電氣自動(dòng)化在供熱節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用

李海峰

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，人們對(duì)電氣供熱系統(tǒng)的要求也在不斷提高，供熱系統(tǒng)必須要不斷提高自身的自動(dòng)化水平，這樣供熱系統(tǒng)的工作效率才能得到提升。變頻技術(shù)能夠有效的對(duì)供熱鍋爐的輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行合理的改造，這樣采暖系統(tǒng)運(yùn)行的能源才能得到節(jié)約，生產(chǎn)成本才能得到降低，維修費(fèi)用才能得到減少。本文就電氣自動(dòng)化在供熱節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望能夠在一定程度上提高供熱系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：供熱系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；控制

生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化是未來(lái)系統(tǒng)發(fā)展的一種必然的趨勢(shì)，供熱系統(tǒng)作為城市發(fā)展過(guò)程中一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，其在城市發(fā)展過(guò)程中起到的作用非常大。要想提高供暖系統(tǒng)的性能，就要不斷提高其的自動(dòng)化水平，對(duì)現(xiàn)有的供暖系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，這樣供暖系統(tǒng)的性能才能得到提高。我國(guó)傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中都是由人工進(jìn)行控制，但是人為控制有一個(gè)非常大的缺點(diǎn)，無(wú)法精準(zhǔn)的對(duì)供暖系統(tǒng)進(jìn)行控制，因此要不斷加大電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1補(bǔ)水與循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用

鍋爐系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于管網(wǎng)失水導(dǎo)致蒸汽氣化的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，給整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成非常大的壓力，當(dāng)這些壓力過(guò)低或者是過(guò)高的時(shí)候，鍋爐運(yùn)行的安全性就會(huì)受到影響。這一問(wèn)題的解決措施就是都鍋爐進(jìn)行補(bǔ)水，現(xiàn)有我國(guó)仍舊有很多供暖系統(tǒng)采用人工配合值守的方式對(duì)水位進(jìn)行監(jiān)視，但是由于我國(guó)很多供暖系統(tǒng)的管網(wǎng)出現(xiàn)非常嚴(yán)重的失水現(xiàn)象，甚至很多循環(huán)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

在對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)水的時(shí)候，需要根據(jù)系統(tǒng)壓力的不同對(duì)其進(jìn)行停止供水和補(bǔ)水，在這個(gè)過(guò)程中一般都會(huì)采用電接點(diǎn)壓力表來(lái)對(duì)補(bǔ)水泵的運(yùn)行進(jìn)行控制，補(bǔ)水的時(shí)候電壓表的高低水位的轉(zhuǎn)換式非常頻繁的，這導(dǎo)致補(bǔ)水泵電機(jī)出現(xiàn)了非常頻繁的停止和起動(dòng)。在進(jìn)行補(bǔ)水的過(guò)程中補(bǔ)水系統(tǒng)一般采用的都是降壓和起動(dòng)工頻的工作方式，這種方式會(huì)引起非常大的機(jī)械沖擊和電流變動(dòng)，這不僅在一定程度上增加了電接點(diǎn)的水泵、電機(jī)、壓力表、接觸器等設(shè)備的維修量，同時(shí)還降低設(shè)備的使用年限。

補(bǔ)水系統(tǒng)其本身在運(yùn)行的過(guò)程中，由于水位的差距問(wèn)題非常容易出現(xiàn)系統(tǒng)集氣差異，這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行造成非常大的影響。補(bǔ)水系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中主要是通過(guò)在管網(wǎng)出口安裝遠(yuǎn)傳壓力表的方式，對(duì)動(dòng)壓信號(hào)和系統(tǒng)靜壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在這個(gè)過(guò)程中可以通過(guò)變頻器對(duì)輸出的頻率進(jìn)行控制，這樣補(bǔ)水泵的工作狀態(tài)才能得到改變，系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的壓力才能得到穩(wěn)定。

在進(jìn)行設(shè)備改造的時(shí)候，一般都是用原有的相關(guān)設(shè)備對(duì)控制柜進(jìn)行改造，改變其的頻率，運(yùn)用變頻器對(duì)補(bǔ)水泵進(jìn)行控制，這樣當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要大量補(bǔ)水的時(shí)候，第一臺(tái)補(bǔ)水泵就能通過(guò)變頻的方式進(jìn)行補(bǔ)水，在運(yùn)行的過(guò)程中達(dá)到異地紅工頻之后，工頻的工作方式就會(huì)發(fā)生改變，第二臺(tái)補(bǔ)水泵就會(huì)開(kāi)始運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)的壓力達(dá)到一定程度的時(shí)候，其就會(huì)停止運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)不需要進(jìn)行補(bǔ)水的時(shí)候，變頻器可以自動(dòng)陷入休眠的狀態(tài)，這樣補(bǔ)水泵就會(huì)變成待命的狀態(tài)，這樣整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中就能始終保持恒定狀態(tài)，恒壓補(bǔ)水目的才能達(dá)到。

