蒸汽鍋爐補水系統中變頻器的應用實踐探微

劉偉　楊興利　劉楠

摘 要：對蒸汽鍋爐中氣泡的液位進行有效的控制，能夠避免液位超高而傷害到鍋爐輔機，也能夠有效的防控超低液位導致迅速汽化水分造成鍋爐爆炸事故。因此，為了有效的控制這些故障的發生，將變頻器裝置應用到蒸汽鍋爐補水系統中是非常必要的。

關鍵詞：蒸汽鍋爐；補水系統；變頻器；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.061

0 引言

鍋爐裝置在相關行業的發展中具有重要的應用意義。補水系統是整個鍋爐中重要的部位，但是，如何控制補水系統的水量是確保鍋爐能否安全、有效被應用的關鍵所在，所以，文章通過下文對變頻器裝置在蒸汽鍋爐補水系統中應用的相關內容進行了闡述。

1 補水狀況與控制要點分析

現階段所應用的鍋爐補水系統是通過汽液閥門、二次顯示儀表、繼電器、補水泵、電極式傳感器等一同構成。它的主要工作原理為：將被測試容器的水位利用電極式的傳感器檢測出來，然后，向著二次顯示儀表中傳遞檢測到的信號數據，之后再通過二次儀表向著繼電器中輸出，當鍋爐的水位處在所設定的低水位處時，就會啟動繼電器，自動將補水泵啟動，然后為鍋爐補水；當鍋爐的水位處在所設定的高水位處時，就會有再次動作的情況出現在繼電器中，補水就會自動暫停。

控制蒸汽鍋爐補水系統的難點：首先，有誤動作存在電極式傳感器中。電極式傳感器在受到蒸汽鍋爐水質的影響之后，這樣水垢就容易形成于電極中，導致檢測的信號不正確，進而造成有錯誤的結果出現在二次顯示儀表中。當在所設定的水位以上出現了鍋爐水位時，繼電器就會停止工作，同時很難及時的斷開補水泵，進而有滿水事故出現；當在低于設定的水位處控制鍋爐水位時，繼電器仍然不會動作，補水泵很難及時打開鍋爐的補水系統，進而有缺水問題發生。其次，較大的日常維護工作量。為了避免有事故出現在其中，一定要及時的更換結垢的電極，因此，可以說有著非常大的日常維護工作量，并且此種控制形式的補水泵會被頻繁的啟動，所以，會有著較高的故障率，同時，還具有很大的維修工作量。

2 具體的應對措施分析

對由雙室平衡容器、差壓變壓器、變頻器、補水泵、被測容器、恒壓變頻高速控制器構成的補水系統進行應用，該系統的基本運行原理是這樣的：圖1為雙室平衡容器構造圖。在正常的情況下，經過凝氣室之后，就會將來自于鍋爐筒中的飽和氣泡釋放掉，進而有飽和的凝結水就會形成于其中，從而補充基準杯，然后，在雙室平衡器中通過基準杯將凝結水導出去，之后向著差壓測量儀表中傳遞。

蒸汽鍋爐中的飽和蒸汽和飽和水。蒸汽鍋爐中的飽和蒸汽與飽和水，利用雙室平衡容器內生成的水與蒸汽二點彼此之間的壓力差，然后向差壓變送器中輸入。這樣就會有4-20mA的信號會被差壓變送器輸送出來，在通過雙芯屏蔽電纜向著恒壓變頻高速控制器中輸入，按照預先儀表上設計出的目標值，來確定此水位的信號，然后，立刻完成PID的運算，一旦測量值比目標值小或者比目標值大，這樣就會有0-10V的調節信號通過調節器向著變頻器中輸送，進而對變頻器的頻率變化情況進行控制，合理的控制電機的轉速，對水泵的具體流量情況進行控制，確保蒸汽鍋爐中有著恒定不變的水位。

3 系統的優越性分析

首先，能夠準確的顯示出水位。壓差的信號能夠 通過差壓變送器生成出來，進而確保能夠更加準確的顯示出水位。其次，水質對其帶來的影響非常小?？刂葡到y在檢測信號的時候，不會應用電極式傳感器，這樣水質就不會影響到控制系統的運行狀況。再次，差壓變送器安裝方便、經久耐用，進而將維修工作量能夠大大降低。最后，可靠性和安全性高。保證蒸汽鍋爐可以快速的補水，確保工作人員和鍋爐系統的安全，而且，在控制電動機時，可以應用到變頻器，防止了頻繁的啟停電動機，將電機的能耗進而能夠有效的降低下來，將電機的應用壽命能夠有效的提升，同時，將系統的維護時間能可以有效降低，使故障的發生率被大大的降低，使系統的穩定性可以得到更高的保障。

4 工程案例分析

在對某工程進行設計時，工藝規定各臺鍋爐的補水都對單沖量的水位調節系統進行應用。

系統控制變頻器將一臺泵自動打開運行，然后對積水的水壓進行檢查，當頻率在變頻器中上升了以后，一旦在設定的壓力值范圍內沒有控制住水壓，這樣系統就會自動的切換第一臺電機到直接工頻供電，通過變頻器帶動另一臺水泵工作，一旦變頻器運行至了工頻狀況下，之后再通過變頻器將下一臺水泵帶動起來，然后，就這樣依次運行。一直在設定的范圍內控制力壓力值為止。一旦降低了鍋爐所需要的給水量，這樣變頻器的運行效率就能夠被自動降低，一旦在零值處控制力變頻器的頻率，還是不可以滿足相應的規定，這樣就會需要向著前一臺水泵自動切換變頻器，再繼續運行。一直通過一個變頻器自行帶動水泵運行，這是變頻恒壓供水控制系統的主要特征，有管網的設定壓力與實際的壓力之間的差異共同決定著切換時間，此外，有著動態恒定的壓力會一直存在于管網中。但是，應該注意，為了避免有故障（報警停機故障等）導致水泵不轉動而使鍋爐水供應不及時，所以，需要將反饋裝置安裝進去，保證變頻裝置可以長期穩定工作。

5 結語

綜上所述，蒸汽鍋爐作為一種重要的機械裝置，在很多行業中都得到了廣泛的應用。如何能夠確保蒸汽鍋爐恒壓狀態下完成補水，這就需要發揮出蒸汽鍋爐變頻調速補水系統的作用，如此一來，才能夠將自動化程度提升，節約能源消耗，確保工作人員和鍋爐裝置可以在一個安全的環境下工作，因此，其應用價值非常之大。

參考文獻：

[1]孫秀華，李嚴.變頻器在蒸汽鍋爐自動補水系統中的應用[J].農機使用與維修，2013（07）：896-899.

[2]蔣清健，張文苑.基于PLC與變頻器控制的泵站恒壓供水系統[J].硅谷，2010（09）：593-595.

[3]]張健，李娟，劉桂蘋等.變頻器在變頻給水系統中的應用[J].山東冶金，2005（40）：321-323.

[4]SSTCC-3303F22M3B3G2E智能差壓變送器使用說明書[S].吉林白城市順達儀表有限公司.