【中國智能制造網(wǎng)  學術論文】本文提出了節(jié)能減排新爐型的發(fā)展、鍋爐系統(tǒng)運行能效的在線顯示，及檢測技術、積極應用成熟技術等幾個方面，希望能夠對于節(jié)能減排影響下今后的工業(yè)鍋爐控制技術發(fā)展起到一定幫助。　　1、引言
　　
　　目前，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會是我國的發(fā)展要求，節(jié)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(tǒng)來說，相關的法規(guī)政策也正在發(fā)生重大變化，本文主要針對節(jié)能減排影響下工業(yè)鍋爐的控制技術進行相關分析，提出如何進行工業(yè)鍋爐的有效控制，來有效實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
　　
　　2、節(jié)能減排背景下的工業(yè)鍋爐控制問題分析
　　
　　，節(jié)能控制重要作用并沒有充分發(fā)揮。部分司爐人員對于提高鍋爐運行效率并沒有很高的技術能力和一定的責任心，應該擺脫這種單純僅僅依賴設備的想法，這樣才有可能充分發(fā)揮鍋爐的運行效率。
　　
　　第二，在線檢測工業(yè)鍋爐運行能效的相關功能比較缺乏，要想對于鍋爐制造質量、設計、以及燃料與鍋爐的匹配關系進行清晰地掌握，就應該準確和客觀地了解鍋爐的實際運行效率，所以，線檢測工業(yè)鍋爐的功能能夠有效促進用戶單位提高節(jié)能減排管理水平。
　　
　　第三，低配低質低價的情況容易在價格的競爭中出現(xiàn)。價格競爭策略在相當多的廠家中應用，這樣就不可避免造成了低配低質低價傾向出現(xiàn)在工業(yè)鍋爐控制裝置中，使得工業(yè)鍋爐節(jié)能減排控制技術發(fā)展存在一定障礙。
　　
　　第四，多年來依然沒有在核心控制技術有所突破。對于鍋爐的燃燒方式來說，比如相關的循環(huán)流化床、沸騰、層燃、水煤漿、煤粉等，都沒有形成魯棒性強、非常成熟可靠的技術解決方案[1]。
　　
　　第五，控制系統(tǒng)用戶使用界面較為復雜?？紤]到部分管理人員以及鍋爐用戶的司爐的文化程度不高，相關的自動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單的控制裝置。
　　
　　第六，鍋爐運行的控制系統(tǒng)在節(jié)能設計上，存在一定不足?？刂棋仩t向用戶提供符合要求的熱能，這點是大多數(shù)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(jié)約的問題。
　　
　　3、節(jié)能減排與工業(yè)鍋爐控制技術的發(fā)展思考
　　
　　3.1節(jié)能減排新爐型的發(fā)展
　　
　　當前，節(jié)能環(huán)保的新爐型在較多的工業(yè)鍋爐行業(yè)中推出，工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展趨勢下，控制系統(tǒng)廠商著重于新型鍋爐的開發(fā)特點和要求，并設計出新型的控制設備。比如相關的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、生物質鍋爐等，還包括相關的余熱鍋爐等爐型，上述鍋爐在控制方面都有各自的特點和不同的技術要求。
　　
　　3.2鍋爐系統(tǒng)運行能效的在線顯示及檢測技術
　　
　　在工業(yè)鍋爐及其控制系統(tǒng)中，要想比較好地進行相關的控制系統(tǒng)節(jié)能減排技術的開發(fā)和利用，就應該做好鍋爐系統(tǒng)運行能效的在線顯示以及檢測功能。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(tǒng)來說，在技術方面，關于效能的計算和記錄問題不成問題。在合理有效進行工業(yè)鍋爐的能效在線測量、計算和顯示的功能下，相關的虛報效率顯現(xiàn)能夠得到制約，有利于鍋爐技術的健康發(fā)展。
　　
　　3.3積極應用成熟技術
　　
