專利名稱：鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)[0001] 技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
技術(shù)背景工業(yè)鍋爐廣泛應(yīng)用于工廠動(dòng)力、建筑采暖等各種領(lǐng)域，但由于設(shè)計(jì)、配套和運(yùn)行等多方面的原因，我國工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低、能源消耗過大、污染嚴(yán)重等問題，平均運(yùn)行效率較國外先進(jìn)水平低15%_20%，蘊(yùn)涵的節(jié)能潛力非常巨大。目前，國內(nèi)一般中小型企業(yè)所使用的2-20噸供熱鍋爐，主要采用產(chǎn)生飽和蒸汽的鍋爐。引風(fēng)、鼓風(fēng)、爐排、加水電機(jī)是采用傳統(tǒng)的直接或降壓啟動(dòng)方式，工頻運(yùn)行。鍋爐的輸出氣壓靠司爐工觀察氣壓表進(jìn)行操作。 據(jù)有關(guān)資料介紹，采用傳統(tǒng)供熱鍋爐的負(fù)荷率一般都不高，普遍存在"大馬拉小車"現(xiàn)象。另外，由于鍋爐輸出氣壓波動(dòng)范圍大(0.5-1.0MP)，一般情況下，采用鍋爐輸出高氣壓，實(shí)際使用低氣壓的狀況，即所謂的"高燒，低用"現(xiàn)象。[0004] 用傳統(tǒng)鍋爐還存在以下弊病[0005] (1)浪費(fèi)大、污染大 飽和蒸汽的溫度和壓力有關(guān)，壓力越大蒸汽溫度就越高。而熱量的散失與溫度也有關(guān)，溫度越高熱量散失越快。不必要的提高鍋爐輸出壓力，也就提高了汽包、傳輸管道中飽和蒸汽的溫度，加快了散熱速度，造成了不必要的熱量散失。 鍋爐提供的是高氣壓，工藝過程需要的是低氣壓(如汽缸一般在0. 3MP左右)，因而工藝過程不可能得到更多的熱量。也就是說設(shè)備需要0. 3MP的壓力，最節(jié)能的鍋爐輸出壓力也應(yīng)該是0. 3MP(考慮管道壓力損失可適當(dāng)提高一些)，這才符合用能的最佳推動(dòng)力的基本原則。 盡管現(xiàn)代鍋爐設(shè)計(jì)的較為合理，但是其加熱煙道不可能太長，鼓、引風(fēng)機(jī)在工頻下高速運(yùn)行，燃煤產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠阱仩t中停留時(shí)間較短，不能與鍋爐中的工質(zhì)進(jìn)行較充分的熱交換就被排出，散失了較多的熱能。同時(shí)排氣溫度高，對(duì)環(huán)境造成較重污染。[ooog] (2)安全隱患大 設(shè)備使用的氣壓，由于是用節(jié)氣閥獲得，在較低的鍋爐輸出氣壓時(shí)必將開大節(jié)氣閥門，以獲得合適的壓力。如果在鍋爐輸出壓力升高后，不及時(shí)減小節(jié)氣閥開度，必將導(dǎo)致用汽設(shè)備承受較高的壓力，造成安全事故。出現(xiàn)這種情況，往往發(fā)生在工人疲勞、精力不集中時(shí)。周期性的調(diào)節(jié)節(jié)氣閥，需要安排看汽工，有人力浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)傳輸管道承受較高的壓力對(duì)生產(chǎn)安全也極為不利，并且較高的氣壓輸出，對(duì)管道耐壓要求也高，必將增加投入成本。 傳統(tǒng)的鍋爐爐膛負(fù)壓控制方式是當(dāng)電動(dòng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí)通過一次儀表檢測爐膛的負(fù)壓，再與負(fù)壓給定值比較，經(jīng)PI運(yùn)算后，由電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行器控制風(fēng)機(jī)擋板開口度，即改變風(fēng)阻調(diào)節(jié)引風(fēng)量達(dá)到調(diào)整燃燒的效果。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有鍋爐控制系統(tǒng)的不足，本實(shí)用新型是提供一種EMB-3000鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)，由本實(shí)用新型改進(jìn)后的鍋爐燃燒自動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程是采用可編程序控制器(PLC)和變頻器自動(dòng)控制來完成，通過系統(tǒng)初始設(shè)定值以及實(shí)時(shí)反饋值來控制變頻器的輸出頻率，合理控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而在穩(wěn)定鍋爐輸出氣壓的基礎(chǔ)上，降低輸出氣壓，達(dá)到節(jié)能、高效的目的。 此系統(tǒng)共設(shè)七臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別控制鍋爐的六個(gè)傳動(dòng)部分(其中水泵備用一臺(tái))，六 個(gè)電機(jī)的功能分別如下M1除渣，M2爐排-，M3引風(fēng)機(jī)，M4鼓風(fēng)機(jī)，M5水泵，M6備用水泵， M7上、下煤，其中M2， M3， M4， M5分別用四臺(tái)相應(yīng)變頻器啟動(dòng)控制，其余為工頻啟動(dòng)控制，M7 為正、反轉(zhuǎn)控制。 工作原理一種鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征是在可編程序控制器輸入端 口，連接安裝在鍋爐上的壓力傳感器、水位傳感器的回饋信號(hào)線，并連接工業(yè)電腦的觸摸 屏，可編程序控制器輸出端口 ，連接四臺(tái)變頻器的控制端子RS485通信端口 ，同時(shí)還連接除 渣M1、上下煤M7兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的接線端子和報(bào)警指示部分；經(jīng)過可編程序控制器集中控制， 將壓力傳感器、水位傳感器的回饋信號(hào)所有數(shù)據(jù)綜合運(yùn)算、比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸出指 令到變頻器。 