Тягодутьевые машины имеют обычно большую мощность, и в котельных цехах их энергопотребление может достигать до 60% от суммарного. Поэтому крайне важной является задача по оптимизации их режимных параметров, которая должна обеспечить максимальную экономичность в эксплуатации котельных установок.
Решению проблемы способствуют такие устройства как частотно-регулируемые приводы. С их помощью можно эффективно согласовать режимные параметры тягодутьевых механизмов с переменной нагрузкой котлов с обеспечением оптимального энергопотребления.
Тягодутьевые механизмы, используемые в котельном оборудовании, должны предельно оптимально поддерживать в камере сгорания соотношение топлива с воздухом. В этом случае будет создан наилучший режим горения с полным сгоранием топлива. Выполнение данного условия достигается решением одновременно двух задач: подачи в топку необходимого объёма воздуха и вывода из неё продуктов горения с необходимой скоростью.
Преобразователи частоты, управляющие двумя вентиляторами – подающим воздух в топку и дымососным, – предоставляют возможность автоматизации всего процесса. Эффективность работы устройств подачи и удаления газов определяется заданием оптимальных режимов.
Регулировочная система, которой снабжается дымосос, обычно просто задаёт определённый уровень разрежения в канале дымоудаления. Этот уровень совершенно не связан с производительностью котлоагрегата. Баланс между подводимым к котлу и отводимым из него теплом поддерживается изменением скорости подачи топлива.
Регулируется эта скорость системой управления производительностью водонагревательной установки. Очевидно, что с ней должны коррелировать и скорости подачи и вытяжки воздуха, то есть меняться синхронно, обеспечивая нужную интенсивность. Следовательно, задаваться режим работы входного и выходного вентиляторов воздушного канала, то есть управление частотными регуляторами их двигателей, должен через топку котла.
Нагрузочный график котельной системы отопления часто является неравномерным. Гибкое управление производительностью тягодутьевых механизмов даёт экономию потребляемой ими электроэнергии до 70%. Использование частотных преобразователей в управлении дымососами и дутьевыми вентиляторами позволяет достичь:
- полного исключения токовых и механических перегрузок двигателя и привода;
- поддержания необходимой величины разрежения и давления в воздуховодах при переменной нагрузке оборудования в автоматическом режиме;
- снижения потребления электроэнергии на 10-50% из-за отказа от шиберного регулирования;
- отсутствия полного перезапуска технологического процесса после его останова при кратковременных отключениях электропитания.
Последний эффект достигается благодаря функции «подхват» – повторного включения на вращающийся двигатель без удара. На базе преобразователей частоты через дополнительные контроллеры можно реализовать электронную станцию управления всеми компонентами установки. Котельное оборудование может быть также в этом случае интегрировано в диспетчерскую систему предприятия и в схему его АСУ ТП.