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工業(yè)鍋爐節能減排控制技術(shù)分析

時(shí)間:2024-08-16 20:53:03 能源審計師 我要投稿
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工業(yè)鍋爐節能減排控制技術(shù)分析

  目前,建設資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )是我國的發(fā)展要求,節能減排在工業(yè)生產(chǎn)中的地位日益明顯,對于工業(yè)鍋爐的控制系統來(lái)說(shuō),相關(guān)的法規政策也正在發(fā)生重大變化。下文是由小編為大家提供工業(yè)鍋爐節能減排控制技術(shù)分析,歡迎大家閱讀瀏覽。

  節能減排背景下的工業(yè)鍋爐控制問(wèn)題分析

  ❶節能控制重要作用并沒(méi)有充分發(fā)揮。部分司爐人員對于提高鍋爐運行效率并沒(méi)有很高的技術(shù)能力和一定的責任心,應該擺脫這種單純僅僅依賴(lài)設備的想法,這樣才有可能充分發(fā)揮鍋爐的運行效率。

  ❷在線(xiàn)檢測工業(yè)鍋爐運行能效的相關(guān)功能比較缺乏,要想對于鍋爐制造質(zhì)量、設計、以及燃料與鍋爐的匹配關(guān)系進(jìn)行清晰地掌握,就應該準確和客觀(guān)地了解鍋爐的實(shí)際運行效率,所以,線(xiàn)檢測工業(yè)鍋爐的功能能夠有效促進(jìn)用戶(hù)單位提高節能減排管理水平。

  ❸低配低質(zhì)低價(jià)的情況容易在價(jià)格的競爭中出現。價(jià)格競爭策略在相當多的廠(chǎng)家中應用,這樣就不可避免造成了低配低質(zhì)低價(jià)傾向出現在工業(yè)鍋爐控制裝置中,使得工業(yè)鍋爐節能減排控制技術(shù)發(fā)展存在一定障礙。

  ❹多年來(lái)依然沒(méi)有在核心控制技術(shù)有所突破。對于鍋爐的燃燒方式來(lái)說(shuō),比如相關(guān)的循環(huán)流化床、沸騰、層燃、水煤漿、煤粉等,都沒(méi)有形成魯棒性強、非常成熟可靠的技術(shù)解決方案[1]。

  ❺控制系統用戶(hù)使用界面較為復雜?紤]到部分管理人員以及鍋爐用戶(hù)的司爐的文化程度不高,相關(guān)的自動(dòng)控制方面知識較為匱乏,為了符合司爐人員操作的習慣,應該盡量要求使用操作簡(jiǎn)單的控制裝置。

  ❻鍋爐運行的控制系統在節能設計上,存在一定不足?刂棋仩t向用戶(hù)提供符合要求的熱能,這點(diǎn)是大多數鍋爐的設計目的,在保障鍋爐安全運行的基礎上,并不太重視燃料消耗量是否節約的問(wèn)題。

  節能減排與工業(yè)鍋爐控制技術(shù)的發(fā)展思考

  節能減排新?tīng)t型的發(fā)展

  當前,節能環(huán)保的新?tīng)t型在較多的工業(yè)鍋爐行業(yè)中推出,工業(yè)鍋爐控制系統行業(yè)發(fā)展趨勢下,控制系統廠(chǎng)商著(zhù)重于新型鍋爐的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)和要求,并設計出新型高效的控制設備。比如相關(guān)的高效率的爐型包括冷凝爐、煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐等;新燃料的爐型有高爐煤氣爐、垃圾焚燒爐、生物質(zhì)鍋爐等,還包括相關(guān)的余熱鍋爐等爐型,上述鍋爐在控制方面都有各自的特點(diǎn)和不同的技術(shù)要求。

  鍋爐系統運行能效的在線(xiàn)顯示及檢測技術(shù)

  在工業(yè)鍋爐及其控制系統中,要想比較好地進(jìn)行相關(guān)的控制系統節能減排技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用,就應該做好鍋爐系統運行能效的在線(xiàn)顯示以及檢測功能。對于以微處理器或工業(yè)控制計算機為核心的鍋爐控制系統來(lái)說(shuō),在技術(shù)方面,關(guān)于效能的計算和記錄問(wèn)題不成問(wèn)題。在合理有效進(jìn)行工業(yè)鍋爐的能效在線(xiàn)測量、計算和顯示的功能下,相關(guān)的虛報效率顯現能夠得到制約,有利于鍋爐技術(shù)的健康發(fā)展。

  積極應用成熟技術(shù)

