赖俊军
旭硝子汽车玻璃（佛山）有限公司
摘要：随着社会的快速发展，我国的各个领域都通过与科学技术手段的结合，实现了现代化的改革。与此同时，人们生活水平的不断提高也使其对资源的需求量提出了更高的要求，传统的锅炉不仅已经无法满足当前社会的发展需求，甚至已经无法实现人们日常生活中的实际需要。文章将对锅炉机电一体化节能控制系统进行分析，提出技术要求与控制系统方案，希望为相关部门提供参考。
关键词：锅炉；变频技术；机电一体化；节能控制
引言
锅炉在炼油、发电、化工等领域占据着不可取代的地位，是工业生产的重要保障。现阶段我国锅炉具有数量多、分布广且耗能大的特征，并且缺乏自动化水平，一旦因为负荷引起变动将很难操控，常常出现系统故障问题。另外，传统的系统控制方式过于注重燃料燃烧效率的提升，忽视了节电，因此，系统在节能方面仍然具有一定的上升空间。下面详细介绍锅炉机电一体化的节能控制系统。
1锅炉变频系统的基本概念
随着科学技术的不断发展，变频器逐渐被应用到我国的各个领域中，而变频技术更是作为一项主要的核心技术，为我国的相关产业发展产生了十分积极的影响。变频技术，主要是通过将直流电转变成不同频率的交流电技术，在此过程中，电能是不会发生改变的，其只是实现电流频率的不断转变。传统的锅炉变频系统，主要是通过对变频控制器的三相同步电机控制为基础方式，这样落后的传统控制方式已经无法实现当前锅炉企业的快速发展，同时也无法满足日益增长的人民需求。因此，为了实现现代化锅炉控制系统的改革，锅炉变频系统应运而生，即通过电脑编程的方式，对锅炉进行全方面的控制，并实现对锅炉运行过程中的合理监督。除此之外，锅炉变频系统还可以有效的对锅炉内的参数、温度等进行检测和计算，一旦锅炉出现问题，其会第一时间通知工作人员，并发出警示信号，以此来确保锅炉的正常运转，实现锅炉企业的稳定发展。
1工艺要求
锅炉在操作和运行的过程中含有较多调节对象，工艺交叉影响。因此必须统筹全局考虑比值、串级和前馈等内容，通过带微机的可编程控制器调节使用各种仪器，实现仪器的规范化使用，优化调节方案，以满足锅炉正常运行的需求。执行机构挡板由变压调速器取代，降低挡板与阀门的截留压，从而实现节能减耗。组合微机和控制装置为电机变压变频调速器，并且组合调节器形成闭环调节结构。锅炉的控制过程的复杂性主要体现经济燃烧控制系统和汽包水位调节系统两个方面，锅炉燃烧系统需要具备热效率，又需要符合蒸汽的负荷变化指标，因此对其有以下几点要求：（1）引风量和送风量完好配合，维持炉膛负压不变；（2）燃料量和空气量比例符合标准，保持良好的燃烧状态；（3）调节燃料，维持锅炉蒸汽压的稳定状态。汽包水位的调节至关重要，在锅炉的使用过程中若没有有效的控制液位，导致水汽分离，一旦带走一定量的水蒸气，就会烧坏锅炉甚至是引起爆炸，因此对汽包水位的调节不可小视。
2变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用
2.1测量检测仪表
在锅炉机电一体化节能系统中，测量检测仪表的主要功能就是把各个构成部分的运行参数转化成为形式规范的标准信号，完成信号转化之后就可以向可编程控制器中传输各相关参数。其中测量检测仪表主要测量与转化的参数包括:火焰的实际温度、入水的实际流量、鼓风机的鼓风量、烟气中氧的含量以及蒸汽承受压力等等。
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2.2可编程控制器
