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变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用杨奇

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：杨奇

[导读] 摘要：锅炉机电一体化节能系统如果能够采用变频技术，不但能够节省生产成经费，同时还能够确保锅炉蒸汽的使用效果，并降低对电器元件和导线材料的损失量。

        （巨鹿县聚力环保有限公司河北省邢台市 055250）
        摘要：锅炉机电一体化节能系统如果能够采用变频技术，不但能够节省生产成经费，同时还能够确保锅炉蒸汽的使用效果，并降低对电器元件和导线材料的损失量。所以在锅炉机电一体化节能系统当中，一定要重视对于变频技术的使用。
        关键词：锅炉;机电一体化;节能系统;变频技术
        一、锅炉变频系统概述
        在调控锅炉设备期间，存在较多影响彼此的工艺参数，因此设备极其繁琐，单一的控制系统很难达到作业要求。在创建调控措施的过程中，要掌握好全局，来给融串级、前馈等融为一个整体的调控方法做出全面的分析。这个时候如果能够把传统的仪表进行组结合，便会构成具有大量仪表数且缺少稳定性的文体，根据这种情况，在操作锅炉设备期间最好要结合具备微机的可编程控制器，即PLC。在进行运行的时候，PLC能够把要输送的压力、火焰等信号采取逻辑运算，从而利用信号传送的方式来保持水状态和燃烧状态，这样一来便能够让锅炉达到理想的运行效果。此外会因为受到某些因素的干扰而导致出现水位降低、压力较大的状况，所以要终止PLC逻辑计算，同时传送报警信号。此时，在解决故障以后要进行重启，从而才可以让系统重新运行。如果系统设备存在问题，PLC会通过故障显示器传送报警信号，并自动进行保护。另外，PLC还能够利用故障显示器反映出系统的运行状况。
        采用变频变压器调速器取代调节阀和挡板，来当做自控系统的执行结构，能够使机泵所传送的能量得到合理的使用，从而便能够减轻阀门和挡板的截流压浆，降低对电能的浪费。变频器主要是融合了电力技术和微电子技术，具备显著的节能效果，当前已经被普遍使用到了电力行业当中，比如引风、鼓风、结水在调控期间都使用了变频技术。
        二、锅炉控制系统的构成
        2.1蒸汽压力控制系统
        要以作业过程所需的实际用汽量对锅炉蒸汽的汽压进行调节，进而实现锅炉的有效控制。若作业需要的用汽量增加，那么蒸汽的输出量就会加大进而使压力减少，相反锅炉的蒸汽压力升高。可编程控制器首先会以锅筒压力定值以及测量值为基础执行智能化的运算，将运算所得数据输送至锅炉内部设置的调节功能，对锅炉的炉排以及鼓风机等设备进行同步化、自动化的调节。增加鼓风机的引风量与鼓风量，加快炉排的旋转速率，使炉温得到提升，进而实现蒸汽量的增加，相反就会使蒸汽量减少，由上述的方式就可以对锅炉蒸汽的压力进行有效的控制进而实现锅炉控制作业的自动化。
        2.2水位调节系统
        在运行中的锅炉，水位的高低是锅炉能否安全运行的基础，水位高，燃料燃烧时间长，汽水分离速度慢，蒸汽带水多质量差；水位低，锅炉就会存在爆炸、烧毁等安全风险，因此锅炉通过水位高低的科学调节达到控制锅炉燃烧和给气。
        2.3锅炉燃烧控制系统
        工作人员通过变频器输出的控制信号，来控制锅炉的给煤量和调节鼓风机的鼓风量，使锅炉炉膛内的煤达到最佳燃烧状态，变频器采集炉膛负压传感器的测量值，利用内置调节功能自动对锅炉引风机转速进行控制，以维持炉膛负压的稳定压力控制器的输出直接调节引风机在转速，通过控制、调节鼓风机的电机转速和炉排转速，达到风煤配比最合理，能够取得最佳的燃烧效果，达到自动控制锅炉工作的效果。
        2.4锅炉系统问题分析
        在实际的使用过程中，要想使得锅炉运行的效率得到最大程度的提高，有效的减少蒸汽使用量，就一定要符合设备运行的具体需求。若锅炉的用气量相对均衡，那么锅炉就很难处于满负荷的状态，鼓风机与引风机有限的风量就很难得到充分利用，而且锅炉的炉排与减速机的运行速度也相对较慢，锅炉的给水泵就无法实现理想的运行状态。这样一来，锅炉的运行效率就会降低，而且蒸汽的使用量也会有所增加。

