锅炉供热系统节能改造中DCS技术的应用

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  【摘要】:随着DCS(集散控制系统)的快速发展,由于DCS有着较为可靠的系统和较为亲民的价格优势因此在锅炉供热领域取得了非常广泛的应用,改变了传统大型热点厂家才应用DCS集散控制系统的情况,现在在各大中小型锅炉供热的中也应用了DCS这一系统,同以往的仪表控制及手工操作等手段组合而成的老式控制系统比DCS有着自控的优势,且DCS不断提高在中小型锅炉供热系统中操作的可靠性、可行性及节能性,运用DCS技术在锅炉供热系统的节能改造中取得了重大的突破,同时DCS也为企业效益取得了极大的提升空间增加了各个方面的成效。
  【关键词】:锅炉供热系统、DCS(集散控制系统)技术 节能改造 策略
  引言:传统的锅炉供热系统沿用了前苏联的设计观念较为老旧保守、设备的运行效率很低、技术水平相对落后、控制调节通常为手动调控工作效率低。而DCS的研发是对锅炉供热系统的全面完善,不仅有节能高效且其自控系统成为了众多企业的青睐优点,对于集散控制系统的节能改造主要是针对改善循环泵、锅炉等这些主要设备,DCS系统在高效运行、降低供热消耗、减少烟雾排放、按需求供热上有着很大突破,在节能改造上尤为突出——节约煤炭输送、节约水电、减排环保等。
  通过DCS在各供热厂运作的实际情况调查,结合该厂的实际情况,综合分析DCS技术对供热系统的利弊,锅炉的燃烧过程有很多影响其燃烧效果的因素:如风煤比例、煤炭质量、布风等等,锅炉供热系统本身的集中控制就是一个以模拟量控制的繁杂控制系统,DCS不仅可以解决这一问题,并且由于DCS的自控优势还可以避免传统手工或者仪表操作对锅炉控制的滞后性,在操作控制上DCS是非常便捷的。选择DCS技术作为锅炉供热系统是最佳选择,下面我们就对DCS技术相关做个系统的介绍。
  一、 DCS技术介绍
  集散控制系统的简称即为DCS(Distributed Control System),也可称为分散控制系统。集散控制四通是由过程监控级及过程控制级共同构成的计算机体系,其中由通信网络作为重要的传输工具,它综合了通讯、控制、计算机和显示等技术,通过集中操作管理、分散控制管理、灵活的配置、分级管理等作为主导思想,在锅炉供热系统中DCS技术有着很突出的优势,具有很高的可靠性、经济性、节能性、协调性、灵活性、开放性等,同时它便于操作、控制的手短合理高效且便于维护修理。
  二、 DCS技术在锅炉供热系统节能改造中的应用
  在传统的锅炉供热系统技术领域中一般来说没有热源方块及换热方块,而DCS自控系统就将锅炉供热系统分成了换热站、热源站这两个部分来管理,换热模块的主要设备包括补水泵、循环泵和多个监控点,而热源方块则主要是燃煤热水锅炉和锅炉的辅助设备。通过这些监控点DCS自控系统可以将这些热量集中管理最后分布到有效的平台上供给服务,进行供热成本分析计算和数据的处理分析,提高整体的供热效率,最后准确的完成耗能分析,达到减少耗能的目的。
  三、 对于应用DCS自动控制系统的策略
  制定好合理科学的锅炉供热系统控制策略可以根据这些策略对整个系统的实际状况分析调整,所以事前做对应用DCS自动控制系统的策略是非常重要的。
  1. 调节供水电动的阀门开度,可以改变供水量,对于热负荷可以达到按需求供热的目的,同时控制供出的水纹,实现降低耗能的目的。在策略上要注意室内外温度的均值算法、画出特征曲线及计算出特征值,在施工时要注意控制温度的精度调节,不能忽略锅炉自身的滞后性,根据特征值的引入可以发现所需供热一般小于实际供热。
  2. 风煤比列的调节对于提高整体供热效率有着很大的影响,可以通过多次测试找出最合适的风煤比列,这个策略通过检测炉内的压强和炉排电机的频率同时调整引风平率、改变锅炉鼓的方法来测出最佳值,多次测量要注意记录和统计分析。最优风煤比列的优化可以减少能源的消耗同时可以保证系统的机械使用次数减少延长设备寿命,通过合理优化煤炭粉末在锅炉内的燃烧可以达到最大化,这样就大大减少了废料的排放,达到节能环保的效果。
  3. DCS自控系统对于热源的自动调节是通过对于室内外的温度均值测量而控制的,根据水流量及热负荷值来自动调节出水的温度和炉排电机的平率,通过一系列的计算测量自控调节了炉排电机的转速,以此来增加其提供煤炭的数量。所以对于温差的控制及对于电机的转速控制可以改变热源的调节。
  四、 DCS技术对于供热系统产生的增效
  通过对DCS技术在供热系统中的种种成效统计,我们可以看到DCS大大提高了整体经济效益,通过节约供水量、节约能源、节约用电量等改变了传统系统的效果,产生了多重附加效益,不仅是对于企业同时对于社会也有很大的效益推动,DCS技术的出现满足了人们对于舒适环保的生活理念,在供热供能方面做出了巨大的贡献,大大提升了人们的生活质量推进人们对于精神生活的追求。对于厂家企业来说,DCS技术改善了人工操作的弊端,通过计算机网络的枢纽达到自动控制,很大程度上避免了人为对锅炉的失物性破坏,同时人工操作可能会造成锅炉滞后性的弊端放大最后导致重要设备受到损伤,DCS技术对于供热系统有着精确性、可靠性、节能性等有点,对于设备来说可以大大增加其寿命,所以对于企业和厂家来说这是非常大的增效。DCS的出现不仅为企业带来了高增效同时为我国的节能环保事业做出了重大贡献,推进了我国的经济发展。
  结语:可以看到经过DCS技术对锅炉供热系统的节能改造,其自控系统在大大提高各个锅炉系统的操作便捷性、可靠性,同时也提升了节能空间及整体经济性,实现了锅炉自动控制、提升系统运作效率、改善设备运作的情况,在真正意义上达到了按照需求供热、减少废气排放、降低供热能量消耗和改善环境的理想要求。对于企业来说DCS自控系统可以降低运作的成本,减轻了职员的劳动强度,减少了所需要的员工人数,这在很大程度上可以节省开销,同时DCS系统保障了整体的供热质量,提升了企业效益,为人们向往的舒适美好生活环境创造了条件,这对发展我国的经济效益起到了极大的推动作用。总而言之,DCS技术在锅炉供热系统节能改造上的贡献功不可没,其应用优势显著、效果优良,对于国内大力发展DCS技术是一项意义深远的工作。
  参考文献:
  [1]何衍庆、王常力主编, <  [2]王树青、胡育德主编, 《现场总线与DCS的讨论与实践》, 自动化博览出版社.
  [3]王常力、凌志浩主编, (  [4]解鲁生主编, 《分布式控制系统DCS技术与应用实例》,中国建筑工业出版社.
  [5]丁守保主编,《分布式DCS技术》,中国科技出版社.
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