X-NENG6000鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)
針對(duì)不同應(yīng)用廠家，設(shè)備情況各不相同，對(duì)于原來沒有變頻器的我們配套XNENG-1大控制柜，內(nèi)含變頻器，工頻變頻切換回路；對(duì)于原來有變頻器的我們配套XNENG-2小配電箱。采用DCS控制的節(jié)能柜。
一、浪費(fèi)在哪里，您知道嗎？
節(jié)能潛在點(diǎn)：人為因素
隨著工業(yè)化的發(fā)展各企業(yè)對(duì)司爐工的需求量急增，應(yīng)急的只經(jīng)過了短時(shí)培訓(xùn)的司爐工紛紛應(yīng)聘上崗，他們中間不乏有操作水平較高的司爐工，但更多的是操作水平一般，甚至連鼓風(fēng)配風(fēng)門都不會(huì)使用的爐工，他們可以使鍋爐燒起來，也可以滿足車間的生產(chǎn)要求，但是不知道如何使鍋爐燃燒最好，最終以多用煤多耗電的代價(jià)來彌補(bǔ)操作水平不足。鍋爐的燃燒在以下情況下有較大的節(jié)能空間。
間隙燃燒法：當(dāng)工藝油溫（導(dǎo)熱油爐）或蒸汽壓力（蒸氣鍋爐）低于下限設(shè)定值時(shí)，鍋爐燃燒啟動(dòng)，當(dāng)工藝油溫或蒸汽壓力高于上限設(shè)定值時(shí)，鍋爐燃燒停止，經(jīng)常性啟停鼓風(fēng)引風(fēng)，使燃燒狀況不穩(wěn)定，浪費(fèi)電浪費(fèi)煤。因?yàn)槊褐械墓潭ㄌ嫉娜紵c火床溫度，爐膛溫度有很大的關(guān)系，火床和爐膛溫度偏低時(shí)，燃燒速度會(huì)明顯減慢，煤中的固定碳燃燒變得越加困難，爐渣含碳量增加，這樣就使煤不能完全燃燒，熱損失和排煙熱損失增大，運(yùn)行效益下降。不連續(xù)的燃燒，當(dāng)引風(fēng)鼓風(fēng)因超溫或超壓停下來，火床和爐膛溫度會(huì)慢慢下降，等引風(fēng)鼓風(fēng)再啟動(dòng)時(shí)，火床和爐膛溫度已相當(dāng)?shù)?，煤的再燃燒有一個(gè)過程，只有等火床和爐膛溫度升高到一定溫度后，鍋爐效率才會(huì)提高，但此時(shí)可能又會(huì)出現(xiàn)超溫或超壓停爐，這種燃燒方法導(dǎo)致爐膛平均溫度長(zhǎng)期偏低，很難使鍋爐運(yùn)行在最佳工況。
連續(xù)燃燒法：一般的調(diào)節(jié)方法是當(dāng)負(fù)荷變大時(shí)，將爐排的速度加快，當(dāng)負(fù)荷變小時(shí)，將爐排的速度放慢，這樣調(diào)節(jié)可以使鍋爐有一個(gè)連續(xù)燃燒的工況，但鼓風(fēng)引風(fēng)的風(fēng)量不能跟隨爐排的變化而變化，司爐工也不會(huì)頻繁去調(diào)節(jié)鼓風(fēng)和引風(fēng)的風(fēng)門，這就會(huì)造成當(dāng)負(fù)荷大時(shí)爐排速度調(diào)快，鼓風(fēng)量就會(huì)偏小，燃燒不完全；當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)爐排速度調(diào)慢，鼓風(fēng)量就會(huì)顯得偏大，就會(huì)有過剩的空氣不參與燃燒而中和爐膛溫度后由引風(fēng)排出，造成能量的浪費(fèi)。沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的連續(xù)燃燒。
二、針對(duì)浪費(fèi)現(xiàn)象，怎樣才能解決？
節(jié)能潛在點(diǎn)：鍋爐設(shè)備本身存在不足
絕大多數(shù)工業(yè)鍋爐制造企業(yè)只重視鍋爐本體的設(shè)計(jì)，對(duì)燃燒設(shè)備并不多加研究，在燃燒設(shè)備上存在的缺陷較多：
鍋爐運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表不全
目前在用工業(yè)務(wù)鍋爐配置的運(yùn)行監(jiān)測(cè)儀表不全，尤其缺少顯示鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)的儀表如爐膛負(fù)壓，爐膛溫度等等，因此，司爐工在調(diào)整鍋爐運(yùn)行時(shí)，往往由于缺少儀表顯示數(shù)據(jù)，不能對(duì)鍋爐的運(yùn)行情況隨時(shí)做出準(zhǔn)確判斷并實(shí)行相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)整，難以使鍋爐處于最佳運(yùn)行工況。
