锅炉机电一体化节能控制系统探讨

摘 要：随着经济的不断发展，各个领域对于能源需求逐渐增多，而锅炉作为炼油、化工以及发电等各个领域动力设施的重要组成部分，也是确保工业生产可以正常且持续开展的关键，但其在生产中所消耗的能源正在逐步增多，进而对我国生态环境造成一定影响。因此，对锅炉进行节能控制系统的改革创新，不仅可以改变传统的锅炉自动化水平低，负荷发生变动导致控制操作难以进行，经常发生系统故障等现象，还可以改变传统控制系统仅限于节能减耗的控制方法，在重视提高燃烧效率的同时注重节电。由此可见，提出锅炉机电一体化节能控制系统具有十分重要的意义。基于此，本文分析了锅炉机电一体化节能控制系统技术及控制要求，控制总体构成，控制设计方案，节能控制系统的发展趋势以及锅炉机电一体化节能控制系统的优势。

关键词：锅炉；机电一体化；节能控制系统

前言

随着我国国民经济不断发展，我国工业化也在不断进步，而锅炉作为我国工业行业动力设施的重要组成部分，提高锅炉的动力保护措施就是提高锅炉工作效率的重要步骤。当前我国工业行业中使用的锅炉通常是燃煤型锅炉，这种锅炉的主要特点就是耗能高、污染大，因此，促进锅炉节能控制系统的发展是十分有必要的。随着时代的发展，科学技术的不断创新，我国对于机电一体化技术的研究也更加深刻，将机电一体化运用在实际生产生活中，与锅炉节能控制系统相结合，发展锅炉机电一体化节能控制系统，从而打造节能化锅炉，实现经济利益的同时注重节能减排，使我国社会主义经济走上可持续发展道路。

1锅炉机电一体化节能控制系统技术及控制要求

锅炉机电一体化节能控制系统其具体系统技术要求主要包括以下几点：第一点，给水系统。锅炉的主要给水方式是由一台水泵对应一台锅炉进行给水，并且水位是依据设定要求可以进行自动调节，进而真正做到恒液位给水。同时要对锅炉水位进行全方位实时监控、监测，以此确保锅炉的正常运行。第二点，锅炉路牌给煤。通过压力、锅炉炉膛温度、流量的变化以及风煤比的设定锅炉炉排可以进行自动控制鼓风量与给煤量。第三点，鼓风、引风系统。要维护炉膛负压稳定以及控制引风量，就要通过安装的微压差变送器及时检测锅炉炉膛的负压情况，以此作为控制锅炉正常运转的基础。并且实现连锁控制鼓风系统、引风系统与给水系统。第四点，排渣控制。对于系统排渣控制可以将其与锅炉运行状态进行连锁，实现自动或手动进行控制[1]。第五点，安全连锁保护。首先对锅炉汽包水位进行安全保护，当锅炉汽包水位过高时发出声报警与光报警。当锅炉汽包水位过低时，及时停止鼓、引风机以及炉排，同时发出声、光报警。其次锅炉出现超压情况，要停止鼓风、引风机以及给煤机同时发声、光报警。最后，对于引风机、鼓风机以及炉排电动机进行联锁保护。当引风机、鼓风机以及炉排电动机发生任何电气故障时都要及时进行联锁停止工作。

锅炉机电一体化节能控制系统作为科技与信息技术的产物，在节能方面的设计更加符合实际要求。但是锅炉设备在实际工业行业中的应用通常是复杂的，因为在运行过程中往往会涉及到步骤繁琐的执行程序以及各种操作对象，这就意味着，想要实现锅炉机电一体化节能工艺的发展就要及时调节方案，以全面的角度看前馈、串级、比值等内容，在使用常规仪表时，要注意明确每个常规仪表的使用要求与规范，并且使用自动设备进行调节。通过将执行机构由挡板转化为变压调速器，以此来降低阀门与挡板留压，维护机泵输出的稳定性，从而达到节能减耗的目的。锅炉的控制过程也是非常复杂，主要包括两点：第一，锅炉汽包水位调节系统，一旦控制不当，就会造成液位水汽分离，轻则造成锅炉损坏，重则导致爆炸事故。第二，锅炉燃烧系统。锅炉燃烧系统的锅炉运行的基础，因此，要调节燃料量，维持压力的稳定性，配合好鼓风、引风量，从而满足蒸汽负荷变化标准。在控制系统中只有重视工艺控制要求才能为锅炉机电一体化的发展，以及实现节能减排打下坚实基础[2]。

2锅炉机电一体化节能控制总体构成

锅炉机电一体化节能控制系统的总体构成包括测量仪表、可编程调节器、变频、变压调节器。测量仪表的使用主要是保证锅炉在运行时的参数都处于标准信号以内。可控系统所使用的测量仪表主要对汽包水位、水流量、蒸汽流量、炉膛负压以及压力等参数进行检测。组成控制系统的仪表设备都可以检测出锅炉的运行情况。就我国当前形势下的锅炉使用情况，很多工业行业的生产使用商并没有意识到其生产、使用的锅炉是不符合节能减排的标准的，而近年来我国政府及其相关部门对于锅炉生产使用造成的污染进行了严厉的打击与处理，人们对于锅炉节能措施的认识才有所提高，进而使锅炉机电一体化节能控制系统的发展与建设更加快速[3]。因此，在进行锅炉机电一体化节能控制系统的总体构成时不仅要考虑机电一体化以及节能，更要从长远角度进行考量，在重视锅炉运行原理的同时运用科学合理并且有效的方式进行管理，从而实现锅炉机电一体化的发展，促进节能减排的有效进行。

