩闭环。冲浆泵速度的设定值一方面是由浆
速和网速比变化而获得,另一方面是来自于流浆箱的压力控制器。前者是主调,后者是微
调。纸机的浆速和网速比基本上是恒定的,因此纸机的网速一旦变化,冲浆泵的转速也跟
随变化;为了提高速度调节器的精确性和反映流浆箱的实际工艺过程,通常还需取流浆
箱的压力
PID 控制输出值的±5%的变化来作为冲浆泵附加的速度设定值。速度的实际值取
自传动电机的实际速度采样,可通过旋转测速电机或光电旋转编码器等检测装置获取。电
流的设定值取自速度环的输出信号,电流的实际值取自各个传动点的交流变频器输出端
电流互感器的测量值。因此对于冲浆泵的变频调速而言,需要对其进行
PID 控制,需正确
选择速度反馈方式和
PID 的各类参数。了解这一点,对选择变频器的型号非常重要。
2、压缩空气系统的变频器应用
压缩空气常用于造纸机网部与压榨部的气动加压升降装置、网毯的校正装置、气垫式
流浆箱、引纸设备、涂布气刀以及各种气动仪表和调节装置等处。
压缩空气系统中,主要设备有空气压缩机、储气罐、减压阀、空气过滤器、汽水分离器
及安全阀等,造纸机上通常压力需要为
5~6BAR 左右。在大多数纸厂中,都通过 2 台以上
的空压机并列运行,然后通过储气罐来保持压力恒定。
由于压缩机功率较大且控制压力一般都通过加载或卸载来调节,电动机始终处于全
速运行状态。实践表明该控制方式耗能巨大,浪费严重。所以目前都已趋向于采用由一台