王雪燕
保定华电电力设计研究院有限公司，河北 保定 071000
摘要：由于交流发动机的转速可调性最好，变频调速越来越多地应用于风扇和发动机的控制，传统的设计已不能满足时代的发展需求应加以优化，以紧跟新技术的步伐。
关键词：变频调速；给水系统；高温；优化设计
引言：
供热锅炉水泵的电机通常由变频器控制，为锅炉的调节水量供水。建立了燃煤蒸汽锅炉控制系统的检测方法。当热源运行时，水源水泵上已拆除流量计装置（炉前无流量计装置），变频器只控制水源水泵的转速来调节水源水流动。此外，还引入了水系统的最小流量控制系统，只有通过变频控制才能使得锅炉运转效果最佳。
一、传统供热蒸汽锅炉给水系统的设计基于以下原则
无论使用哪种转速泵，首先要考虑的是：泵的安全工作区域应确保是。变速输入水泵的安全工作区可用泵的流压特性来表示，变速泵的安全工作区由六条曲线组成，如图1所示：最大nmax曲线和最小nmin曲线；上限曲线qmin特性和下限曲线Qmax特性；最大排气压力Pmax线和最小压力线Pmin。
如果泵的工作点超过上限，供水量就会太小，导致气蚀，甚至泵的振动。泵的工作点位于下限值以上，泵的流量过高，降低了泵的效率。但除此之外，还需要运行调速泵，调速泵必须满足锅炉安全运行的要求，即泵排汽压力不超过锅炉正常压力。最大入口压力Pmax不得低于最小入口压力Pmin。
当锅炉启停或低负荷运行时，泵的工作点可能有一个上限和上限特性。为了避免这种情况，本项目还假设将水泵排除在水箱之外。如果泵流量低于设定的最小流量，打开循环阀可以增加泵体内的流量，使输送水泵的工作点在故障状态下能够安全运行在工作现场，当负载增加且供水流量高于默认值时，回路导向关闭。在机械工程中，可以增加水管系统的阻力，即关闭控制泵流量的阀门，以增加泵的排气压力，从而使工作点，如图2所示，通过滑压进入安全区设置为“a”，泵的转速为N1，泵的排气压力为P2，给水流量为W1。当负荷增加，给水要求为W2时，当通过打开进水调节阀来增加进水流量时，从“a”到“C”的工作点成为沿N1曲线的一个点，在安全工作区之外；解决方法是关闭给水控制阀，增加泵出口压力,如果进水流量达到要求的负荷值，从NL加速到N2，则将工作点从“a”切换到“B”，不会滑出安全工作区，以确保进水泵的安全运行[1]。
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因此，完整的锅炉给水过程控制系统应包括以下三个子系统：
（1）泵转速的调整。相应控制锅炉负荷要求，改变给水流量。
（2）最小流量控制。低负荷时，通过增加泵的循环流量，泵的流量不应低于设计要求的最小流量。
（3）前泵超压控制。输送水控制阀的控制应保持在输送水泵的出口压力，以确保输送水泵的工作点不低于最小压力线Pmin，也不高于下边界工作线。
二、供热蒸汽锅炉给水系统优化设计
（一）水泵遵循以下规律：流量随着转速的增大而增大，扬程压力随着转速的平方增大而增大，轴功率则随着转速的三次方的增大而增大。根据这一理论，在水泵最大允许功率和转速的条件下，转速的提高可以同时增大泵出口的流量和压力，且升压速度较快。因此，理论上可以通过变频调速来增加供水量。在实际函数中，相应的流量和压力数据可在图2检查泵流量和压力之间的连接。这种关系表明，采用变频调速，可以控制供水三个全过程[2]。
（二）子系统两个子系统的控制要求
调节调节阀水量也有以下缺点：负荷较大时，进水调节阀应全开，关闭调节阀升压会减少供水量，与增加水流量的目的相反，而且整个系统的快速反应不如调节变频率好；调节阀两侧的压差会增加能耗，也容易造成阀门汽蚀和损坏。
三、变频调速的运用与优点
目前交流发动机的最佳调速方式是变频调速，变频调速可以很容易地实现异步发动机的无级调速；它可以简单地进行恒转矩控制和恒速控制，调速范围广，运转平稳性好，机械性能硬；根据泵的变频调节，通过改变转速来调节流量和输出压力，既能舒适地调节流量，又能降低能耗。