  ❶變頻器技術(shù)。目前,變頻器在工業(yè)鍋爐行業(yè)應用越來(lái)越普及。通過(guò)使用變頻器得以實(shí)現節約電能。相比于電動(dòng)調節閥、風(fēng)門(mén)擋板等節流設備,變頻器的節點(diǎn)率一般能夠達到40%左右,則是根據需要而使用的電能。

  這里對于對蒸汽鍋爐的給水系統進(jìn)行變頻改造分析;谙到y運行現狀,本著(zhù)既能節能降耗,又能控制簡(jiǎn)便、安全且投資較少的原則,我們設計了1套1臺變頻器拖動(dòng)3臺電機的方案。在本方案中,充分利用了鍋爐層有的DCS控制系統,同時(shí)增加了變頻器、可編程序控制器(PLC)和控制信號轉換裝置。此方案由于存在閥門(mén)的調節,所以理論上不能最大限度地節能降耗,但實(shí)際應用中,由于減小了給水母管與蒸汽壓力之間的壓力差,使電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度由原來(lái)的平均10%左右開(kāi)大到75%左右,系統回水閥門(mén)關(guān)閉,仍大大節約了能源。且本方案充分考慮了系統運行的安全性,一旦變頻器故障,系統可立即自動(dòng)由變頻運行狀態(tài)切換至原有工頻運行狀態(tài),完全恢復改造前的運行狀態(tài),保證鍋爐正常運行。變頻故障解除后,仍可方便地手動(dòng)切換為變頻狀態(tài),使變頻器方便地投入運行,且不影響鍋爐的運行。

  ❷模糊控制技術(shù)。模糊數學(xué)基本思想是模糊控制的精髓,主要通過(guò)人類(lèi)思維的模仿,進(jìn)行系統的整個(gè)分析、判斷、推理、決策過(guò)程,對于難以精確描述對象,控制過(guò)于復雜的情況特別適用。比如,模糊控制器要比傳統的PID調節器的功能強大得多。

  ❸網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。信息的傳遞和獲取在網(wǎng)絡(luò )下變得十分方便且迅速,具有較低廉的成本。信息數據的高效傳遞和獲取是工業(yè)鍋爐的節能減排控制技術(shù)的基礎,下面則是具體網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用幾個(gè)方面。

  (1)要想實(shí)現鍋爐各控制節點(diǎn)的信息實(shí)時(shí)共享,就可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。通訊接口在各種鍋爐控制裝置中都具備,比較普及使用的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有PROFIBUS、MODBUS、RS485等,傳感器采集到的過(guò)程參量能夠在現象總線(xiàn)的作用下,在工業(yè)鍋爐的各個(gè)控制節點(diǎn)之間進(jìn)行有效共享,還包括相關(guān)的工作狀態(tài)、執行器和控制器位置等信息,這樣無(wú)疑能夠使得信息利用率有效地提高。

  (2)以太網(wǎng)絡(luò )接口則是以工業(yè)控制計算機為核心的鍋爐控制系統的常用配置,工廠(chǎng)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )(intranet)能夠借助以太網(wǎng),實(shí)現鍋爐房的信息化連接。

  (3)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò ),鍋爐的實(shí)際運行工況可以被鍋爐制造廠(chǎng)商直接觀(guān)察,有利于為鍋爐的節能運行提供必要的技術(shù)保障。

  ❹在系統綜合節能技術(shù)方面。相比于鍋爐效率,熱能系統運行效率的提高則具有更為廣闊的意義,結合筆者經(jīng)驗,相關(guān)的節能技術(shù)模塊安裝在節能控制系統中,主要有以下幾種:

  (1)自動(dòng)參考室外溫度變化情況,根據司爐人員的運行經(jīng)驗,補償控制鍋爐出水溫度。這種做法一方面符合司爐和鍋爐管理人員的習慣,一方面又能夠發(fā)揮自動(dòng)設備的準確可靠的特點(diǎn)。

  (2)鍋爐運行節能模塊,鍋爐的頻繁啟,F象能有效減少,這是通過(guò)控制燃油燃氣鍋爐的啟停周期,使得鍋爐燃料消耗能夠有效節約。

  (3)按需供熱節能模塊,在不同用途的建筑物中,一個(gè)熱能系統的供熱對象也有不同的用途,不同溫度的采暖熱水則可以通過(guò)相關(guān)的三通電動(dòng)調節閥實(shí)現,這樣就能節約大量熱能。

  我國環(huán)境大發(fā)展趨勢就是要求發(fā)展綠色經(jīng)濟和節能減排,應該在相關(guān)的國家法律法規要求下,大力發(fā)展工業(yè)鍋爐節能減排控制技術(shù),使得鍋爐設計效率與實(shí)際運行效率的差異縮小,更加符合我國節能減排的生產(chǎn)要求。

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