摘要：锅炉机电一体化节能系统中应用变频技术，可以降低锅炉运行成本，提高锅炉使用效果，降低对电器元器件及相关材料的影响。文中结合实际情况，分析变频技术的内涵，探讨锅炉机电一体化节能系统中应用变频技术的措施，为类似研究提供借鉴。
关键词：变频技术；机电一体化；节能系统
传统的锅炉电控系统主要包括继电器、接触器等，达不到良好的自控效果，同时电气元件不具有较强的触电安全性，从而导致锅炉机电一体化系统运行的效果始终达不到理想的要求。所以若想改善这一情况，那么就要合理的使用变频技术。
1、锅炉变频系统概述
在调控锅炉设备期间，存在较多影响彼此的工艺参数，因此设备极其繁琐，单一的控制系统很难达到作业要求。在创建调控措施的过程中，要掌握好全局，来给融串级、前馈等融为一个整体的调控方法做出全面的分析。这个时候如果能够把传统的仪表进行组结合，便会构成具有大量仪表数且缺少稳定性的文体，根据这种情况，在操作锅炉设备期间最好要结合具备微机的可编程控制器，即 PLC。行运行的时候，PLC 能够把要输送的压力、火焰等信号采取逻辑运算，从而利用信号传送的方式来保持水状态和燃烧状态，这样一来便能够让锅炉达到理想的运行效果。
此外会因为受到某些因素的干扰而导致出现水位降低、压力较大的状况，所以要终止 PLC 逻辑计算，同时传送报警信号。此时，在解决故障以后要进行重启，从而才可以让系统重新运行。如果系统设备存在问题，PLC 会通过故障显示器传送报警信号，并自动进行保护。另外，PLC 还能够利用故障显示器反映出系统的运行状况。采用变频变压器调速器取代调节阀和挡板，来当做自控系统的执行结构，能够使机泵所传送的能量得到合理的使用，从而便能够减轻阀门和挡板的截流压浆，降低对电能的浪费。变频器主要是融合了电力技术和微电子技术，具备显著的节能效果，当前已经被普遍使用到了电力行业当中，比如引风、鼓风、结水在调控期间都使用了变频技术。
2、锅炉机电一体化节能系统中变频技术的应用
2.1 测量检测仪表
锅炉机电一体化节能系统里的测量检测仪，主要是把所包括的每项运行参数转更改为标准且准确的信号，在信号转化完成以后就可以给可编程控制器输送合理的参数。而需要测量和转换的参数主要有: 火焰温度、入水受的流量、鼓风机的鼓风量等。
2.2 可编程控制器
可编程控制器是锅炉机电一体化系统的主要构成部分，作用在于可以识别和处理运行情况，不但可以确保逻辑计算和联锁保护的稳定性，同时还能够给若干模块一起采取输送和来整理相关数据，从而便能够获得标准模拟信号，保持好变频器的运行速率，这样一来就可以保证锅炉得到安全运行。
在锅炉机电一体化系统里，可编程控制器的编程及其关键，其检测方法简便，同时仪表还具备编程功能，通过面板就可以编制程序，哪怕电池电量耗尽，也能够自行保存所创建的程序。一般状况下采用的是具备运算和调控功能的模块，计算功能模块主要具有前馈、基本调控等。另外，可编程控制在进行运行的时候还可以自动报警，这样即可以加强锅炉机电一体化节能系统的稳定性，同时还可以减少对蒸汽的浪费程度。
2.3 变频变压调速器
锅炉机电一体化系统里，变频器是由鼓风机、引风机所构成，在节能性上具有及其突出的效果。变压调速器主要是通过控制交流异步电动机的转动速度来实现节能的效果，所以要掌握转差率、定子供电频率等实际情况。此外，还要全面的掌握流量的变动情况。
在获取到风压和风量数据以后，通过流体力学便能够了解风电机运行速度和电源频率间所存在的关联性，从而就可以加强锅炉运行的稳定性和降低对蒸汽损失量。
3、案例分析
首先，由于某电厂锅炉机电一体化节能改造重点为高炉煤气增压风机高速电机，常规变频控制要求为 2 台变频控制。而针对 2 台变频运行过程中风机切换问题，系统改造人员可将第三台风机设置为变频启动模式，其余风机设置自动控制模块。若第三台风机转速达到起始转速350 r/min后，作业人员可手动增速，促使其余自动控制风机风速下降。在全部风机在转速一致后，将待切换风机控制模式转化为手动降速，在其转速达到 350 r/min 以上时，关停变频器。考虑到风机挡板、变频器为统一手操器控制，因此，在本次系统改造过程中，可在模拟量控制中添加切换逻辑。此时在变频器启动后，增压风机入口调门会根据速率变化进行逐步启动。同时采用 PID 或者手动操作的方式，直接输出命令符，控制增压风机入口调门。
以某电厂 3 # 机组锅炉内①风机、②风机、③风机为例，②、③风机为变频运行、拟将③风机切换为①风机变频运行。在 14:40 期间，2 # 、3 # 风机以 515 r/min 转速变频运行，在14:42时 1 # 风机变频启动，风机在较短时间内达到起始转速 425 r/min 。为保证整体风机平稳切换，系统改造人员可手动增加1 # 风机转速，促使2 # 、3 # 风机位于自动调节模式。若 1 # 风机转速增加值 485 r/min ，2 # 、3 # 风机转速减少，持续增加 1 # 风机转速。在 14:58 时 1 # 、2 # 、3 # 风机转速依次为 530 r/min 、521 r/min 、522 r/min 。高炉煤气流量为435 kNm3 /h，压力为 9.35 kPa。此时 1 # 风机为自动控制，3 #为手动。在 13:20 风机停运，调门转速对应一致，高炉煤气流量一定。
其次，考虑到锅炉机电一体化节能系统在实际运行中各调节系统间相互关联，系统改造人员可将具体系统划分为水位调节、压力调节、经济燃料控制系统 3 个模块。其中水位调节主要包括单冲量、双冲量或三冲量等不同形式。本次改造主要采用三冲量调节方式，利用给水流量前馈比例运算。结合蒸汽流量前馈比例等级运算结果，可进行前馈串级调节系统搭建。同时在前馈串级调节系统内，以蒸汽流量为主要信号，结合锅筒水位阐参数及给水流量参数，对汽包水位进行控制，保证锅筒水位在一定限度内。蒸汽压力控制主要是依据用汽量变化进行锅炉产热量的调节，保证锅炉内汽压力一定。为保证汽压调节效果，本次改造工程主要利用PLC（可编程控制器），以锅筒压力标准值、实测值为已知参数，进行 PID 智能运算。并引入蒸汽流量比例前馈运算方式，以保证内置调节功能自动运行，同步调节锅炉炉排、鼓风机，保证变频闭环控制精确度。
结语
总之，所以锅炉机电一体化系统在结合了变频器以后，在运行期间若想确保变频控制的效果，相关工作人员则要从水位调控系统、蒸汽调整系统以及燃烧变频控制系统等方面入手，合理的使用PLC、变频变压调速器，来创建合理的变频调控系统，全面展现变频器调速和节能的特点，这样就可以确保机电一体化节能系统得到平稳的运行。
参考文献
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