蒸汽鍋爐自動節能控制系統技術基礎應用

陳曉剛

摘要：現階段蒸汽鍋爐在我國工業生產領域應用范圍十分廣泛，隨著電氣工程自動化系統應用到工業領域，使蒸汽鍋爐總體性能有了很大提升。傳統蒸汽鍋爐自動化水平低下，部分操作項目依舊停留在人工操作階段，不僅為工作人員造成很高的勞動強度，同時在安全性與使用性上受到很大考驗。蒸汽鍋爐自動控制系統技術的應用，不僅使蒸汽鍋爐操作更為簡單，還使蒸汽鍋爐在運行時更好的節省能源。本文就蒸汽鍋爐自動節能控制系統技術實際應用進行分析，以及DCS技術在實際中的應用設計進行分析、探討。

關鍵詞：蒸汽鍋爐；自動節能控制系統技術；DCS技術

傳統蒸汽鍋爐已無法適應當前高強度工業生產需要，只有通過對蒸汽鍋爐設備進行改造、鍋爐運作工藝進行改進或者鍋爐采用自動化控制技術等，才能使蒸汽鍋爐與自動節能控制系統技術有效結合在一起，以適應現階段高速發展的工業生產需求。傳統蒸汽鍋爐使用自動節能控制系統技術，可以有效節約蒸汽鍋爐燃料損耗，同時也使蒸汽鍋爐在自動化建設水平上有很大提升?，F階段蒸汽鍋爐自動節能控制系統技術已發展到微型計算機控制系統，通過先進的電子計算機技術與變頻調速技術有效結合到一起，使蒸汽鍋爐自動化控制水平顯著提升，同時也提高了蒸汽鍋爐的節能性與可操作性。

1.傳統蒸汽鍋爐自動控制技術使用現狀

1.1.現階段蒸汽鍋爐在水位自動控制上的應用，主要以單沖量水量自動控制方式為主，在鍋爐鍋筒內放置一個浮球傳感器，在鍋爐鍋筒內水位隨鍋爐內水位變化時，浮球傳感器將實時數據反饋到操作臺上的水位自動控制儀上，操作臺上的水位自動控制儀器根據原水位設定數據進行自動反應，在實時水位數據低于原設定值時自動打開水泵開關進行鍋爐給水處理?，F階段蒸汽鍋爐在燃燒自動控制上的應用，主要通過對爐排滑差電機轉速進行調節從而控制給煤量，再者就是對引風設備與鼓風設備進行手動控制調節，調節二者的風量以達到對鍋爐燃燒的控制。

1.2.現階段蒸汽鍋爐在燃燒自動控制技術使用上還處于初級階段，主要依靠人工與部分水平較低的自動控制技術為主。所以在現階段蒸汽鍋爐自動控制技術應用實踐中，鍋爐受到水位自動控制系統影響，鍋爐內水位十分不穩定，依舊要依靠人工操作供水為主，鍋爐水位自動控制系統容易受到蒸汽負荷、鍋爐排污、吹灰以及給水流量變化等因素影響，使水位信息反饋上準確性收不到有效保障。由于鍋爐在燃燒控制上主要以人工操作為主，使進出風調節達不到最佳燃燒需要值，造成鍋爐內燃燒情況不是十分穩定，同時在能源使用上也造成很大一部分浪費。

2.蒸汽鍋爐自動節能控制系統方案設計

2.1.鍋爐水位自動控制設計

蒸汽鍋爐在水位自動控制上應用汽包水位控制系統，其使用最先進的PID變頻控制技術產品，它可以通過鍋爐內水位監測傳感器將水位變化量進行反饋，轉換成標準數據信號并通過PID系統進行準確計算，然后對水泵進行自動控制作業，同時對水泵的工作頻率進行準確控制。當汽包液位低于目標液位設定數值時，PID調節器將自動控制水泵開關，進行自動給水處理作業，同時根據汽包內液位量不同進行水泵工作頻率調節。當汽包液位與目標液位設定數值差較大時，PID同時增加水泵轉速以增加給水量，當汽包液位與目標液位設定數據差較小時，PID同時減少水泵轉速已減少給水量，使鍋爐水位保持在恒定水位之內，以實現恒液位供水控制。

2.2.鍋爐燃燒自動控制設計

蒸汽鍋爐在燃燒控制上應用PID變頻技術調節系統，同時與自動化儀表儀器有效結合在一起，對鍋爐燃燒控制中的鼓風、引風、爐排給煤量進行準確且有效控制，從而真正實現蒸汽鍋爐燃燒控制自動化。自動監測設備對爐膛負壓進行有效監控，并且將實時爐膛負壓數據進行有效反饋，通過PID系統對其進行準確計算，對鍋爐引風風量與鼓風風量進行自動控制調節，同時也對爐排給煤量進行有效控制，使爐膛負壓數值控制在-20～-40Pa之間，使鍋爐燃燒自動控制系統有效實現。在鍋爐燃燒自動控制系統設計上應采取全自動閉環控制設計，使鍋爐燃燒狀態控制與給煤量控制都有PID變頻系統進行控制，不需要人工對鍋爐燃燒控制進行操作，只需要設定好數據限值就可以。

2.3.鍋爐上位控制系統設計

首先在人機界面設計上應更加全面，根據鍋爐實際運作情況設定分組畫面，同時分為鍋爐參數顯示畫面、電器操作控制畫面、故障報警信息畫面以及鍋爐參數設置畫面等。鍋爐在運行中通過監測設備將鍋爐整體運行參數實時反饋到人機界面中，使操作人員可以很好的對各方面運行狀態有一個準確了解，同時操作控制系統也可以根據實時反饋的運行參數，與原設定鍋爐各方面運行參數對比，從而對鍋爐整體運行狀態進行準確且有效的自動控制調節。企業內部遠程控制計算機可以與鍋爐控制計算機進行連接，通過總控室就可以對鍋爐運行狀態進行全面了解。在人機界面控制上應設定不同權限，對操作人員與系統工程師有一個準確劃分，操作人員只具有操作權限，系統工程師具有參數設定權限，從而使上位控制系統在使用與設定上有效的區分開來。

3.結束語

蒸汽鍋爐自動節能控制系統技術的應用，使蒸汽鍋爐在可操作性上有了很大提升，同時降低了操作人員的工作強度，還能有效降低蒸汽鍋爐燃料消耗量，使蒸汽鍋爐節能性更加優越。蒸汽鍋爐經過有效改造，完全可以適應現階段工業生產需求，同時還能為企業降低生產成本，使企業經濟效益更加優異。

參考文獻：

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