作为锅炉机电一体化系统中核心组成成分的可编程控制器，其主要功能为各种运行状态的分辨与处理，不仅能够有效保障逻辑运算以及联锁保护的安全性与可靠性，还可以对多个模块进行同时输入进而处理数据，显示标准模拟信号，有效控制变频器运行速率，进而实现锅炉运行效率的有效提升。在锅炉机电一体化系统中，可编程控制器的编程是非常重要的，其具有非常简单的检测方式，且仪表本身就具有编程的功能，能够在面板上直接进行各种程序的编写，而且电池停工之后，完成编写的程序会进行自动保存，一般情况下采用具有运算以及调节功能的模块，运算功能的模块包括前愧基本调解、脉冲计数输出。此外，可编程控制器在实际运转时还具有自动报警功能，不仅完善了锅炉机电一体化节能系统的功能，而且使蒸汽损耗量得到有效的降低。
2.3变频变压调速器
在锅炉机电一体化节能系统中，变频器所起作用主要由鼓风机、引风机以及给水系统显示，其节能作用是非常关键的。对于变压调速器的节能原理来说，其关键在于交流异步电动机的转动速率，要对其极对数、转差率以及定子供电频率进行清楚地了解。此外，要准确了解流量变化的节能原理，对风压以及风量的实际数值进行确定之后，根据流体力学的相关知识就可以掌握电风机转动速率与电源频率间的关系，进而为实现锅炉效率的有效提升以及蒸汽损耗量的有效减少建立基矗
3锅炉机电一体化节能控制系统
控制系统分、保护控公共设备控制以及和锅炉运行；锅炉控制系统有自动控制和手动控制。前者是通过设置开关柜的按钮从而实现执行操作的；后者则是独立双线制能切换，可以通过编制控制程序实现自动控制的要求，程序的控制和编制也可以通过键盘与鼠标实现，整个控制过程可以在锅炉房内进行。集中控制法为自动控制系统的主要执行方法，运用智能控制法操控引风、鼓风以及水泵。并且其之间独立协调。详细控制方案如下：
3.1锅炉机电一体化燃烧控制系统
锅炉机电一体化燃烧控制系统的运行需要借助引风，需要控制煤量和风量的需求量，这个过程涉及到PID运算工程、自动调节仪表和变频技术，从而保持锅炉的气压值在-30-30Pa区间之内。另外，能够在压力的作用下调节锅炉燃烧系统，从而实现鼓风的降低，维持锅炉燃烧的最佳状态。以自动化理念为基础实行对控制系统的操作，调控锅炉燃烧和煤量对膛负值进行控制，实现自动化，最大程度上减少人工干预，仅需要操作人员按时查看锅炉燃烧质量和控制煤量，维持锅炉运行的最佳状态。
3.2汽包水位控制
借助恒频控制系统技术，使用最新PID模糊控制理论开发新产品，实现自动获取炉内电平信号，并且将所获信号转为延迟补偿器和标准PID运算公式，在此过程中能产生新信号，调节控制泵运转频率，PID调节器能够自动调节增长的泵，一旦高于水平高度，泵的运行速度可以通过PID控制器降低，从未有效的控制水量，将水量维持在一个恒定的状态。在变频器发生故障时，系统便会通过控制频率实现原有频率模式的切回。对水池液位的控制需要检查水池的具体水位，水位过高或过低都会发出警报，保证水位在标准范围。上位控制系统需要能够显示总机状态，并且能够参数设定、报告显示、参数显示、分组显示、故障报警显示和电动屏幕显示等；锅炉机电一体化上位控制系统能够自动打印参数报告；使用TPC/IP协议远程监控计算机通信实现集成访问端口信息平台，控制室内联网，使得控制中心技术接收到锅炉操作信息；设置权限系统注册表，明确操作人员职责。
结语
本文对锅炉机电一体化节能控制系统结构、设置以及节能系统控制方案进行了分析，随着节能理念的增强，锅炉机电一体化节能控制能够减少能源排放与浪费，实现生产的可持续进行。
参考文献
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[3]王鑫，王保军．锅炉机电一体化节能控制系统探讨．智能城市．2019(02)．
论文作者:赖俊军
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：锅炉论文; 节能论文; 控制系统论文; 机电一体化论文; 系统论文; 调速器论文; 水位论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;