晉能長(zhǎng)治熱電有限公司 高武鵬

1 引言

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的過程中，最為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，就是工業(yè)，其雖然可以為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)服務(wù)，但是也需要消耗大量的資源和能源。所以，必須進(jìn)一步朝著節(jié)能型鍋爐的方向發(fā)展，同時(shí)開展節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，這樣才能保證其生產(chǎn)效率的同時(shí)，避免消耗過多能源。

2 節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

2.1 和物理學(xué)有密切關(guān)系

隨著物理學(xué)在我國(guó)的快速發(fā)展，也促進(jìn)了節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化的發(fā)展。節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化是物理學(xué)的一部分。即使沒有物理學(xué)的出現(xiàn)，也不會(huì)有節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化。

2.2 依靠信息技術(shù)平臺(tái)建立

目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多行業(yè)和企業(yè)都應(yīng)用其。這種技術(shù)也體現(xiàn)在節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化的發(fā)展中。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的靈活性、效率和技術(shù)在節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化技術(shù)的后期維護(hù)中發(fā)揮著重要作用。其應(yīng)用可以在一定程度上更好地體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。因此，可以說節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化是建立在信息技術(shù)平臺(tái)上的[1]。

2.3 和現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合應(yīng)用

隨著電氣行業(yè)的不斷改革和創(chuàng)新，越來越多的電氣設(shè)備被生產(chǎn)出來，這歸功于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。不僅如此，目前，節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為熱門技術(shù)之一，因此越來越多的人開始對(duì)其感興趣，并在研發(fā)過程中進(jìn)行投資。因此，我國(guó)還在全國(guó)范圍內(nèi)建立了相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，以盡可能地提高節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化技術(shù)的性能。

3 節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能

3.1 自動(dòng)控制功能

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的完善且在節(jié)能型鍋爐房中的應(yīng)用可以確保電力系統(tǒng)的安全。電路的安全關(guān)乎著人們的生命安全，尤其是在鍋爐房中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以時(shí)刻監(jiān)測(cè)電路的情況，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可自動(dòng)切斷電路，確保電力回路的各項(xiàng)路線安全運(yùn)行。

3.2 自動(dòng)保護(hù)功能

電氣設(shè)備在于運(yùn)行過程中，時(shí)常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素而引發(fā)一些不可預(yù)知的故障問題。如果電力運(yùn)行所產(chǎn)生的電壓或者電流以及功率，超過了電氣設(shè)備和線路所承受的范圍之內(nèi)，很有可能會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成損害。通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以快速檢測(cè)到故障信息的來源，并對(duì)故障問題進(jìn)行及時(shí)的處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)。

3.3 自動(dòng)監(jiān)控功能

電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中，必須配備相應(yīng)的監(jiān)控功能，才能及時(shí)了解當(dāng)下電氣設(shè)備的運(yùn)行效果。監(jiān)控系統(tǒng)中的自變量是電力，而電是人們用肉眼是無法觀察到的。如果通過直觀從設(shè)備外表進(jìn)行監(jiān)控，根本無法判斷其電務(wù)運(yùn)行的實(shí)際情況。因此，要將節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到設(shè)備中，可以借助各種功能的傳感器，對(duì)電氣設(shè)備中的各項(xiàng)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽。并通過傳感器將信息快速傳遞，可以及時(shí)了解整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)的異常變化。通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)的利用，如果檢測(cè)到異常數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出去警報(bào)信號(hào)，以便工作人員可以對(duì)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而保障了電氣設(shè)備的在正常運(yùn)行[2]。

4 鍋爐的定義及節(jié)能鍋爐特點(diǎn)

鍋爐屬于特殊設(shè)備，具備一定的危險(xiǎn)性，在鍋爐生產(chǎn)運(yùn)行過程中，是將各種燃料或者是能源全面應(yīng)用進(jìn)來，通過加熱的方式，讓其達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行外部的輸出。一般額定功率超過100kW 的容器都被統(tǒng)稱為鍋爐。

在我國(guó)過去的鍋爐房供能過程中，會(huì)釋放大量的熱能，同時(shí)還會(huì)看到大量的煙氣繚繞。所以，在人們的固有觀念下，認(rèn)為鍋爐運(yùn)行中之所以會(huì)損失大量的能源，根本原因就是煙氣熱能的損失。與過往的鍋爐進(jìn)行對(duì)比，節(jié)能型鍋爐能進(jìn)一步提高能源的利用率，深化節(jié)能理念。這一鍋爐在運(yùn)行的過程中，并非像過往一般，直接添置燃料，開始運(yùn)行，而是提前將管理體系建立進(jìn)來，也就是說，要深入到整個(gè)鍋爐房的運(yùn)行之中，科學(xué)管理實(shí)際熱量，確保其可以充分滿足現(xiàn)實(shí)需要的熱量值，避免消耗過多的熱量。此外，在節(jié)能鍋爐實(shí)際運(yùn)行的過程中，應(yīng)用進(jìn)來的諸多供電設(shè)備也是非常先進(jìn)的，全面摒棄了過往落后式的供電設(shè)備，其不僅可以提供大量的能量，還可以對(duì)燃料進(jìn)行二次處理，實(shí)現(xiàn)能源的充分利用。不僅如此，將節(jié)能鍋爐與過往的鍋爐進(jìn)行對(duì)比，其還有一個(gè)突出的特點(diǎn)，就是可以開展節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，在這樣的設(shè)計(jì)背景下，無須人工操作，而是直接進(jìn)行自動(dòng)化識(shí)別和操作，整體的操作效率更高，也能節(jié)省大量的人力和物力。