由壓力給定值和壓力傳感器反饋信號(hào)確定壓差信號(hào)，經(jīng)PLC運(yùn)算后給出頻率信號(hào) 至變頻器FU1-FU3，由變頻器分別驅(qū)動(dòng)M2-M4控制引、鼓風(fēng)大小和M2控制爐排快慢，進(jìn)而達(dá) 到壓力設(shè)定值與壓力反饋差值為零的目的。 由水位給定值和水位傳感器信號(hào)確定水位差信號(hào)，經(jīng)PLC運(yùn)算后給出頻率信號(hào)至 變頻器FU4，由變頻器驅(qū)動(dòng)M5控制水泵上水，進(jìn)而達(dá)到水位設(shè)定值與水位反饋差值為定值 的目的。 經(jīng)過對(duì)鍋爐電氣控制部分的重新合理設(shè)計(jì)，當(dāng)煤炭進(jìn)入爐排，壓力傳感器和水位 傳感器將監(jiān)測到的信號(hào)送至可編程控制器中進(jìn)行設(shè)定/比較/顯示，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行 計(jì)算，其結(jié)果指揮功率啟動(dòng)器對(duì)爐排、鼓風(fēng)、引風(fēng)、補(bǔ)水、除渣電機(jī)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，從 而更好的滿足生產(chǎn)要求。

圖1是本實(shí)用新型鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)產(chǎn)品外形圖，外形尺寸 1800 (高)X600 (寬)X600 (深)，標(biāo)記1為氣壓報(bào)警指示燈，標(biāo)記2是緊急停止按鈕，標(biāo)記3 為水位報(bào)警指示燈，標(biāo)記4為停止報(bào)警按鈕，標(biāo)記5是除渣開啟指示燈，標(biāo)記6是煤斗開啟 指示燈，標(biāo)記7是除渣啟動(dòng)、停止開關(guān)，標(biāo)記8是煤斗啟動(dòng)、停止開關(guān)。 圖2是本實(shí)用新型鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)控制柜面板圖。 圖3是本實(shí)用新型鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)邏輯框圖。 圖4是本實(shí)用新型鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)接線原理圖一次接線方案、二次接 線原理。
具體實(shí)施方式
啟用舊式電氣控制系統(tǒng)將鍋爐運(yùn)行一周(168小時(shí))，記錄用電量及蒸汽量和用煤 量，后啟用EMB3000系統(tǒng)控制將同一鍋爐運(yùn)行一周(168小時(shí))，記錄用電量及應(yīng)低于5% 。 兩種制式控制時(shí)的蒸汽量誤差應(yīng)在正、負(fù)1%范圍內(nèi)。
其計(jì)算公式如下:電量計(jì)算^ X 100%=節(jié)電率
w 耗煤計(jì)算X 100%=節(jié)煤率 式中W舊式電氣控制電量值W' EMB3000控制電量值；Q舊式電氣控制耗煤量Q' EMB3000控制耗煤j
權(quán)利要求一種鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征是在可編程序控制器輸入端口，連接安裝在鍋爐上的壓力傳感器、水位傳感器的回饋信號(hào)線，并連接工業(yè)電腦的觸摸屏；可編程序控制器輸出端口，連接四臺(tái)變頻器的控制端子RS485通信端口，同時(shí)還連接除渣M1、上下煤M7兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的接線端子和報(bào)警指示部分；經(jīng)過可編程序控制器集中控制，將壓力傳感器、水位傳感器的回饋信號(hào)所有數(shù)據(jù)綜合運(yùn)算、比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸出指令到變頻器。
專利摘要一種鍋爐自動(dòng)化節(jié)能控制系統(tǒng)，對(duì)鍋爐設(shè)備中的引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、爐排、水泵共四臺(tái)較大型電動(dòng)機(jī)采用相應(yīng)容量的能控制改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器啟動(dòng)控制。并將鍋爐蒸汽輸出口的壓力表替換成帶壓力檢測傳感器的壓力表，同時(shí)將鍋爐原水位表改裝成水位檢測傳感器裝置。并在控制柜中加裝可編程序控制器。將壓力給定值和水位給定值根據(jù)用戶要求提前寫入可編程序控制器，由壓力傳感器和水位傳感器檢測到的信號(hào)回饋給可編程序控制器后，進(jìn)行運(yùn)算、比較，然后輸出頻率信號(hào)，合理控制各個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到引風(fēng)、鼓風(fēng)、爐排、水泵電機(jī)的同步調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到輸出恒定的氣壓值并節(jié)約能源的目的。
文檔編號(hào)F23N1/04GK201443779SQ20092000085
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者石建興 申請(qǐng)人:保定入微能源科技有限責(zé)任公