自動(dòng)化控制程度低
鍋爐出廠的電控配置較低，大都采用簡(jiǎn)單的工頻控制方式，或者變頻手動(dòng)調(diào)節(jié)方式。這種方式的自動(dòng)化程度很低，鍋爐燃燒狀況的好壞完全依賴司爐工的操作水平，不但司爐工的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且沒有實(shí)現(xiàn)連續(xù)閉環(huán)控制，不能根據(jù)外界負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，無法使鍋爐燃燒較快地適應(yīng)工況的變動(dòng)和處于連續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)，鍋爐的運(yùn)行效率受到限制。
鍋爐輔機(jī)配套問題
目前，許多鍋爐的鼓引風(fēng)機(jī)配套偏大，風(fēng)機(jī)不能在高效率區(qū)域運(yùn)行，鍋爐運(yùn)行工況變動(dòng)時(shí)，只能靠擋板來調(diào)節(jié)風(fēng)門的開度，這樣就存在風(fēng)阻和能量損失問題，由于電機(jī)轉(zhuǎn)速是恒定不變的，減少了風(fēng)門開度增加了風(fēng)阻，風(fēng)量雖然降低了，但風(fēng)壓隨之增加了，在風(fēng)門上的壓力損耗會(huì)造成很大的電能浪費(fèi)。
采用風(fēng)煤比燃燒控制曲線 特別在負(fù)荷經(jīng)常變化的情況
下會(huì)顯得更及時(shí) 更經(jīng)濟(jì) 更節(jié)能
燃燒控制亮點(diǎn)之一
-----風(fēng)煤比燃燒控制曲線
風(fēng)煤比控制意義
大家都知道，鍋爐的燃燒效率，主要體現(xiàn)在配風(fēng)和配煤，如果進(jìn)風(fēng)量太大，就會(huì)有過剩的空氣中和爐膛的熱量，使?fàn)t膛溫度降低，煤中的固定碳燃燒不完全，爐渣含碳量增加，鍋爐的熱效率下降；如果進(jìn)風(fēng)量偏小，煤就不能充分燃燒，產(chǎn)生大量的CO，不經(jīng)燃燒，直接排出，而且煤在爐排燒到盡頭還是紅煤渣，使煤碳燃燒不完全，造成燃煤的浪費(fèi)。打個(gè)比喻，就像汽車的化油器，混合比太濃或太淡，都會(huì)造成汽車的動(dòng)力不足和浪費(fèi)汽油。那么，如何能達(dá)到配風(fēng)合理、燃燒最優(yōu)，我們公司根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建立了一套風(fēng)煤比燃燒曲線模型，適用于所有的工業(yè)燃煤鍋爐。使客戶的鍋爐始終處于最佳燃燒狀況，節(jié)電節(jié)煤。
風(fēng)煤比曲線生成
根據(jù)不同的鍋爐，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，正常負(fù)荷和較小負(fù)荷時(shí)鼓風(fēng)和爐排的頻率輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)煤比模型自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)該鍋爐的風(fēng)煤比曲線，在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，鼓風(fēng)會(huì)根據(jù)風(fēng)煤比曲線自動(dòng)跟隨給煤量的變化而變化。鍋爐負(fù)荷變大時(shí)，爐排的速度自動(dòng)加快，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)依據(jù)風(fēng)煤比曲線計(jì)算出鼓風(fēng)頻率，從而自動(dòng)調(diào)大鼓風(fēng)的風(fēng)量；當(dāng)負(fù)荷變小時(shí)，爐排的速度自動(dòng)放慢，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)根據(jù)風(fēng)煤比曲線計(jì)算出鼓風(fēng)頻率，從而自動(dòng)調(diào)小鼓風(fēng)的風(fēng)量；這樣就不會(huì)出現(xiàn)鼓風(fēng)量時(shí)而偏大、時(shí)而偏小的現(xiàn)象。使鍋爐始終處于最佳的燃燒工況。