5 節(jié)能型鍋爐房中的節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)分析

5.1 節(jié)能型鍋爐房的配電室選址和設(shè)計(jì)

在對(duì)節(jié)能型鍋爐房進(jìn)行節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要率先考慮這樣一個(gè)問題，就是其中的配電室選址和設(shè)計(jì)工作，只有將這一基礎(chǔ)工作做好，后續(xù)節(jié)能型鍋爐房才能發(fā)揮出更大的效用。首先，就是設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入到復(fù)合分區(qū)的附近位置，科學(xué)選擇配電板的空間，同時(shí)，應(yīng)科學(xué)控制整個(gè)空間，站在全局的角度統(tǒng)籌分析，保證最終的選擇成效；其次，就是對(duì)于技術(shù)人員而言，必須深入到實(shí)際選取的配電室周圍區(qū)域，將水處理設(shè)備安裝進(jìn)來，避免損失過多的能量。此外，對(duì)于鍋爐的運(yùn)行需要非常多的能量，而且很多時(shí)候產(chǎn)生的諸多熱量，都是提前無法計(jì)算的。這就需要在配電室的內(nèi)部，將空調(diào)安裝進(jìn)來，確保可以平均分配損耗。

5.2 鍋爐房控制柜布局設(shè)計(jì)

眾所周知，對(duì)于鍋爐房而言，是一個(gè)非常危險(xiǎn)的場(chǎng)所，一旦操作不當(dāng)，就會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)，所以，在具體設(shè)計(jì)鍋爐電氣控制系統(tǒng)的過程中，必須將獨(dú)立的控制室設(shè)計(jì)進(jìn)來，不僅如此，還要設(shè)計(jì)一個(gè)集中的控制室，確保一些自動(dòng)化控制柜等設(shè)備完全集中在一處。在進(jìn)一步改造鍋爐的過程中，如果受到現(xiàn)實(shí)條件的約束，導(dǎo)致無法深入到不同的電氣控制柜之中，將獨(dú)立的控制室分別設(shè)計(jì)進(jìn)來，也要采取有效的隔離措施，并且設(shè)計(jì)在安全的位置，遠(yuǎn)離一些危險(xiǎn)區(qū)域，還要加強(qiáng)保護(hù)。針對(duì)一些較大容量的鍋爐，在具體設(shè)計(jì)的過程中，必須明確一點(diǎn)，就是原理墻壁安裝，以柜體為核心，將前后雙開門設(shè)計(jì)進(jìn)來，也就是在運(yùn)行的過程中，保證前面正常操作，后面有序維護(hù)，這樣可以提高生產(chǎn)實(shí)效，避免出現(xiàn)任何安全事故。

5.3 加強(qiáng)對(duì)鍋爐房燃料計(jì)量自動(dòng)化管理和控制設(shè)計(jì)

對(duì)于節(jié)能鍋爐房的自動(dòng)化設(shè)計(jì)而言，不僅僅是集中在節(jié)能方面，還需要深入到鍋爐房的燃燒體系內(nèi)部，進(jìn)行計(jì)量的計(jì)算和優(yōu)化。通過自動(dòng)化的管理和控制設(shè)計(jì)，可以讓鍋爐在原本的燃燒基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高燃燒效率。首先，就是設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入到鍋爐燃料之中，加大管理設(shè)計(jì)，深化落實(shí)一些有效的管理措施，例如，在應(yīng)用燃料之前，必須對(duì)所有的原料和其他燃料進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，確保其完全達(dá)到要求和標(biāo)準(zhǔn)，才能應(yīng)用到鍋爐燃燒之中，保證燃燒效率和質(zhì)量；其次，就是在儲(chǔ)存燃油的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格調(diào)整燃油的質(zhì)量，并且進(jìn)行科學(xué)監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)了任何燃油不符合要求，未能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，都要第一時(shí)間清除處理。

