變頻器在造紙廠的節(jié)能改造

　　采用變頻器能提高紙機的運轉(zhuǎn)性能，進一步提高了經(jīng)濟效益。

　　造紙機附屬設(shè)備的變頻器應(yīng)用分析

　　造紙機的輔助設(shè)施包括以下幾個系統(tǒng)：供漿系統(tǒng)、白水系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、化學品制備及傳送系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等。為了使造紙機能夠連續(xù)均衡地運轉(zhuǎn)，它的輔助設(shè)施能力，一般應(yīng)超過造紙機的最大生產(chǎn)能力的15%～30%。

　　該處應(yīng)用尚未引起足夠重視，這也是提高變頻器份額的最有效手段和方法。

　　1、供漿系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用

　　供漿系統(tǒng)必須滿足下列幾個條件：

　　(1) 向造紙機輸送的漿料要穩(wěn)定，誤差不能超過±5%；
　　(2) 漿料的配比和濃度要穩(wěn)定均勻；
　　(3) 貯備一定的漿料量，使供漿能力可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)造紙機車速和品種的改變；
　　(4) 對漿料進行凈化精選；
　　(5) 處理造紙機各部分損紙。

　　通常情況下，供漿系統(tǒng)由供漿管路的漿泵、沖漿泵和凈化設(shè)施的壓力篩、除渣器組成，要達成以上五點目的，最主要就是要對漿泵和沖漿泵從全速運行改造為速度可調(diào)節(jié)的變頻運行，最終滿足供漿自動化。

　　以沖漿泵為例來說明變頻器的速度控制流程：該變頻控制宜采用雙閉環(huán)系統(tǒng)的速度控制方式，外環(huán)是速度閉環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流或轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。沖漿泵速度的設(shè)定值一方面是由漿速和網(wǎng)速比變化而獲得，另一方面是來自于流漿箱的壓力控制器。前者是主調(diào)，后者是微調(diào)。紙機的漿速和網(wǎng)速比基本上是恒定的，因此紙機的網(wǎng)速一旦變化，沖漿泵的轉(zhuǎn)速也跟隨變化；為了提高速度調(diào)節(jié)器的精確性和反映流漿箱的實際工藝過程，通常還需取流漿箱的壓力PID控制輸出值的±５％的變化來作為沖漿泵附加的速度設(shè)定值。速度的實際值取自傳動電機的實際速度采樣，可通過旋轉(zhuǎn)測速電機或光電旋轉(zhuǎn)編碼器等檢測裝置獲取。電流的設(shè)定值取自速度環(huán)的輸出信號，電流的實際值取自各個傳動點的交流變頻器輸出端電流互感器的測量值。因此對于沖漿泵的變頻調(diào)速而言，需要對其進行PID控制，需正確選擇速度反饋方式和PID的各類參數(shù)。了解這一點，對選擇變頻器的型號非常重要。

　　2、壓縮空氣系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用
 
　　壓縮空氣常用于造紙機網(wǎng)部與壓榨部的氣動加壓升降裝置、網(wǎng)毯的校正裝置、氣墊式流漿箱、引紙設(shè)備、涂布氣刀以及各種氣動儀表和調(diào)節(jié)裝置等處。
 
　　壓縮空氣系統(tǒng)中，主要設(shè)備有空氣壓縮機、儲氣罐、減壓閥、空氣過濾器、汽水分離器及安全閥等，造紙機上通常壓力需要為5～6BAR左右。在大多數(shù)紙廠中，都通過2臺以上的空壓機并列運行，然后通過儲氣罐來保持壓力恒定。
 
　　由于壓縮機功率較大且控制壓力一般都通過加載或卸載來調(diào)節(jié)，電動機始終處于全速運行狀態(tài)。實踐表明該控制方式耗能巨大，浪費嚴重。所以目前都已趨向于采用由一臺變頻器控制、多臺直接工頻運行的方式來控制壓縮機組，并組成壓力閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)。


　　3、化學品制備及傳送系統(tǒng)的變頻器應(yīng)用
 
　　由于在脫墨、制漿、涂布、施膠等部位要用到大量的化學品，其使用的量與紙機多傳動的速度成正比，所以在化學品的傳送系統(tǒng)(如泵)必須采用無級交流調(diào)速系統(tǒng)，其首選為變頻器。主要是基于該化學品泵的功率較小，一般都在0.4kW～5.5kW之間，而這一功率段的變頻器的性能價格比已經(jīng)屬于最優(yōu)，多年前還在廣泛使用的電磁調(diào)速和無級調(diào)速齒輪泵都已經(jīng)面臨淘汰。根據(jù)最新市場統(tǒng)計，中等品牌的最低功率變頻器已經(jīng)跌至千元/kW以下。
 
　　在化學品制備中要用到大量的研磨設(shè)備，如球磨、膠體磨、砂磨、高切變分散攪拌器等，他們最大的特點就是高功率、高耗能、使用環(huán)境惡劣。目前已經(jīng)有廠家在研磨設(shè)備上采用變頻器取得了良好的效果。