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        燃?xì)忮仩t的運(yùn)行控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

        2019-09-10 11:55:30崔偉崔建平
        名城繪 2019年9期

        崔偉 崔建平

        摘要:在近幾年的發(fā)展過程中,部分地區(qū)在鍋爐使用方面,實(shí)現(xiàn)了由燃煤鍋爐向燃?xì)忮仩t的過度,很多城市的工業(yè)鍋爐或采暖鍋爐等,都已經(jīng)換成了相對(duì)節(jié)能環(huán)保的燃?xì)忮仩t。在國(guó)家政策層面,也大力支持鍋爐的“煤改氣”??梢哉f,基于燃?xì)忮仩t在環(huán)保、節(jié)能、降耗方面的優(yōu)勢(shì),其在推廣使用過程中,得到了廣泛的認(rèn)可。從體積上看,燃?xì)忮仩t要比燃煤鍋爐小很多,并且是鍋爐工作過程中,可以更加高效的使用自動(dòng)化控制。從現(xiàn)實(shí)的情況來看,燃?xì)忮仩t的應(yīng)用范圍比較廣,其市場(chǎng)前景不錯(cuò)。燃?xì)忮仩t的控制系統(tǒng)也在隨著技術(shù)的進(jìn)步,逐漸變得更加自動(dòng)化和智能化。

        關(guān)鍵詞:燃?xì)忮仩t;運(yùn)行控制;遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

        我國(guó)作為二十一世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)展中國(guó)家之一,快速地發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)是目前我國(guó)所面對(duì)的重大歷史任務(wù)。由于我國(guó)曾經(jīng)長(zhǎng)期處于以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主的狀態(tài),工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱,在能源的利用上還存在許多不成熟的地方。過去一味地追求工業(yè)發(fā)展的速度一度造成我國(guó)環(huán)境的嚴(yán)重污染。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方針的推進(jìn),我國(guó)在能源消耗結(jié)構(gòu)和能源的利用方面都有了很大的改進(jìn)。鍋爐作為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)重要的能源供給器材,其燃料的選擇以及最大化的利用一直都是非常重要的問題。隨著近幾年燃?xì)忮仩t的出現(xiàn),鍋爐的應(yīng)用也逐漸變得更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。但是我國(guó)的燃?xì)忮仩t仍然存在著不少的問題。

        一、我國(guó)鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)展的不同階段

        控制系統(tǒng)是一臺(tái)鍋爐運(yùn)行的核心與關(guān)鍵,其由程序點(diǎn)火,連鎖,保護(hù),運(yùn)行控制,還有熱工參數(shù)的檢查。測(cè)試,顯示等組成。其中,運(yùn)行控制是對(duì)鍋爐內(nèi)水的溫度和相應(yīng)的水的位置的控制。我國(guó)的鍋爐控制系統(tǒng)在新中國(guó)成立初期,工業(yè)還比較落后的時(shí)候,主要是依靠工作人員的操作,這樣簡(jiǎn)單的手工勞動(dòng)既不能良好地控制鍋爐還存在較大的安全隱患,且完全無法達(dá)到自動(dòng)化。后來隨著技術(shù)的不斷改善我國(guó)又出現(xiàn)模擬控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等逐步地實(shí)現(xiàn)了鍋爐控制系統(tǒng)的自動(dòng)化,節(jié)省了大量的人力,且鍋爐的控制也變得較為精確與安全。但是,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)鍋爐的控制也有其局限性,它一般只適用于較大的鍋爐,對(duì)于小容量的鍋爐往往就無法進(jìn)行很好的控制。

        二、關(guān)于鍋爐系統(tǒng)中熱量平衡的分析

        (一)熱量平衡的概述

        為了達(dá)到節(jié)約資源,保護(hù)和環(huán)境的目的,在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)能量輸出與輸入的控制就顯得非常的重要了。所謂的熱量平衡,就是在鍋爐運(yùn)行的過程鍋爐熱量的輸出與輸入是相等的,呈現(xiàn)出一種平衡的狀態(tài)。在鍋爐運(yùn)行的過程中,一般來說它的熱量供給主要是由燃料完成(在沒有預(yù)熱的前提下),但是鍋爐輸出的熱量就有很多的組成部分,其中包括鍋爐內(nèi)水體的吸熱量,不完全的燃燒損失等。

        (二)影響熱量平衡的因素

        前面就有提到過熱量的平衡是輸出與輸入的平衡,一般來說輸入的熱量較為穩(wěn)定,受外界因素的影響較小,但輸出的熱量由于組成較為復(fù)雜且不穩(wěn)定,如果不加以控制就很有可能會(huì)降低鍋爐的效率,造成能源的浪費(fèi)。例如,像是爐水和循環(huán)水的吸熱量主要就會(huì)受到其水體的質(zhì)量,比熱容,水體溫度的變化幅度等方面的影響。而不完全燃燒損失(未燃盡的燃料所造成的熱量損失占輸入熱量的比重)主要是受過量空氣系數(shù)的影響,這項(xiàng)損失如果不加以控制將會(huì)很大程度上降低鍋爐的效率,造成浪費(fèi)。除此之外,還有散熱損失,排氣損失等,這兩類一般都是與進(jìn)氣的數(shù)量和過量的空氣系數(shù)有關(guān)。

