專利名稱：鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鍋爐自動化節(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)用于工廠動力、建筑采暖等各種領(lǐng)域，但由于設(shè)計、配套和運行等多方面的原因，我國工業(yè)鍋爐普遍存在熱效率低、能源消耗過大、污染嚴重等問題，平均運行效率較國外先進水平低15%_20%，蘊涵的節(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、鼓風、爐排、加水電機是采用傳統(tǒng)的直接或降壓啟動方式，工頻運行。鍋爐的輸出氣壓靠司爐工觀察氣壓表進行操作。 據(jù)有關(guān)資料介紹，采用傳統(tǒng)供熱鍋爐的負荷率一般都不高，普遍存在"大馬拉小車"現(xiàn)象。另外，由于鍋爐輸出氣壓波動范圍大(0.5-1.0MP)，一般情況下，采用鍋爐輸出高氣壓，實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提高一些)，這才符合用能的最佳推動力的基本原則。 盡管現(xiàn)代鍋爐設(shè)計的較為合理，但是其加熱煙道不可能太長，鼓、引風機在工頻下高速運行，燃煤產(chǎn)生的高溫煙氣在鍋爐中停留時間較短，不能與鍋爐中的工質(zhì)進行較充分的熱交換就被排出，散失了較多的熱能。同時排氣溫度高，對環(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，不及時減小節(jié)氣閥開度，必將導致用汽設(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。周期性的調(diào)節(jié)節(jié)氣閥，需要安排看汽工，有人力浪費現(xiàn)象。同時傳輸管道承受較高的壓力對生產(chǎn)安全也極為不利，并且較高的氣壓輸出，對管道耐壓要求也高，必將增加投入成本。 傳統(tǒng)的鍋爐爐膛負壓控制方式是當電動機以恒速運行時通過一次儀表檢測爐膛的負壓，再與負壓給定值比較，經(jīng)PI運算后，由電動或氣動執(zhí)行器控制風機擋板開口度，即改變風阻調(diào)節(jié)引風量達到調(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，本實用新型是提供一種EMB-3000鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)，由本實用新型改進后的鍋爐燃燒自動節(jié)能控制系統(tǒng)的運行過程是采用可編程序控制器(PLC)和變頻器自動控制來完成，通過系統(tǒng)初始設(shè)定值以及實時反饋值來控制變頻器的輸出頻率，合理控制電動機的轉(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，達到節(jié)能、高效的目的。 此系統(tǒng)共設(shè)七臺電動機，分別控制鍋爐的六個傳動部分(其中水泵備用一臺)，六 個電機的功能分別如下M1除渣，M2爐排-，M3引風機，M4鼓風機，M5水泵，M6備用水泵， M7上、下煤，其中M2， M3， M4， M5分別用四臺相應(yīng)變頻器啟動控制，其余為工頻啟動控制，M7 為正、反轉(zhuǎn)控制。 工作原理一種鍋爐自動化節(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 ，連接四臺變頻器的控制端子RS485通信端口 ，同時還連接除 渣M1、上下煤M7兩臺電動機的接線端子和報警指示部分；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所有數(shù)據(jù)綜合運算、比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出指 令到變頻器。 由壓力給定值和壓力傳感器反饋信號確定壓差信號，經(jīng)PLC運算后給出頻率信號 至變頻器FU1-FU3，由變頻器分別驅(qū)動M2-M4控制引、鼓風大小和M2控制爐排快慢，進而達 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確定水位差信號，經(jīng)PLC運算后給出頻率信號至 變頻器FU4，由變頻器驅(qū)動M5控制水泵上水，進而達到水位設(shè)定值與水位反饋差值為定值 的目的。 經(jīng)過對鍋爐電氣控制部分的重新合理設(shè)計，當煤炭進入爐排，壓力傳感器和水位 傳感器將監(jiān)測到的信號送至可編程控制器中進行設(shè)定/比較/顯示，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進行 計算，其結(jié)果指揮功率啟動器對爐排、鼓風、引風、補水、除渣電機進行科學合理的控制，從 而更好的滿足生產(chǎn)要求。

圖1是本實用新型鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)產(chǎn)品外形圖，外形尺寸 1800 (高)X600 (寬)X600 (深)，標記1為氣壓報警指示燈，標記2是緊急停止按鈕，標記3 為水位報警指示燈，標記4為停止報警按鈕，標記5是除渣開啟指示燈，標記6是煤斗開啟 指示燈，標記7是除渣啟動、停止開關(guān)，標記8是煤斗啟動、停止開關(guān)。 圖2是本實用新型鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)控制柜面板圖。 圖3是本實用新型鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)邏輯框圖。 圖4是本實用新型鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)接線原理圖一次接線方案、二次接 線原理。
具體實施方式
啟用舊式電氣控制系統(tǒng)將鍋爐運行一周(168小時)，記錄用電量及蒸汽量和用煤 量，后啟用EMB3000系統(tǒng)控制將同一鍋爐運行一周(168小時)，記錄用電量及應(yīng)低于5% 。 兩種制式控制時的蒸汽量誤差應(yīng)在正、負1%范圍內(nèi)。
其計算公式如下:電量計算^ X 100%=節(jié)電率
w 耗煤計算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，連接四臺變頻器的控制端子RS485通信端口，同時還連接除渣M1、上下煤M7兩臺電動機的接線端子和報警指示部分；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所有數(shù)據(jù)綜合運算、比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸出指令到變頻器。
專利摘要一種鍋爐自動化節(jié)能控制系統(tǒng)，對鍋爐設(shè)備中的引風機、鼓風機、爐排、水泵共四臺較大型電動機采用相應(yīng)容量的能控制改變電機轉(zhuǎn)速的變頻器啟動控制。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回饋給可編程序控制器后，進行運算、比較，然后輸出頻率信號，合理控制各個電機的轉(zhuǎn)速，達到引風、鼓風、爐排、水泵電機的同步調(diào)節(jié)，進而達到輸出恒定的氣壓值并節(jié)約能源的目的。
文檔編號F23N1/04GK201443779SQ20092000085
公開日2010年4月28日 申請日期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 申請人:保定入微能源科技有限責任公