鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)初探

鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)初探摘要：隨著社會的快速發(fā)展，我國的各個領(lǐng)域都通過與科學(xué)技術(shù)手段的結(jié)合，實現(xiàn)了現(xiàn)代化的改革。與此同時，人們生活水平的不斷提高也使其對資源的需求量提出了更高的要求，傳統(tǒng)的鍋爐不僅已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會的發(fā)展需求，甚至已經(jīng)無法實現(xiàn)人們?nèi)粘Ｉ钪械膶嶋H需要。文章將對鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)進行分析，提出技術(shù)要求與控制系統(tǒng)方案，希望為相關(guān)部門提供參考。關(guān)鍵詞：鍋爐；變頻技術(shù)；機電一體化；節(jié)能控制引言鍋爐在煉油、發(fā)電、化工等領(lǐng)域占據(jù)著不可取代的地位，是工業(yè)生產(chǎn)的重要保障?，F(xiàn)階段我國鍋爐具有數(shù)量多、分布廣且耗能大的特征，并且缺乏自動化水平，一旦因為負(fù)荷引起變動將很難操控，常常出現(xiàn)系統(tǒng)故障問題。另外，傳統(tǒng)的系統(tǒng)控制方式過于注重燃料燃燒效率的提升，忽視了節(jié)電，因此，系統(tǒng)在節(jié)能方面仍然具有一定的上升空間。下面詳細(xì)介紹鍋爐機電一體化的節(jié)能控制系統(tǒng)。鍋爐變頻系統(tǒng)的基本概念隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器逐漸被應(yīng)用到我國的各個領(lǐng)域中，而變頻技術(shù)更是作為一項主要的核心技術(shù)，為我國的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了十分積極的影響。變頻技術(shù)，主要是通過將直流電轉(zhuǎn)變成不同頻率的交流電技術(shù)，在此過程中，電能是不會發(fā)生改變的，其只是實現(xiàn)電流頻率的不斷轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的鍋爐變頻系統(tǒng)，主要是通過對變頻控制器的三相同步電機控制為基礎(chǔ)方式，這樣落后的傳統(tǒng)控制方式已經(jīng)無法實現(xiàn)當(dāng)前鍋爐企業(yè)的快速發(fā)展，同時也無法滿足日益增長的人民需求。因此，為了實現(xiàn)現(xiàn)代化鍋爐控制系統(tǒng)的改革，鍋爐變頻系統(tǒng)應(yīng)運而生，即通過電腦編程的方式，對鍋爐進行全方面的控制，并實現(xiàn)對鍋爐運行過程中的合理監(jiān)督。除此之外，鍋爐變頻系統(tǒng)還可以有效的對鍋爐內(nèi)的參數(shù)、溫度等進行檢測和計算，一旦鍋爐出現(xiàn)問題，其會第一時間通知工作人員，并發(fā)出警示信號，以此來確保鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)鍋爐企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。1工藝要求鍋爐在操作和運行的過程中含有較多調(diào)節(jié)對象，工藝交叉影響。因此必須統(tǒng)籌全局考慮比值、串級和前饋等內(nèi)容，通過帶微機的可編程控制器調(diào)節(jié)使用各種儀器，實現(xiàn)儀器的規(guī)范化使用，優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，以滿足鍋爐正常運行的需求。執(zhí)行機構(gòu)擋板由變壓調(diào)速器取代，降低擋板與閥門的截留壓，從而實現(xiàn)節(jié)能減耗。組合微機和控制裝置為電機變壓變頻調(diào)速器，并且組合調(diào)節(jié)器形成閉環(huán)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。鍋爐的控制過程的復(fù)雜性主要體現(xiàn)經(jīng)濟燃燒控制系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩個方面，鍋爐燃燒系統(tǒng)需要具備熱效率，又需要符合蒸汽的負(fù)荷變化指標(biāo)，因此對其有以下幾點要求：（1）引風(fēng)量和送風(fēng)量完好配合，維持爐膛負(fù)壓不變；（2）燃料量和空氣量比例符合標(biāo)準(zhǔn)，保持良好的燃燒狀態(tài)；（3）調(diào)節(jié)燃料，維持鍋爐蒸汽壓的穩(wěn)定狀態(tài)。汽包水位的調(diào)節(jié)至關(guān)重要，在鍋爐的使用過程中若沒有有效的控制液位，導(dǎo)致水汽分離，一旦帶走一定量的水蒸氣，就會燒壞鍋爐甚至是引起爆炸，因此對汽包水位的調(diào)節(jié)不可小視。變頻技術(shù)在鍋爐機電一體化節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用2.1測量檢測儀表在鍋爐機電一體化節(jié)能系統(tǒng)中，測量檢測儀表的主要功能就是把各個構(gòu)成部分的運行參數(shù)轉(zhuǎn)化成為形式規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)信號，完成信號轉(zhuǎn)化之后就可以向可編程控制器中傳輸各相關(guān)參數(shù)。