        綜上所述,影響鍋爐效率的最大的兩個(gè)因素便是鍋爐運(yùn)行過程中進(jìn)氣的數(shù)量和過量空氣系數(shù),只有嚴(yán)格地控制好進(jìn)氣的數(shù)量并且尋找出合適的過量空氣系數(shù),鍋爐輸出的熱量才會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài),鍋爐的效率才會(huì)達(dá)到最優(yōu)。

        三、控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)

        (一)選擇合適的系統(tǒng)

        目前,我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用地最多的一種控制系統(tǒng)就是可編程控制器,它是目前同類產(chǎn)品中較新也是性能較好的控制系統(tǒng),它具有實(shí)用性較強(qiáng),操作技術(shù)要求低,自我維護(hù)的功能較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此運(yùn)用較廣。除此之外,常用的控制系統(tǒng)還有工控機(jī)和單片機(jī)控制系統(tǒng)。其中單片機(jī)出現(xiàn)較早,曾經(jīng)在市場(chǎng)上也運(yùn)用地較為廣泛,后來隨著技術(shù)的革新,單片機(jī)控制系統(tǒng)由于其自身性能的局限性,逐漸失去了市場(chǎng),雖然價(jià)格較為便宜,但始終無法滿足市場(chǎng)的需求,目前主要應(yīng)用于儀表領(lǐng)域。工控機(jī)控制系統(tǒng)雖然比起單片機(jī)在性能上有所改善,但是其仍然存在著實(shí)用性不強(qiáng),可靠性不高,自我維護(hù)的功能弱,操作太過復(fù)雜等缺陷。但是其在運(yùn)算,數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存等方面卻比可編程控制器更有優(yōu)勢(shì)。

        綜上所述,為了實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的最優(yōu)選擇,我們可以選擇工控機(jī)控制系統(tǒng)和可編程控制器相結(jié)合的方式,既利用了工控機(jī)在數(shù)據(jù)運(yùn)算,儲(chǔ)存方面的優(yōu)勢(shì)又利用了可編程控制器在性能上的優(yōu)越性。

        (二)控制系統(tǒng)硬件的構(gòu)成

        控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)運(yùn)行的核心,所以其設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性就顯得尤為重要了。一般來說,包括了上機(jī)位的監(jiān)控結(jié)構(gòu),下機(jī)位的運(yùn)行控制結(jié)構(gòu)以及執(zhí)行結(jié)構(gòu)。上機(jī)位那一部分主要負(fù)責(zé)鍋爐運(yùn)行的監(jiān)測(cè),一般由計(jì)算機(jī)來完成。這也就是上面說提到的關(guān)于工控機(jī)和可編程控制器結(jié)合時(shí)工控機(jī)負(fù)責(zé)的部分。下機(jī)位的部分,一般是對(duì)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行控制和執(zhí)行相應(yīng)的操作,也就是可編程控制器負(fù)責(zé)的部分。下機(jī)位運(yùn)行控制結(jié)構(gòu)主要包括了可編程控制器,D/A和A/D模塊,人機(jī)界面等。執(zhí)行系統(tǒng)主要由變頻器,水泵,風(fēng)機(jī),電磁閥等部分組成。這些都是硬件系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,對(duì)鍋爐的運(yùn)行控制有著非常重要的作用,因此,在設(shè)計(jì)的過程一定要注意其科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

        (三)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

        為了使硬件系統(tǒng)既能夠獨(dú)立地完成各部分的工作,又能夠相互協(xié)作,軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般都是按照上下機(jī)位互相協(xié)作的設(shè)計(jì)思路來完成的。它包括了上下機(jī)位兩個(gè)部分的設(shè)計(jì),上機(jī)位主要是由計(jì)算機(jī)組成,由工作人員來操作。因此,這個(gè)部分的設(shè)計(jì)主要是方便工作人員的操作,包括了一些監(jiān)測(cè)軟件,記錄軟件,數(shù)據(jù)查詢的軟件。

        四、結(jié)語(yǔ)

        綜上所訴,鍋爐的運(yùn)行控制包括控制系統(tǒng),硬件軟件等多個(gè)方面,無論是哪一個(gè)方面其對(duì)鍋爐的運(yùn)行都有著非常重要的影響,所以每個(gè)環(huán)節(jié)都必須得到相應(yīng)的重視。只有近乎完善的鍋爐運(yùn)行控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),才能夠保證鍋爐運(yùn)行效率的有效提高,能源利用的最大化。從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]徐秉剛.燃?xì)忮仩t控制原理及故障處理[J].科技傳播,2013 (1): 165-166.

        [2]曹勇.燃?xì)忮仩t的節(jié)能運(yùn)行控制分析[J].科技風(fēng),2015,(6):13-13.

        (作者單位:呼和浩特中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司)

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