5.4 選擇合適的鍋爐類型

在工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中，已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了集成化發(fā)展。針對(duì)鍋爐方面，也對(duì)其成本和節(jié)能方面，提出了更高的要求。所以，相關(guān)工業(yè)企業(yè)在選用鍋爐的過程中，必須慎重再慎重，根據(jù)自身的需求，對(duì)鍋爐進(jìn)行全面分析，然后將合適的類型選取進(jìn)來，以提高生產(chǎn)效益。當(dāng)下市場(chǎng)中的鍋爐種類非常多，讓人眼花繚亂，所以，在選取鍋爐類型的過程中，首先就要遵循節(jié)能降耗的原則，將符合這一原則的鍋爐篩選出來，其次，就是考慮到鍋爐設(shè)備的性價(jià)比，以及實(shí)際的性能優(yōu)化情況，進(jìn)而進(jìn)行針對(duì)性選擇。節(jié)能型鍋爐如圖1所示。

圖1 節(jié)能型鍋爐

5.5 增設(shè)余熱回收裝置

對(duì)于鍋爐房而言，在進(jìn)行節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，還需要將預(yù)熱回收裝置設(shè)計(jì)并應(yīng)用進(jìn)來。眾所周知，鍋爐在燃燒的過程中，會(huì)釋放出大量的熱能，如果不能及時(shí)回收這些熱能，就會(huì)造成非常嚴(yán)重的能源浪費(fèi)，所以，將余熱回收裝置設(shè)計(jì)進(jìn)來，可以對(duì)鍋爐燃燒和排放過程中產(chǎn)生的余熱，進(jìn)行自動(dòng)收集，這樣既可以提高燃燒效率，又可以避免能源的過度浪費(fèi)。此外，設(shè)計(jì)人員還需要特別注意一點(diǎn)，應(yīng)在鍋爐的尾部位置設(shè)計(jì)并安裝余熱回收裝置，處于該位置，可以較好地利用煙氣的余熱，進(jìn)一步加熱鍋爐給水，提高整體鍋爐的熱效益。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的命題，其在具體執(zhí)行和推進(jìn)的過程中有諸多的關(guān)鍵點(diǎn)需要引起注意和重視。

6 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

6.1 設(shè)計(jì)思路分析

主要包括三種類型，即集中監(jiān)控設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

6.1.1 集中監(jiān)控設(shè)計(jì)

其特點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)維比較方便，設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。在專項(xiàng)設(shè)計(jì)過程中，連接處理非常重要，關(guān)乎著設(shè)備以及相關(guān)設(shè)施的有效連接，從而實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。但是，就目前的情況來看，設(shè)備及相關(guān)設(shè)施的連接肯定涉及很多電路，電路數(shù)量的增加難免會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性，這方面值得注意。所以，為了應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)狀，在設(shè)計(jì)過程中完善相關(guān)設(shè)備，裝置隔離開關(guān)或者電路器以更好地滿足設(shè)備的運(yùn)行，保證監(jiān)控質(zhì)量。

6.1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸占領(lǐng)人們的日常工作和生活，電氣系統(tǒng)也不例外，利用先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)可以對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行清晰的監(jiān)控，并獲取相關(guān)信息。而且，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的完善可以更好地控制電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，避免線路的浪費(fèi)。

6.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化，隨著時(shí)代的進(jìn)步，電氣系統(tǒng)也要朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，圍繞網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線連接。此外，為了確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中各設(shè)備之間要相互聯(lián)系，但要相對(duì)獨(dú)立，增加網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性，這樣某一部分在出現(xiàn)問題時(shí)可以自動(dòng)控制，確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全。

6.2 應(yīng)用分析

在實(shí)施電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，對(duì)于信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，必須在服務(wù)器和以太網(wǎng)上體現(xiàn)群，最終才能形成有效的控制系統(tǒng)。首先，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)施過程中，操作人員可以借助瀏覽器方便地瀏覽相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行全面、系統(tǒng)的管理和分析，有效監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這樣可以避免電氣設(shè)備出現(xiàn)一些安全問題和錯(cuò)誤，以免影響相關(guān)效益和價(jià)值的實(shí)現(xiàn)；擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)；最后，軟件結(jié)構(gòu)、通信技術(shù)和環(huán)境配置的集成，不僅提高了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行性能，而且保證了其穩(wěn)定性和安全性。在某種程度上，對(duì)于服務(wù)業(yè)來說，可以產(chǎn)生很多資源整合和信息共享的便利和效果。

7 結(jié)語

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的過程中，也伴隨著非常嚴(yán)重的能量消耗和環(huán)境污染問題，特別是工業(yè)領(lǐng)域，需要消耗大量的能源，排放大量的廢棄物，所以，必須深化節(jié)能理念。其中最為重要的生產(chǎn)消耗環(huán)節(jié)，就是鍋爐房，針對(duì)此應(yīng)積極選用節(jié)能型的鍋爐，更要積極開展節(jié)能型鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)，通過先進(jìn)的技術(shù)，提高鍋爐的運(yùn)行效率和質(zhì)量，避免浪費(fèi)過多的能源資源，真正促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。在未來發(fā)展過程中，清潔能源將會(huì)得到更大范圍的推廣和應(yīng)用，過往的燃煤鍋爐也勢(shì)必會(huì)被燃?xì)忮仩t所取代，實(shí)現(xiàn)更大的突破。