其中測量檢測儀表主要測量與轉(zhuǎn)化的參數(shù)包括:火焰的實際溫度、入水的實際流量、鼓風(fēng)機的鼓風(fēng)量、煙氣中氧的含量以及蒸汽承受壓2.2可編程控制器作為鍋爐機電一體化系統(tǒng)中核心組成成分的可編程控制器，其主要功能為各種運行狀態(tài)的分辨與處理，不僅能夠有效保障邏輯運算以及聯(lián)鎖保護的安全性與可靠性，還可以對多個模塊進行同時輸入進而處理數(shù)據(jù)，顯示標(biāo)準(zhǔn)模擬信號，有效控制變頻器運行速率，進而實現(xiàn)鍋爐運行效率的有效提升。在鍋爐機電一體化系統(tǒng)中，可編程控制器的編程是非常重要的，其具有非常簡單的檢測方式，且儀表本身就具有編程的功能，能夠在面板上直接進行各種程序的編寫，而且電池停工之后，完成編寫的程序會進行自動保存，一般情況下采用具有運算以及調(diào)節(jié)功能的模塊，運算功能的模塊包括前愧基本調(diào)解、脈沖計數(shù)輸出。此外，可編程控制器在實際運轉(zhuǎn)時還具有自動報警功能，不僅完善了鍋爐機電一體化節(jié)能系統(tǒng)的功能，而且使蒸汽損耗量得到有效的降低。2.3變頻變壓調(diào)速器在鍋爐機電一體化節(jié)能系統(tǒng)中，變頻器所起作用主要由鼓風(fēng)機、引風(fēng)機以及給水系統(tǒng)顯示，其節(jié)能作用是非常關(guān)鍵的。對于變壓調(diào)速器的節(jié)能原理來說，其關(guān)鍵在于交流異步電動機的轉(zhuǎn)動速率，要對其極對數(shù)、轉(zhuǎn)差率以及定子供電頻率進行清楚地了解。此外，要準(zhǔn)確了解流量變化的節(jié)能原理，對風(fēng)壓以及風(fēng)量的實際數(shù)值進行確定之后，根據(jù)流體力學(xué)的相關(guān)知識就可以掌握電風(fēng)機轉(zhuǎn)動速率與電源頻率間的關(guān)系，進而為實現(xiàn)鍋爐效率的有效提升以及蒸汽損耗量的有效減少建立基矗鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)分、保護控公共設(shè)備控制以及和鍋爐運行；鍋爐控制系統(tǒng)有自動控制和手動控制。前者是通過設(shè)置開關(guān)柜的按鈕從而實現(xiàn)執(zhí)行操作的；后者則是獨立雙線制能切換，可以通過編制控制程序?qū)崿F(xiàn)自動控制的要求，程序的控制和編制也可以通過鍵盤與鼠標(biāo)實現(xiàn)，整個控制過程可以在鍋爐房內(nèi)進行。集中控制法為自動控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行方法，運用智能控制法操控引風(fēng)、鼓風(fēng)以及水泵。并且其之間獨立協(xié)調(diào)。詳細(xì)控制方案如下：3.1鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)的運行需要借助引風(fēng)，需要控制煤量和風(fēng)量的需求量，這個過程涉及到PID運算工程、自動調(diào)節(jié)儀表和變頻技術(shù)，從而保持鍋爐的氣壓值在-30-30Pa區(qū)間之內(nèi)。另外，能夠在壓力的作用下調(diào)節(jié)鍋爐燃燒系統(tǒng),從而實現(xiàn)鼓風(fēng)的降低，維持鍋爐燃燒的最佳狀態(tài)。以自動化理念為基礎(chǔ)實行對控制系統(tǒng)的操作，調(diào)控鍋爐燃燒和煤量對膛負(fù)值進行控制，實現(xiàn)自動化，最大程度上減少人工干預(yù)，僅需要操作人員按時查看鍋爐燃燒質(zhì)量和控制煤量，維持鍋爐運行的最佳狀態(tài)。3.2汽包水位控制借助恒頻控制系統(tǒng)技術(shù)，使用最新PID模糊控制理論開發(fā)新產(chǎn)品，實現(xiàn)自動獲取爐內(nèi)電平信號，并且將所獲信號轉(zhuǎn)為延遲補償器和標(biāo)準(zhǔn)PID運算公式，在此過程中能產(chǎn)生新信號，調(diào)節(jié)控制泵運轉(zhuǎn)頻率，PID調(diào)節(jié)器能夠自動調(diào)節(jié)增長的泵一旦高于水平高度，泵的運行速度可以通過PID控制器降低，從未有效的控制水量，將水量維持在一個恒定的狀態(tài)。在變頻器發(fā)生故障時，系統(tǒng)便會通過控制頻率實現(xiàn)原有頻率模式的切回。對水池液位的控制需要檢查水池的具體水位，水位過高或過低都會發(fā)出警報，保證水位在標(biāo)準(zhǔn)范圍。上位控制系統(tǒng)需要能夠顯示總機狀態(tài)，并且能夠參數(shù)設(shè)定、報告顯示、參數(shù)顯示、分組顯示、故障報警顯示和電動屏幕顯示等；鍋爐機電一體化上位控制系統(tǒng)能夠自動打印參數(shù)報告；使用TPC/IP協(xié)議遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機通信實現(xiàn)集成訪問端口信息平臺，控制室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，使得控制中心技術(shù)接收到鍋爐操作信息；設(shè)置權(quán)限系統(tǒng)注冊表，明確操作人員職責(zé)。結(jié)語本文對鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)置以及節(jié)能系統(tǒng)控制方案進行了分析，隨著節(jié)能理念的增強，鍋爐機電一體化節(jié)能控制能夠減少能源排放與浪費，實現(xiàn)