采用工業(yè)鍋爐變頻節(jié)能電控系統(tǒng)技術(shù)對設(shè)備進行改造，實現(xiàn)了鍋爐給水、爐排、風(fēng)機等運轉(zhuǎn)的自動控制。

　　1、控制系統(tǒng)的總體方案

　　1.1系統(tǒng)控制分為三部分：鍋爐運行、保護控制和公共設(shè)備控制(包括:出渣機、補水泵控制、軟水控制)。

　　1.2鍋爐控制系統(tǒng)能實現(xiàn)自動控制和手動操作兩種控制方式。自動與手動控制為獨立雙線制，可互相切換。鍋爐的自動控制按照預(yù)先編制的控制程序進行控制，并可在鍋爐房集中控制室通過鼠標、鍵盤進行控制。手動控制由設(shè)在開關(guān)柜和集中控制室操作臺上的按鈕進行操作。

　　1.3系統(tǒng)自動控制部分采用集中控制方式，鍋爐鼓風(fēng)、引風(fēng)、水泵、爐排采用智能控制，各自相互獨立，運行協(xié)調(diào)。

　　2、控制系統(tǒng)的具體技術(shù)要求

　　2.1給水系統(tǒng)。2.1.1鍋爐的給水為一臺水泵對應(yīng)一臺鍋爐的供水方式，水位根據(jù)設(shè)定要求自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)恒液位供水。2.1.2鍋爐水位實時監(jiān)測、監(jiān)控。

　　2.2鍋爐爐排給煤。爐排根據(jù)壓力、流量、爐膛溫度的變化以及風(fēng)煤比的設(shè)定，實現(xiàn)給煤量和鼓風(fēng)量的自動控制。

　　2.3鼓、引風(fēng)系統(tǒng)。

　　2.3.1安裝微壓差變送器檢測爐膛負壓，并以此控制引風(fēng)量，保證爐膛負壓相對穩(wěn)定。

　　2.3.2鼓、引風(fēng)系統(tǒng)與給水實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。

　　2.4排渣控制。排渣控制與鍋爐運行狀態(tài)連鎖，可實現(xiàn)自動(手動)開停。

　　2.5鍋爐安全聯(lián)鎖保護。鍋爐安全聯(lián)鎖保護主要考慮三個因素:

　　2.5.1汽包水位的安全保護:鍋爐汽包水位過低，應(yīng)停鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排，并聲、光報警。鍋爐汽包水位過高發(fā)出聲、光報警。

　　2.5.2超壓:應(yīng)停鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機，并聲、光報警。2.5.3鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排電動機的聯(lián)鎖保護:鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排電動機出現(xiàn)任何電氣故障，均應(yīng)聯(lián)鎖停止工作。

　　3、單臺鍋爐參數(shù)檢測點設(shè)置

　　3.1壓力:共設(shè)計3個壓力檢測點，分別是:①壓力;②爐膛負壓;③給水壓力。

　　3.2液位:汽包水位連續(xù)測量(電極信號和電感信號兩種參數(shù))。

　　3.3電流:顯示共3點:①引風(fēng)機電流;②鼓風(fēng)機電流;③水泵電流。

　　3.4溫度:①爐膛溫度;②排煙溫度;③省煤器出口水溫;④省煤器出口煙溫。

　　3.5流量:對每臺鍋爐的流量檢測。

　　4、公共部分參數(shù)檢測點設(shè)置

　　4.1軟水池液位檢測、爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位(兩種顯示)、爐排轉(zhuǎn)速、流量、爐膛溫度、排煙溫度、鼓風(fēng)機電流、引風(fēng)機電流、水泵電流等信號在儀表盤上可以直觀地顯示出來。

　　4.2爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位、蒸汽流量、爐膛溫度、排煙溫度、省煤器出口水溫、省煤器出口煙溫、引風(fēng)頻率、鼓風(fēng)頻率、爐排轉(zhuǎn)速、水泵頻率、軟水池液位，也在計算機顯示屏顯示出測量數(shù)據(jù)。

　　5、具體控制方案

　　5.1鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)。鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)首先需要進行引風(fēng)，調(diào)節(jié)其風(fēng)量以及爐排對煤的需求量，一般都是借助調(diào)節(jié)變頻技術(shù)、自動調(diào)節(jié)儀表和PID的運算公式來進行，以使鍋爐的氣壓值保持在標準的值區(qū)間也就是－20～－40Pa之間。此外，可還需要借助壓力的作用，調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒系統(tǒng)，盡可能的降低鼓風(fēng)量，進而實現(xiàn)刁姐鍋爐燃燒狀態(tài)的目標。但是因為控制系統(tǒng)的制作基于自動化理念，因此鍋爐燃燒和煤量的控制都是借助壓力和鍋爐膛的負壓值來調(diào)控的，這并不需人的干預(yù)，工人唯一需要做的事情就是查看煤的質(zhì)量，并作出判斷制定爐排轉(zhuǎn)動的速度以及爐膛的壓力值，這樣鍋爐就會自動的進入鍋爐燃燒的最好的狀態(tài)，已達到鍋爐燃燒控制系統(tǒng)創(chuàng)建的目的。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)見(圖1)