变频调速技术的应用逐渐成为水泵控制机组的应用。但与生产机组锅炉相比，在施工过程中调节阀的调节不能中断，上述锅炉的负荷主要受昼夜变化和环境温度的影响，汽包水位调节的实时速度远低于发电机锅炉。操作员认识到，只有遵循锅炉出口处的蒸汽流量，才能满足供水要求。
四、高温水系统的优越性
以热水作为热介质，高温水系统的性能优于低温水系统。例如，高温水系统有许多优点。蓄热量大，管道小，能输送大量热量，因而得到广泛应用。这锅炉的安装包括蒸汽锅炉和热水锅炉。或者它们都是蒸汽锅炉，通过能量转换换热，为了满足其他方面的要求，建设这样的锅炉房，无论从基础设施成本还是从运营管理上来说，无疑都是不经济的。
恒压高温蒸汽锅炉采用双用蒸汽锅炉（目前国内蒸汽锅炉主要是最新的，哈尔滨红旗锅炉厂有汽水两用），可以同时供应高温水和蒸汽，热水和蒸汽中的一个可以随时切断，即高温水或蒸汽，使锅炉明显适应了用户的需要，由于其简单可靠，在中小型机组中也很受欢迎，并在华北地区取得了一定的成功。为了节约能源，华南地区的工程设计也应开展这项工作[3]。
一个重要的技术问题是如何避免高温水系统过热和蒸发。为了避免过热和蒸发，有必要系统内一定的压力到蒸汽锅炉上锅筒上一般有一定的压力，在此期间，水和蒸汽处于恒定的平衡状态，并将蒸汽浴取出使用，通过汽包内汽液平衡来实现蒸汽锅炉的定压加热，节省了高温水系统变压装置所需的消耗。汽水两用有利于促进锅炉水循环，减少锅炉腐蚀。
五、蒸汽锅炉定压的供热系统
蒸汽锅炉置于两用蒸汽锅炉中。锅炉是通过不断加热来加热的。压力。主管网中的水经过循环泵，经济运行人员到达蒸汽锅炉顶汽包区。破坏原有蒸汽锅炉，加热至饱和温度，然后将汽包从上汽包的上升区域移开，以便进入加热管恒压系统的运行是安全可靠的，印刷系统的运行是安全的可靠，环境舒适。蒸汽热水供应一般为40:60，在运行中停止运行即可。如果有两台以上的锅炉或集中供热，可在供水管上安装一台水冷器，并将水冷却器送回主管。锅炉平衡系统应配备一个自动报警装置，连接至收集泵，以自动控制水泵的启动和停止；保持锅炉处于正常水的上下限。蒸汽锅炉定压热水处理是防止锅炉低水位时汽水通过蒸汽进入管道的有效措施。
高温水加热有许多优点。有报道称，与蒸汽加热相比，燃油节约35%，微加热器可节省约40~50%，而管道投资也可节省20~25%，以汽包定压系统的锅炉补充蒸汽锅炉的时间不难掌握调整方向的原理[4]。
六、结束语
通过以上讨论，在锅炉控制设计中，以控制阀结束调节变频器的功能和水量的设定是值得的。请注意，供水装置应为供水装置或锅炉，且供水应在“运行”下点亮。即使变频泵能实现宽流量控制和排气中蒸汽压力的控制，也能解决流量小的问题。这些例子表明：在加热装置的情况下，最小流量控制被取消。但运行人员没有意识到设备存在问题，气蚀问题反映在设备上，运行人员很难发现；由于供热工程运行、维护和人员条件不同，在锅炉供暖期间，给水流量低于最小流量的情况很少发生，这种情况不会出现，也不会出现，因此设计人员应在考虑设备安全性和系统完善性的情况下，保持最小流量的系统设计。同时，运用定压供热系统与变频调速配合，尽可能使得蒸汽锅炉的供水系统达到最优。
参考文献：
[1] 丁永忠. 供热蒸汽锅炉给水系统优化设计的探讨[J]. 商品与质量:学术观察, 2012, 000(010):115-115.
[2] 赵建武, 刘渭湘. 常压锅炉热源供热系统的优化设计[C]// 全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(2). 2004.
[3] 黄建华. 基于逻辑提量的蒸汽锅炉燃烧控制系统优化设计[J]. 自动化与仪器仪表, 2014(7):55-57.
[4] 王德慧, 徐大懋. 燃气-蒸汽联合循环蒸汽系统优化设计[J]. 中国电机工程学会燃气轮机发电专业委员会2000年年会, 2007.