3锅炉机电一体化节能控制设计方案

锅炉机电一体化节能控制系統可以分为两种控制，一种是锅炉运行及保护控制，另一种是公共设备控制。锅炉控制系统也可以分为两种控制，一种是手动控制，另一种是自动控制。手动控制主要是对设置在开关柜上的按钮进行执行操作，而自动控制可以进行独立双线智能切换，可以根据自动控制要求编制控制程序，还可以通过键盘以及鼠标控制程序。锅炉机电一体化节能控制系统具体控制方案包括锅炉机电一体化燃烧控制与汽包水位控制。

锅炉机电一体化燃烧控制需要依靠引风达到运行目的，这就意味着，通过控制风量与煤量的需求量达到正常运行。这个过程不仅需要使用自动调节仪表与变频技术，还要通过使用PID运算公式将锅炉气压维持在规定区间内。锅炉机电一体燃烧控制系统操作不需要人工进行干预，只需要通过对锅炉内的煤量与炉膛负压值进行调控，就可以达到锅炉的最佳运行状态[4]。

汽包水位控制是依靠PID模糊控制理论与恒频控制系统技术的相结合产出的新产品。通过PID调节器可以调节控制泵的运转频率，从而维护锅炉运行的稳定性，通过对水池水位的检测，将水位控制在标准范围。通过将各参数显示出来，使操作员更加明确自身职责[5]。

4节能控制系統的发展趋势

4.1自动化强度逐渐提高

锅炉机电一体化节能控制系统的不断发展，使得锅炉自动化强度逐渐提高。锅炉设备可以良好的听从主体进行指挥，即使没有工作人员进行控制，锅炉设备也可以进行正常的运转，当发生突发情况时，锅炉设备可以及时将各开关断开，使锅炉设备停止工作，不仅可以保护锅炉设备自身不受损害，还可以有效避免重大事故的发生。通过自动分配系统可以使锅炉设备进行自行处理其内部结构，使设备之间不能相互影响运行，并且形成具有一定的规律性的控制系统，系统控制主体可以更好的将子系统的信息进行及时有效的处理。

4.2系统化与协调性更强

锅炉机电一体化节能控制系统的发展就是整体化发展，也就是系统发展，这不仅体现了机电一体化技术的全方位发展，更能体现机械工程技术的进步。锅炉机电一体化是通过智能技术的操作下接受精准的信息，进而掌握锅炉运行的整个工作状态。系统化发展离不开信息技术的支持，而信息技术的不断发展又可以推动机电一体化技术的不断提高，这两者相互协调互相促进，进而使锅炉机电一体化节能控制系统向信息系统方向发展。

4.3实现网络互联网操作

随着时代的进步，科学技术的发展，我国已经迈进了互联网信息时代。这就意味着，技术的发展的道路上都要经过细化研究的考验，而实现互联网操作是其重要目标之一，锅炉机电一体化技术也是如此。相关研究人员要不断细化研究，将机电一体化技术中的模块进行分开发展，从而推动机电一体化技术的发展，将其更好的运用到实际锅炉设备建造过程中，进而实现网络互联网对其可操作的目标。

5锅炉机电一体化节能控制系统的优势

锅炉机电一体化节能控制系统的优势主要在以下几个方面。第一，良好的保护功能。通过计算机对锅炉设备进行控制，操作人员可以通过计算机显示屏及时了解锅炉设备的工作状态以及运行情况，及时观察鼓风量、引风量、锅炉炉压、风速及水位等参数，当水位过低或超高时可以及时的进行发声、光报警，也可以开展联锁鼓的运行。第二，降低操作人员的劳动强度，稳定压力。锅炉机电一体化节能控制系统已经实现自动化操作，这就大大减少了操作人员的工作量，进而降低了操作人员的劳动强度，稳定压力。第三，电动机具有良好的启动性能。锅炉机电一体化节能控制系统的电动机的启动电流以及启动转矩都是较大且具有良好的启动性能，可以实现从0到定额100的无极转速范围。第四，节能排效果好。经过专业节能减排测试，锅炉机电一体化节能控制系统最高可以有效节约电能20%，节约煤5%左右，真正实现节能减排。

总结

本文主要就锅炉机电一体化节能控制系统进行了相关方面的分析和探讨，锅炉作为我国工业行业的重要动力设施，发展其机电一体化及节能控制系统是十分必要的，从而推动机电一体化技术的发展，降低操作人员的劳动强度，减少污染，节约能源，促进我国经济可持续发展战略的进步，同时也实现人类社会的快速发展。

参考文献

[1]王鑫，王保军.锅炉机电一体化节能控制系统探讨[J].智能城市，2016，2（02）：42-43.

[2]王鑫，王保军.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用[J].信息化建设，2016（04）：316.

[3]王树琪.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用[J].电子技术与软件工程，2016（10）：133.

[4]杨晓苗.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的运用[J].世界有色金属，2016（09）：194+196.

[5]孙继新，陈新.锅炉机电一体化节能控制系统[J].黑龙江科技信息，2014（03）：70+69.

[6]张启彬，余和林，巢祥坤.锅炉机电一体化节能控制系统[J].工业控制计算机，1993（01）：11-13.

作者简介

何子财（1978.12-），男，汉族，籍贯：广东江门，学历：本科，研究方向：机电。

（作者单位：江门市博盈焊接工程有限公司）