　　圖1鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖

　　5.2汽包水位控制。采用最新PID模糊控制理論,并借助自動基于恒頻控制系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品它接受鍋爐電平信號，并將該信號被轉(zhuǎn)換為一個標準的PID運算和延遲補償器，產(chǎn)生一個新的信號，以控制泵的運轉(zhuǎn)頻率，實時調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。當鼓電平低于一定的水平時，PID調(diào)節(jié)器將自動調(diào)節(jié)迅速增長的水泵，相反當級別高于一定水平的高度時，PID控制器將自動降低速度泵，以減少水量，達到水的恒定水平。當變頻器發(fā)生故障時，系統(tǒng)使用兩個頻率控制模式，這樣可以立即切換到原來的操作模式頻率，以保證鍋爐的正常運行。

　　采用工業(yè)鍋爐變頻節(jié)能電控系統(tǒng)技術(shù)對設(shè)備進行改造，實現(xiàn)了鍋爐給水、爐排、風(fēng)機等運轉(zhuǎn)的自動控制。

　　1、控制系統(tǒng)的總體方案

　　1.1系統(tǒng)控制分為三部分：鍋爐運行、保護控制和公共設(shè)備控制(包括:出渣機、補水泵控制、軟水控制)。

　　1.2鍋爐控制系統(tǒng)能實現(xiàn)自動控制和手動操作兩種控制方式。自動與手動控制為獨立雙線制，可互相切換。鍋爐的自動控制按照預(yù)先編制的控制程序進行控制，并可在鍋爐房集中控制室通過鼠標、鍵盤進行控制。手動控制由設(shè)在開關(guān)柜和集中控制室操作臺上的按鈕進行操作。

　　1.3系統(tǒng)自動控制部分采用集中控制方式，鍋爐鼓風(fēng)、引風(fēng)、水泵、爐排采用智能控制，各自相互獨立，運行協(xié)調(diào)。

　　2、控制系統(tǒng)的具體技術(shù)要求

　　2.1給水系統(tǒng)。2.1.1鍋爐的給水為一臺水泵對應(yīng)一臺鍋爐的供水方式，水位根據(jù)設(shè)定要求自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)恒液位供水。2.1.2鍋爐水位實時監(jiān)測、監(jiān)控。

　　2.2鍋爐爐排給煤。爐排根據(jù)壓力、流量、爐膛溫度的變化以及風(fēng)煤比的設(shè)定，實現(xiàn)給煤量和鼓風(fēng)量的自動控制。

　　2.3鼓、引風(fēng)系統(tǒng)。

　　2.3.1安裝微壓差變送器檢測爐膛負壓，并以此控制引風(fēng)量，保證爐膛負壓相對穩(wěn)定。

　　2.3.2鼓、引風(fēng)系統(tǒng)與給水實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。

　　2.4排渣控制。排渣控制與鍋爐運行狀態(tài)連鎖，可實現(xiàn)自動(手動)開停。

　　2.5鍋爐安全聯(lián)鎖保護。鍋爐安全聯(lián)鎖保護主要考慮三個因素:

　　2.5.1汽包水位的安全保護:鍋爐汽包水位過低，應(yīng)停鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排，并聲、光報警。鍋爐汽包水位過高發(fā)出聲、光報警。

　　2.5.2超壓:應(yīng)停鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、給煤機，并聲、光報警。2.5.3鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排電動機的聯(lián)鎖保護:鼓風(fēng)機、引風(fēng)機、爐排電動機出現(xiàn)任何電氣故障，均應(yīng)聯(lián)鎖停止工作。

　　3、單臺鍋爐參數(shù)檢測點設(shè)置

　　3.1壓力:共設(shè)計3個壓力檢測點，分別是:①壓力;②爐膛負壓;③給水壓力。

　　3.2液位:汽包水位連續(xù)測量(電極信號和電感信號兩種參數(shù))。

　　3.3電流:顯示共3點:①引風(fēng)機電流;②鼓風(fēng)機電流;③水泵電流。

　　3.4溫度:①爐膛溫度;②排煙溫度;③省煤器出口水溫;④省煤器出口煙溫。

　　3.5流量:對每臺鍋爐的流量檢測。

　　4、公共部分參數(shù)檢測點設(shè)置

　　4.1軟水池液位檢測、爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位(兩種顯示)、爐排轉(zhuǎn)速、流量、爐膛溫度、排煙溫度、鼓風(fēng)機電流、引風(fēng)機電流、水泵電流等信號在儀表盤上可以直觀地顯示出來。

　　4.2爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位、蒸汽流量、爐膛溫度、排煙溫度、省煤器出口水溫、省煤器出口煙溫、引風(fēng)頻率、鼓風(fēng)頻率、爐排轉(zhuǎn)速、水泵頻率、軟水池液位，也在計算機顯示屏顯示出測量數(shù)據(jù)。