采用恒負(fù)壓控制方式后 風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比以前變慢了 爐膛溫度比以前變高了用電量比以前明顯減少了
燃燒控制亮點(diǎn)之二
-----爐膛恒負(fù)壓燃燒方式
爐膛負(fù)壓控制意義
爐膛負(fù)壓在鍋爐燃燒控制中是一個(gè)很重要的參數(shù)，負(fù)壓控制的好壞直接影響到鍋爐的熱效率，主要體現(xiàn)在：
□ 引風(fēng)負(fù)壓過大，會(huì)加大排煙速度，熾熱的煙氣與導(dǎo)熱油管（水冷壁管）熱交換時(shí)間偏短，同時(shí)鍋爐后部出渣處和爐墻的漏風(fēng)量加大，空氣過剩系數(shù)上升導(dǎo)致爐膛溫度降低；
□ 引風(fēng)負(fù)壓過大，會(huì)把爐膛的溫度后移，使熱量移向煙道，使排煙溫度升高，使?fàn)t膛熱量的利用率降低；
□ 引風(fēng)負(fù)壓過大，會(huì)造成引風(fēng)出力過剩，而這過剩的出力需要增大電動(dòng)機(jī)輸出功率來彌補(bǔ)，浪費(fèi)的將是大量的電能；
□ 引風(fēng)量過小，會(huì)造成爐膛負(fù)壓過小，甚至正壓燃燒，這樣容易燒壞爐門、爐墻，造成停爐停產(chǎn)。
恒負(fù)壓控制原理
恒負(fù)壓控制方式是采用傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)爐膛內(nèi)的實(shí)際負(fù)壓，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，當(dāng)鼓風(fēng)因外界負(fù)荷變化時(shí)，傳感器將檢測(cè)出爐膛負(fù)壓的變化，計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際負(fù)壓測(cè)量值與設(shè)定負(fù)壓值相比較，輸出一控制信號(hào)給引風(fēng)變頻器，調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速使負(fù)壓回復(fù)到設(shè)定值，從而始終保持爐膛負(fù)壓恒定。連續(xù)燃燒控制模式使熾熱的煙氣與熱媒體的熱交換時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，排煙溫度降低，熱利用率變高，使燃燒更穩(wěn)定，控制更平穩(wěn)。
燃燒控制亮點(diǎn)之三
———連續(xù)燃燒控制模式
鍋爐廠配套的控制柜一般是接觸器控制的工頻工作方式，燃燒時(shí)引風(fēng)、鼓風(fēng)都處于最快速度，煙道內(nèi)煙氣流速很快，熾熱的煙氣與鍋爐導(dǎo)熱油管（水冷管）的熱交換時(shí)間相對(duì)就短，排煙溫度相對(duì)偏高，熱利用率較低。而且每次停爐后，爐膛溫度和煤層溫度下降很快，當(dāng)鍋爐再運(yùn)行時(shí)，由于鼓風(fēng)的進(jìn)入和再燃燒有一個(gè)過程，爐膛溫度會(huì)持續(xù)下降，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能把爐膛溫度升上去，同時(shí)鍋爐的頻繁起停影響了電機(jī)的使用壽命，增加了啟動(dòng)能量損耗。
針對(duì)這種弊病，我們采用了先進(jìn)的變頻技術(shù)，微電腦計(jì)算機(jī)技術(shù)，按照鍋爐的負(fù)荷需要自動(dòng)調(diào)節(jié)爐排速度，同時(shí)根據(jù)風(fēng)煤比曲線來控制鼓風(fēng)引風(fēng)的轉(zhuǎn)速，使鍋爐的燃燒力度根據(jù)負(fù)荷的變化而變化，使煤炭燃燒時(shí)間變長(zhǎng)，燒盡燒透，同時(shí)由于引風(fēng)鼓風(fēng)速度變慢，煙道內(nèi)煙氣流速變慢，熾熱的煙氣與導(dǎo)熱油管的熱交換時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，排煙溫度相對(duì)偏低，熱利用率變高。