鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)初探

鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)初探摘要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國的各個(gè)領(lǐng)域都通過與科學(xué)技術(shù)手段的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的改革。與此同時(shí)，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(huì)的發(fā)展需求，甚至已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)人們?nèi)粘Ｉ钪械膶?shí)際需要。文章將對鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)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(jī)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(dòng)化水平，一旦因?yàn)樨?fù)荷引起變動(dòng)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(jī)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(gè)領(lǐng)域中，而變頻技術(shù)更是作為一項(xiàng)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(huì)發(fā)生改變的，其只是實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)當(dāng)前鍋爐企業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)也無法滿足日益增長的人民需求。因此，為了實(shí)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(yùn)而生，即通過電腦編程的方式，對鍋爐進(jìn)行全方面的控制，并實(shí)現(xiàn)對鍋爐運(yùn)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(jìn)行檢測和計(jì)算，一旦鍋爐出現(xiàn)問題，其會(huì)第一時(shí)間通知工作人員，并發(fā)出警示信號(hào)，以此來確保鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)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(yùn)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(jí)和前饋等內(nèi)容，通過帶微機(jī)的可編程控制器調(diào)節(jié)使用各種儀器，實(shí)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(yùn)行的需求。執(zhí)行機(jī)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗。組合微機(jī)和控制裝置為電機(jī)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(jì)燃燒控制系統(tǒng)和汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)兩個(gè)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(diǎn)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(huì)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(jī)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(jī)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(gè)構(gòu)成部分的運(yùn)行參數(shù)轉(zhuǎn)化成為形式規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，完成信號(hào)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(shí)際溫度、入水的實(shí)際流量、鼓風(fēng)機(jī)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(jī)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(yùn)行狀態(tài)的分辨與處理，不僅能夠有效保障邏輯運(yùn)算以及聯(lián)鎖保護(hù)的安全性與可靠性，還可以對多個(gè)模塊進(jìn)行同時(shí)輸入進(jìn)而處理數(shù)據(jù)，顯示標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，有效控制變頻器運(yùn)行速率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行效率的有效提升。在鍋爐機(jī)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(jìn)行各種程序的編寫，而且電池停工之后，完成編寫的程序會(huì)進(jìn)行自動(dòng)保存，一般情況下采用具有運(yùn)算以及調(diào)節(jié)功能的模塊，運(yùn)算功能的模塊包括前愧基本調(diào)解、脈沖計(jì)數(shù)輸出。此外，可編程控制器在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還具有自動(dòng)報(bào)警功能，不僅完善了鍋爐機(jī)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(jī)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(jī)、引風(fēng)機(jī)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，要對其極對數(shù)、轉(zhuǎn)差率以及定子供電頻率進(jìn)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(shí)際數(shù)值進(jìn)行確定之后，根據(jù)流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)就可以掌握電風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速率與電源頻率間的關(guān)系，進(jìn)而為實(shí)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(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)分、保護(hù)控公共設(shè)備控制以及和鍋爐運(yùn)行；鍋爐控制系統(tǒng)有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。前者是通過設(shè)置開關(guān)柜的按鈕從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行操作的；后者則是獨(dú)立雙線制能切換，可以通過編制控制程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)，整個(gè)控制過程可以在鍋爐房內(nèi)進(jìn)行。集中控制法為自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行方法，運(yùn)用智能控制法操控引風(fēng)、鼓風(fēng)以及水泵。并且其之間獨(dú)立協(xié)調(diào)。詳細(xì)控制方案如下：3.1鍋爐機(jī)電一體化燃燒控制系統(tǒng)鍋爐機(jī)電一體化燃燒控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要借助引風(fēng)，需要控制煤量和風(fēng)量的需求量，這個(gè)過程涉及到PID運(yùn)算工程、自動(dòng)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(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)的降低，維持鍋爐燃燒的最佳狀態(tài)。以自動(dòng)化理念為基礎(chǔ)實(shí)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(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，最大程度上減少人工干預(yù)，僅需要操作人員按時(shí)查看鍋爐燃燒質(zhì)量和控制煤量，維持鍋爐運(yùn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)獲取爐內(nèi)電平信號(hào)，并且將所獲信號(hào)轉(zhuǎn)為延遲補(bǔ)償器和標(biāo)準(zhǔn)PID運(yùn)算公式，在此過程中能產(chǎn)生新信號(hào)，調(diào)節(jié)控制泵運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，PID調(diào)節(jié)器能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)增長的泵一旦高于水平高度，泵的運(yùn)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(gè)恒定的狀態(tài)。在變頻器發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)通過控制頻率實(shí)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(huì)發(fā)出警報(bào)，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(jī)狀態(tài)，并且能夠參數(shù)設(shè)定、報(bào)告顯示、參數(shù)顯示、分組顯示、故障報(bào)警顯示和電動(dòng)屏幕顯示等；鍋爐機(jī)電一體化上位控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)打印參數(shù)報(bào)告；使用TPC/IP協(xié)議遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)通信實(shí)現(xiàn)集成訪問端口信息平臺(tái)，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(jī)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(jìn)行了分析，隨著節(jié)能理念的增強(qiáng)，鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制能夠減少能源排放與浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)