　　5、具體控制方案

　　5.1鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)。鍋爐機電一體化燃燒控制系統(tǒng)首先需要進行引風(fēng)，調(diào)節(jié)其風(fēng)量以及爐排對煤的需求量，一般都是借助調(diào)節(jié)變頻技術(shù)、自動調(diào)節(jié)儀表和PID的運算公式來進行，以使鍋爐的氣壓值保持在標準的值區(qū)間也就是－20～－40Pa之間。此外，可還需要借助壓力的作用，調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒系統(tǒng)，盡可能的降低鼓風(fēng)量，進而實現(xiàn)刁姐鍋爐燃燒狀態(tài)的目標。但是因為控制系統(tǒng)的制作基于自動化理念，因此鍋爐燃燒和煤量的控制都是借助壓力和鍋爐膛的負壓值來調(diào)控的，這并不需人的干預(yù)，工人唯一需要做的事情就是查看煤的質(zhì)量，并作出判斷制定爐排轉(zhuǎn)動的速度以及爐膛的壓力值，這樣鍋爐就會自動的進入鍋爐燃燒的最好的狀態(tài)，已達到鍋爐燃燒控制系統(tǒng)創(chuàng)建的目的。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)見(圖1)

　　圖1鍋爐燃燒控制系統(tǒng)框圖

　　5.2汽包水位控制。采用最新PID模糊控制理論,并借助自動基于恒頻控制系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品它接受鍋爐電平信號，并將該信號被轉(zhuǎn)換為一個標準的PID運算和延遲補償器，產(chǎn)生一個新的信號，以控制泵的運轉(zhuǎn)頻率，實時調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。當鼓電平低于一定的水平時，PID調(diào)節(jié)器將自動調(diào)節(jié)迅速增長的水泵，相反當級別高于一定水平的高度時，PID控制器將自動降低速度泵，以減少水量，達到水的恒定水平。當變頻器發(fā)生故障時，系統(tǒng)使用兩個頻率控制模式，這樣可以立即切換到原來的操作模式頻率，以保證鍋爐的正常運行。

　　5.3水池液位控制。檢測池水的具體水位，制定集水池的水位低于水的最低水平，或者高于最高水平時，發(fā)出警報，并保持軟水池水位在一定的標準范圍內(nèi)。

　　6、上位控制系統(tǒng)

　　6.1鍋爐機電一體化上位控制系統(tǒng)具有良好的人機接口，包括總體狀況的顯示，分組的顯示，參數(shù)的顯示，電動屏幕，屏幕故障報警，報告顯示，參數(shù)設(shè)定畫面。

　　6.2收集并實時監(jiān)測的實際參數(shù)鍋爐運行的系統(tǒng)，該系統(tǒng)將出現(xiàn)的相關(guān)頁面上。

　　6.3按照預(yù)定的程序監(jiān)控數(shù)據(jù)，并在設(shè)定好的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)鍋爐設(shè)備的操作。

　　6.4鍋爐機電一體化上位控制系統(tǒng)提供了相應(yīng)的處理算法，基于測得的運行參數(shù)，可以自動生成和打印報告。

　　6.5使用TCP/IP協(xié)議的遠程監(jiān)控計算機通信，集成訪問控制端口的信息平臺，可以與控制室聯(lián)網(wǎng)，鍋爐房操作將被實時傳送到控制中心。

　　6.6設(shè)置權(quán)限系統(tǒng)注冊表，實施嚴格區(qū)分操作員的職責(zé)。尤其是運用固定的口令區(qū)分系統(tǒng)的操作人員和工程師。接線員：只能用剛剛設(shè)置好的屏幕，功能和外觀，無權(quán)更改設(shè)置并退出，這樣可以并最大限度地降低系統(tǒng)的權(quán)利。工程師：可以對被配置，參數(shù)設(shè)置，退出系統(tǒng)設(shè)置。由于RTC的工程師們改變了一些控制結(jié)構(gòu)，更改會立即生效，并且可以存儲在控制器聯(lián)機。

　　7、鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)點

　　7.1具有友好的界面，保護功能。由于使用電腦控制，通過電腦屏幕操作者可以及時了解鍋爐燃燒工況，鼓風(fēng)量，爐壓，水位，實時的風(fēng)速以及其它參數(shù)，水在極高或極低水平的超壓聲光時報警，也可以運行聯(lián)鎖鼓。

　　7.2減輕操作者勞動強度，還可以穩(wěn)定壓力。

　　7.3電動機的起動電流，起動轉(zhuǎn)矩大，具有良好的柔軟啟動性能，從0到額定100實現(xiàn)無級轉(zhuǎn)速范圍。

　　7.4由于水供給的恒定電平的結(jié)果，提高了鍋爐操作的效率和可靠性以及使用頻率。

　　7.5系統(tǒng)設(shè)計和變頻調(diào)速兩種方式，采用DCS頻率控制方式，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可以立即切換工作模式。

　　7.6節(jié)能效果非常棒。經(jīng)過專門的測試系統(tǒng)，鍋爐機電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)最大能節(jié)電20％，節(jié)煤約5％，效果非常好。