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若锅炉是在最小的用气量阶段，那么锅炉的实际运行负荷就相对较低，而且鼓风机与引风机有限的风量也同样无法被充分利用，锅炉的炉排与减速机就会始终处于缓慢地运行状态，导致蒸汽浪费现象严重。
        三、锅炉机电一体化节能系统中变频技术的应用
        在对变频技术在锅炉机电一体化节能系统当中的应用进行研究时，应当先了解锅炉机电一体化节能系统的组成部分，其主要可以分为测量检测仪表、可编程控制器以及变频变压调速器这三部分，而每一个组成部分都是确保系统稳定运行的核心部分。因此本文将通过这三个基本组成部分，对变频技术的应用进行详细的研究。
        3.1测量检测仪表
        测量检测仪表，主要是通过仪器对系统的综合测量，实现对仪器的运行参数进行反复调节和完善的基础作用，通过对仪器参数的调节，可以将更准确的数据传送到可进行编程的控制器内部，实现对整体系统的综合优化。在锅炉机电一体化节能系统内部，通过测量检测仪表所进行调节的数据内容，主要包括锅炉内火焰的实时温度、室内蒸汽当前所承受的压力、鼓风机内的实时风量等，同时也正是通过测量检测仪表的测量，才能进一步实现锅炉机电一体化节能系统的顺利运行。
        3.2可编程控制器以及系统程序的组成
        在可编程控制器系统内，其主要可以分为CPU微型处理器、随机存取存储器以及只读存储器、显示及辅助电路等基础部分，通过可编程控制器的使用，可以有效实现当前系统内部的网络通讯，是联网工作开展的基础保障。在实际引用的过程中，通过可编程控制器可以实现两台及以上的可编程逻辑控制器与电子计算机进行有效的链接，以此来实现综合系统范围内的综合控制网络系统。可编程逻辑控制器和电子计算机控制系统可以共同作用在锅炉机电一体化节能系统上，并可以有效的体现出相对较强的系统扩展性，这可以使系统在运行的过程中，只需要简单的输入或输入模块，即可实现控制点或网路的有效增加，不仅提高了锅炉运行过程中的整体效益，同时也减少了不必要蒸汽的浪费。可编程控制器，作为锅炉机电一体化节能系统中的关键组成部分，可以实现对运行状态的系统化辨别，并对其进行有效的处理，确保系统一直处于稳定的运行状态当中。
        3.3变频变压调速器及其节能原理
        变频变压调速器在锅炉机电一体化节能系统中应用的过程中，主要利用了电机的转速和工作过程中的电源输入频率，二者之间的比例则是其基本的工作原理，通过对电动机内所工作的电源频率进行操作，实现电机转速的改变。这也充分的体现出了变频技术的有效应用，实现了电流的交直流变换，最终形成了综合性的变频变压调速器。在锅炉系统运行的过程中，通过变频技术来实现对水位、压力、燃烧状态等整体功能的控制，并使其形成一个全面性的控制管理系统，这不仅可以有效实现锅炉机电一体化节能系统的节能性质发挥，同时也是实现锅炉企业现代化发展的主要途径之一。由此可见，变频技术的应用，已经逐渐成为锅炉企业发展过程中的首要任务。
        四、结语
        我国作为一个人口大国，对资源的使用和开发，也随着人口的增长而不断的提升，而不断开发和浪费的资源，也使我国逐渐呈现出资源短缺的发展现状。因此，我国提出了可持续发展战略，以实现对生态环境的保护和对资源的合理开发使用，而节能也逐渐成为当前各个企业发展所需要实现的转型方向。锅炉机电一体化节能控制系统，作为当前锅炉企业建设中的基础系统，是杜绝传统锅炉高耗能现象的主要途径。变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用，不仅可以进一步实现系统的节能化发展，同时也能有效的减少系统的能源消耗现象，最终为我国的锅炉企业发展做出了巨大的贡献。
        参考文献
        [1]张倩.锅炉机电一体化节能系统中变频技术的应用[J].湖北农机化，2019（09）：12-13.
        [2]周凱.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用[J].锅炉制造，2017（03）：26-28.
        [3]杨晓苗.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的运用[J].世界有色金属，2016（09）：194+196.