變頻器在起動(dòng)的時(shí)候采用的是零阻力的方式，其在沒(méi)有起動(dòng)的時(shí)候，對(duì)水泵、電機(jī)的磨損和機(jī)械沖擊是最小的，這樣不僅能夠在一定程度上減少其在維修過(guò)程中的工作量，同時(shí)其在運(yùn)行過(guò)程中有著非常好的節(jié)能效果。另外，變頻裝置的自動(dòng)化程度較高，可排除原來(lái)由于人工值守等人為因素所造成的系統(tǒng)壓力過(guò)高或過(guò)低對(duì)鍋爐系統(tǒng)造成的危害，對(duì)保證整個(gè)供熱系統(tǒng)的壓力、供熱質(zhì)量和鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行會(huì)起到了積極促進(jìn)的作用。

2鼓引風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用

現(xiàn)在我們使用的鍋爐系統(tǒng)在燃燒時(shí)需要鼓引風(fēng)的工作才能使鍋爐正常燃燒，在鍋爐運(yùn)行時(shí)通過(guò)改變爐膛的進(jìn)風(fēng)與引風(fēng)量時(shí)爐膛在1-3負(fù)壓范圍內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)為了使煤在爐膛內(nèi)燃燒的更充分，需要調(diào)節(jié)鼓引風(fēng)的進(jìn)風(fēng)量，而風(fēng)量的調(diào)節(jié)是通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或手工方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)擋板來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在實(shí)際工作中風(fēng)門(mén)擋板的開(kāi)啟范圍是在50%～70%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)就可以滿(mǎn)足爐膛燃燒的需要，這樣就會(huì)使一部分能量消耗在擋板上，同時(shí)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，鼓引風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的大電流形成的對(duì)供電系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的沖擊，導(dǎo)致了機(jī)械部分故障的提高和維修量的增加，如果采用變頻方式，將風(fēng)門(mén)擋板取消或開(kāi)啟至最大，通過(guò)電位器的手動(dòng)調(diào)節(jié)或鍋爐負(fù)壓變送器傳送的信號(hào)送到PC控制器來(lái)自動(dòng)的調(diào)節(jié)鼓引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)節(jié)鼓引風(fēng)風(fēng)量的目的。另外，通過(guò)變頻改造后較改造前平均節(jié)電率為20%～50%。由于軟啟動(dòng)、軟停止對(duì)機(jī)械的磨損小、無(wú)沖擊、降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，且投資回收期較短，一般在6～12個(gè)月即可收回投資。

3變頻器的維護(hù)

3.1變頻器常見(jiàn)的故障

3.1.1變頻器的工作環(huán)境。溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，可安裝散熱裝置并避免日光直射以避免溫度過(guò)高；振動(dòng)是對(duì)電子器件造成機(jī)械損傷的主要原因，可安裝在振動(dòng)沖擊較小的部位或者采用橡膠等避振措施；潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等會(huì)造成電子器件生銹、接觸不良、絕緣降低而形成短路，可對(duì)控制柜進(jìn)行防腐防塵處理，并采用封閉式結(jié)構(gòu)。

3.1.2外部的電磁感應(yīng)干擾。外部的電磁感應(yīng)干擾可能會(huì)引起控制回路誤動(dòng)作，造成工作不正?；蛲C(jī)，嚴(yán)重時(shí)甚至損壞變頻器。可采用以下方法抑制噪聲干擾：？①采用屏蔽線回路②接地端子單獨(dú)使用；③縮短控制回路的配線距離④周?chē)睦^電器、接觸器線圈上加裝RC吸收器；⑤輸入端安裝噪聲濾波器。

3.1.3電源異常。為保證設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)變頻器供電電源也有相應(yīng)的要求。如果附近有直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)和電磁爐等設(shè)備，應(yīng)和變頻器供電系統(tǒng)分離，減小相互影響。對(duì)于要求瞬時(shí)停電后仍能繼續(xù)運(yùn)行的場(chǎng)合，除選擇合適價(jià)格的變頻器外，還應(yīng)預(yù)先考慮負(fù)載電機(jī)的降速比例。變頻器和外部控制回路采用瞬停補(bǔ)償方式，當(dāng)電壓回復(fù)后，通過(guò)速度追蹤和測(cè)速電機(jī)的檢測(cè)來(lái)防止在加速中的過(guò)電流。對(duì)于要求不能停止運(yùn)行的設(shè)備，要對(duì)變頻器加裝自動(dòng)切換的不停電電源裝置。

不同廠家對(duì)變頻器的操作方法設(shè)定略有差異，但就其工作模式主要有面板操作模式和外部操作模式，由于篇幅有限，這里不再詳述。要合理使用變頻器，應(yīng)多參考變頻器廠家提供的使用手冊(cè)，在實(shí)際應(yīng)用中多積累經(jīng)驗(yàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化應(yīng)用的時(shí)候，要不斷結(jié)合供熱系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)際情況，這樣供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化水平才能得到提升?，F(xiàn)在我國(guó)供熱系統(tǒng)自動(dòng)化仍舊存在著很多問(wèn)題，供熱系統(tǒng)的問(wèn)題主要分為硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件主要是自動(dòng)化升級(jí)和設(shè)備規(guī)格的問(wèn)題，軟件主要是供熱管理系統(tǒng)缺少傳感器的問(wèn)題，這一問(wèn)題導(dǎo)致供熱系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，使得供熱系統(tǒng)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。

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