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1 概述
工業(yè)蒸汽鍋爐的控制系統(tǒng)包括氣泡水位控制和燃燒控制系統(tǒng),是一個多變量輸入.多變量輸出控制系統(tǒng),并且系統(tǒng)變量在鍋爐運行中相互耦合,因此整個鍋爐系統(tǒng)要達到理想的工作狀態(tài)是不容易的.目前工廠有四臺燃煤氣蒸汽鍋爐,工作時分別由四套控制系統(tǒng)，各自的電動閥門調(diào)節(jié)各自的氣包給水量,燃燒系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié),由工人根據(jù)負荷調(diào)節(jié)風(fēng)門來調(diào)節(jié)風(fēng)量.這樣不但浪費了大量的電能和熱能,而且迫使閥門調(diào)節(jié)頻繁,易于損害.鑒于此,對鍋爐燃燒系統(tǒng)風(fēng)機電機有改造的必要.
2 改造方案
風(fēng)機泵類等采用變頻調(diào)速技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能運行是我國節(jié)能的一項重點推廣技術(shù),受到國家政府的普遍重視.本著既節(jié)能降耗,又控制簡單的原則,基于原有的系統(tǒng),設(shè)計每臺風(fēng)機由一臺變頻器拖動的方案.方案中充分運用了鍋爐原有的DCS控制系統(tǒng)來控制氣泡水位,只增加了變頻器.通過對各種變頻器的技術(shù)指標進行比較,本公司ALPHA6000變頻器有較好的性價比.它是用于拖動鼠籠式感應(yīng)電機的三相供電變頻器,采用成熟的微處理控制技術(shù)來檢測電機的電信號. ALPHA6000的控制和保護系統(tǒng)可以通過參數(shù)設(shè)定,操作有本地和遠程兩種方式,提供了一個開放式的通訊系統(tǒng)來系統(tǒng)連接, ALPHA6000提供了多種可編程的故障保護功能和幾種非用戶可調(diào)整的已編程的保護功 ;此外,還提供了故障診斷記錄、監(jiān)視功能、自動復(fù)位、自動節(jié)能、參數(shù)鎖定、內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器、可編程數(shù)字、模擬輸出、輸入信號源的選擇和信號處理、啟動方式（可以先制動后啟動，避免如風(fēng)機反轉(zhuǎn)啟動時跳保護）等功能。具有內(nèi)置PID控制器是選擇變頻器的一個因素。ALPHA6000 PID控制器給定值可以是鍵盤上的電位器或上下鍵，調(diào)試方便給定穩(wěn)定。
3、控制原理
根據(jù)燃燒原理控制風(fēng)量就能控制煤的燃燒，也就能控制蒸汽的壓力。如圖一所示，變頻器接受到啟動信號后（來自系統(tǒng)），按照預(yù)設(shè)定的給定頻率（給定頻率的設(shè)定是以要求的輸出蒸汽壓力為依據(jù)的）啟動。輸氣管道蒸汽壓力反饋回變頻器輸入端與給定信號相比較，差值經(jīng)變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器調(diào)整，控制變頻器的輸出頻率，直至達到要求的壓力，實現(xiàn)了蒸汽壓力恒定閉環(huán)控制。在本控制系統(tǒng)中，關(guān)鍵的問題是過程參數(shù)PID的整定。由于工業(yè)鍋爐運行過程中，用氣量的多少和蒸汽的大小決定了給風(fēng)量的大小。為了保證系統(tǒng)的相對穩(wěn)定運行，不出現(xiàn)大的波動，對生產(chǎn)造成影響，在調(diào)試過程中，應(yīng)先根據(jù)經(jīng)驗值確定PID參數(shù)，然后根據(jù)生產(chǎn)多次反復(fù)調(diào)整，直至出現(xiàn)相對最佳控制過程。
4、結(jié)束語
工業(yè)鍋爐風(fēng)機，采用變頻器調(diào)速實現(xiàn)風(fēng)量控制，穩(wěn)定性和可靠性高，調(diào)節(jié)特性好。投入變頻器后風(fēng)機風(fēng)道擋板在全開位置，風(fēng)機擋板壓流損失減少到近似于零；由于變頻器可非常平滑穩(wěn)定的調(diào)整風(fēng)量，操作人員可靈活的調(diào)控燃燒，提高了鍋爐的效率。用變頻調(diào)速后，變頻啟動轉(zhuǎn)速可從零開始逐漸升高，故帶負荷直接啟動不會有較大的啟動電流，避免了通常風(fēng)機首先關(guān)閉擋板后再啟動的要求（無載啟動是為了降低啟動電流，保護電機）。變頻調(diào)速使電機運行狀況明顯改善，維護量大大減少，同時減少機械系統(tǒng)的變速機構(gòu)和控制機構(gòu)，使系統(tǒng)更加方便操作，備工作效率更高。系統(tǒng)采用過流、過壓、瞬時短電、短路、欠壓等多種保護，避免了因此造成電機燒損而影響生產(chǎn)所帶來的直接和間接經(jīng)濟損失。更為重要的是它的節(jié)能效果，取得了可觀的經(jīng)濟效益。
循環(huán)導(dǎo)熱油泵泵變頻改造
控制原理：
在導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)安裝一套普傳6000系列的變頻調(diào)速裝置，通過檢測供油回油的差壓來控制循環(huán)油泵的轉(zhuǎn)速，在鍋爐的鼓、引風(fēng)系統(tǒng)安裝兩套普傳6000變頻調(diào)速裝置，通過檢測供油溫度來通過變頻器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量及引風(fēng)量從而控制鍋爐的最佳燃燒。