　　，變頻器技術。目前，變頻器在工業(yè)鍋爐行業(yè)應用越來越普及。通過使用變頻器得以實現(xiàn)節(jié)約電能。相比于電動調節(jié)閥、風門擋板等節(jié)流設備，變頻器的節(jié)點率一般能夠達到40%左右，則是根據(jù)需要而使用的電能。
　　
　　這里對于對蒸汽鍋爐的給水系統(tǒng)進行變頻改造分析?；谙到y(tǒng)運行現(xiàn)狀，本著既能節(jié)能降耗，又能控制簡便、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(tǒng)，同時增加了變頻器、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的調節(jié)，所以理論上不能大限度地節(jié)能降耗，但實際應用中，由于減小了給水母管與蒸汽壓力之間的壓力差，使電動閥門的開度由原來的平均10%左右開大到75%左右，系統(tǒng)回水閥門關閉，仍大大節(jié)約了能源。且本方案充分考慮了系統(tǒng)運行的安全性，一旦變頻器故障，系統(tǒng)可立即自動由變頻運行狀態(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。
　　
　　第二，模糊控制技術。模糊數(shù)學基本思想是模糊控制的精髓，主要通過人類思維的模仿，進行系統(tǒng)的整個分析、判斷、推理、決策過程，對于難以描述對象，控制過于復雜的情況特別適用。比如，模糊控制器要比傳統(tǒng)的PID調節(jié)器的功能強大得多。
　　
　　第三，網(wǎng)絡技術。信息的傳遞和獲取在網(wǎng)絡下變得十分方便且迅速，具有較低廉的成本。信息數(shù)據(jù)的傳遞和獲取是工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排控制技術的基礎，下面則是具體網(wǎng)絡技術應用幾個方面。(1)要想實現(xiàn)鍋爐各控制節(jié)點的信息實時共享，就可以通過現(xiàn)場總線技術。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(xiàn)場總線技術有PROFIBUS、MODBUS、RS485等，傳感器采集到的過程參量能夠在現(xiàn)象總線的作用下，在工業(yè)鍋爐的各個控制節(jié)點之間進行有效共享，還包括相關的工作狀態(tài)、執(zhí)行器和控制器位置等信息，這樣無疑能夠使得信息利用率有效地提高。(2)以太網(wǎng)絡接口則是以工業(yè)控制計算機為核心的鍋爐控制系統(tǒng)的常用配置，工廠自動化網(wǎng)絡(intranet)能夠借助以太網(wǎng)，實現(xiàn)鍋爐房的信息化連接。(3)通過互聯(lián)網(wǎng)絡，鍋爐的實際運行工況可以被鍋爐制造廠商直接觀察，有利于為鍋爐的節(jié)能運行提供必要的技術保障。
　　
　　第四，在系統(tǒng)綜合節(jié)能技術方面。相比于鍋爐效率，熱能系統(tǒng)運行效率的提高則具有更為廣闊的意義，結合筆者經(jīng)驗，相關的節(jié)能技術模塊安裝在節(jié)能控制系統(tǒng)中，主要有以下幾種：(1)氣候補償節(jié)能模塊，自動參考室外溫度變化情況，根據(jù)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)揮自動設備的準確可靠的特點。(2)鍋爐運行節(jié)能模塊，鍋爐的頻繁啟?，F(xiàn)象能有效減少，這是通過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(jié)約。(3)按需供熱節(jié)能模塊，在不同用途的建筑物中，一個熱能系統(tǒng)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相關的三通電動調節(jié)閥實現(xiàn)，這樣就能節(jié)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(jié)能減排，應該在相關的國家法律法規(guī)要求下，大力發(fā)展工業(yè)鍋爐節(jié)能減排控制技術，使得鍋爐設計效率與實際運行效率的差異縮小，更加符合我國節(jié)能減排的生產(chǎn)要求。