蒸汽锅炉自动节能控制系统技术基础应用

陈晓刚

摘要：现阶段蒸汽锅炉在我国工业生产领域应用范围十分广泛，随着电气工程自动化系统应用到工业领域，使蒸汽锅炉总体性能有了很大提升。传统蒸汽锅炉自动化水平低下，部分操作项目依旧停留在人工操作阶段，不仅为工作人员造成很高的劳动强度，同时在安全性与使用性上受到很大考验。蒸汽锅炉自动控制系统技术的应用，不仅使蒸汽锅炉操作更为简单，还使蒸汽锅炉在运行时更好的节省能源。本文就蒸汽锅炉自动节能控制系统技术实际应用进行分析，以及DCS技术在实际中的应用设计进行分析、探讨。

关键词：蒸汽锅炉；自动节能控制系统技术；DCS技术

传统蒸汽锅炉已无法适应当前高强度工业生产需要，只有通过对蒸汽锅炉设备进行改造、锅炉运作工艺进行改进或者锅炉采用自动化控制技术等，才能使蒸汽锅炉与自动节能控制系统技术有效结合在一起，以适应现阶段高速发展的工业生产需求。传统蒸汽锅炉使用自动节能控制系统技术，可以有效节约蒸汽锅炉燃料损耗，同时也使蒸汽锅炉在自动化建设水平上有很大提升。现阶段蒸汽锅炉自动节能控制系统技术已发展到微型计算机控制系统，通过先进的电子计算机技术与变频调速技术有效结合到一起，使蒸汽锅炉自动化控制水平显著提升，同时也提高了蒸汽锅炉的节能性与可操作性。

1.传统蒸汽锅炉自动控制技术使用现状

1.1.现阶段蒸汽锅炉在水位自动控制上的应用，主要以单冲量水量自动控制方式为主，在锅炉锅筒内放置一个浮球传感器，在锅炉锅筒内水位随锅炉内水位变化时，浮球传感器将实时数据反馈到操作台上的水位自动控制仪上，操作台上的水位自动控制仪器根据原水位设定数据进行自动反应，在实时水位数据低于原设定值时自动打开水泵开关进行锅炉给水处理。现阶段蒸汽锅炉在燃烧自动控制上的应用，主要通过对炉排滑差电机转速进行调节从而控制给煤量，再者就是对引风设备与鼓风设备进行手动控制调节，调节二者的风量以达到对锅炉燃烧的控制。

1.2.现阶段蒸汽锅炉在燃烧自动控制技术使用上还处于初级阶段，主要依靠人工与部分水平较低的自动控制技术为主。所以在现阶段蒸汽锅炉自动控制技术应用实践中，锅炉受到水位自动控制系统影响，锅炉内水位十分不稳定，依旧要依靠人工操作供水为主，锅炉水位自动控制系统容易受到蒸汽负荷、锅炉排污、吹灰以及给水流量变化等因素影响，使水位信息反馈上准确性收不到有效保障。由于锅炉在燃烧控制上主要以人工操作为主，使进出风调节达不到最佳燃烧需要值，造成锅炉内燃烧情况不是十分稳定，同时在能源使用上也造成很大一部分浪费。

2.蒸汽锅炉自动节能控制系统方案设计

2.1.锅炉水位自动控制设计

蒸汽锅炉在水位自动控制上应用汽包水位控制系统，其使用最先进的PID变频控制技术产品，它可以通过锅炉内水位监测传感器将水位变化量进行反馈，转换成标准数据信号并通过PID系统进行准确计算，然后对水泵进行自动控制作业，同时对水泵的工作频率进行准确控制。当汽包液位低于目标液位设定数值时，PID调节器将自动控制水泵开关，进行自动给水处理作业，同时根据汽包内液位量不同进行水泵工作频率调节。当汽包液位与目标液位设定数值差较大时，PID同时增加水泵转速以增加给水量，当汽包液位与目标液位设定数据差较小时，PID同时减少水泵转速已减少给水量，使锅炉水位保持在恒定水位之内，以实现恒液位供水控制。

2.2.锅炉燃烧自动控制设计

蒸汽锅炉在燃烧控制上应用PID变频技术调节系统，同时与自动化仪表仪器有效结合在一起，对锅炉燃烧控制中的鼓风、引风、炉排给煤量进行准确且有效控制，从而真正实现蒸汽锅炉燃烧控制自动化。自动监测设备对炉膛负压进行有效监控，并且将实时炉膛负压数据进行有效反馈，通过PID系统对其进行准确计算，对锅炉引风风量与鼓风风量进行自动控制调节，同时也对炉排给煤量进行有效控制，使炉膛负压数值控制在-20～-40Pa之间，使锅炉燃烧自动控制系统有效实现。在锅炉燃烧自动控制系统设计上应采取全自动闭环控制设计，使锅炉燃烧状态控制与给煤量控制都有PID变频系统进行控制，不需要人工对锅炉燃烧控制进行操作，只需要设定好数据限值就可以。

2.3.锅炉上位控制系统设计

首先在人机界面设计上应更加全面，根据锅炉实际运作情况设定分组画面，同时分为锅炉参数显示画面、电器操作控制画面、故障报警信息画面以及锅炉参数设置画面等。锅炉在运行中通过监测设备将锅炉整体运行参数实时反馈到人机界面中，使操作人员可以很好的对各方面运行状态有一个准确了解，同时操作控制系统也可以根据实时反馈的运行参数，与原设定锅炉各方面运行参数对比，从而对锅炉整体运行状态进行准确且有效的自动控制调节。企业内部远程控制计算机可以与锅炉控制计算机进行连接，通过总控室就可以对锅炉运行状态进行全面了解。在人机界面控制上应设定不同权限，对操作人员与系统工程师有一个准确划分，操作人员只具有操作权限，系统工程师具有参数设定权限，从而使上位控制系统在使用与设定上有效的区分开来。

3.结束语

蒸汽锅炉自动节能控制系统技术的应用，使蒸汽锅炉在可操作性上有了很大提升，同时降低了操作人员的工作强度，还能有效降低蒸汽锅炉燃料消耗量，使蒸汽锅炉节能性更加优越。蒸汽锅炉经过有效改造，完全可以适应现阶段工业生产需求，同时还能为企业降低生产成本，使企业经济效益更加优异。

参考文献：

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[2]范雄慧.蒸汽锅炉自动控制系统的应用.[J]节能环保技术.2005，9（2）：27-29

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