基于可編程邏輯控制器主控的換熱站變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用探究

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1、基于可編程邏輯控制器主控的換熱站變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用探究摘要：我國現(xiàn)今投入使用的普通換熱站多采用人工開關(guān)閥門控制流量，系統(tǒng)的頻繁啟動(dòng)不僅浪費(fèi)電能，更加劇了器材損耗、引發(fā)噪聲污染。本文通過探究以可編程邏輯控制器為主控的換熱站變頻調(diào)速運(yùn)作，切實(shí)提高了換熱效率，緊密貼合了當(dāng)下節(jié)能減排的趨勢。關(guān)鍵詞：電機(jī)變頻可編程邏輯控制器節(jié)能減排0引言　　利用火力發(fā)電廠蒸汽輪機(jī)發(fā)電后的余熱在冬季對(duì)北方城市實(shí)行集中供熱是合理利用能源、提高能源利用率、減少環(huán)境污染的、改善人民生活的有效措施與重要途徑。集中供熱已成為我國北方冬季供暖的主要形式，并逐步于其他地區(qū)實(shí)施應(yīng)用

2、。對(duì)于我國現(xiàn)今投入使用的普通換熱站，循環(huán)泵和補(bǔ)水泵多采用人工開關(guān)閥門控制流量，使管路的阻尼增大造成電能浪費(fèi)；供暖系統(tǒng)的頻繁啟動(dòng)在加劇設(shè)備損耗的同時(shí)亦產(chǎn)生較大噪聲，影響了施工人員的工作環(huán)境與周邊居民的生活環(huán)境。為有效解決上述問題，我們對(duì)一原裝配有3臺(tái)（75kPa，回水主管上的水壓經(jīng)壓力傳感器變換為10X—50XmA的反饋信號(hào)傳送至PLC輸入端。PLC內(nèi)的給定值設(shè)置為10Xkg，當(dāng)供熱系統(tǒng)的壓力低于10Xkg時(shí)，PLC輸出操作指令使變頻器輸出頻率上升，回水主管開始補(bǔ)水；達(dá)到10Xkg時(shí)，反饋信號(hào)與給定信號(hào)基本相等，變頻器輸出頻率下降，停止補(bǔ)水

3、。通過控制補(bǔ)水量確保了系統(tǒng)回水壓力的穩(wěn)定。　　1.4二次供水溫度的控制　　我國冬季北方城鎮(zhèn)居民住宅內(nèi)大多未裝設(shè)室溫調(diào)節(jié)器，且系統(tǒng)對(duì)眾多熱用戶的室溫難以形成閉環(huán)控制。故換熱站二次供水溫度的控制是確保供熱質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)按需供熱的關(guān)鍵，是確保系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。管理人員可通過修改二次供水溫度調(diào)節(jié)曲線保證在不同室外溫度條件下的相應(yīng)二次管X供水溫度?！　?.5循環(huán)泵變頻調(diào)速與泵轉(zhuǎn)換控制　　根據(jù)壓力傳感器與PLC控制器的處理，使變頻控制柜在壓力到達(dá)上限設(shè)定值后適時(shí)適量控制循環(huán)泵轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)其輸出流量。系統(tǒng)采用循環(huán)投切的方式，將二次側(cè)回水壓力經(jīng)壓力傳

4、感器輸出反饋信號(hào)傳送至PLC，經(jīng)PLC處理后傳送操作指令至變頻器作為調(diào)速控制信號(hào)，在滿足用戶端供暖負(fù)荷要求的前提下令電機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能耗最低?！　‘?dāng)壓力到達(dá)上限設(shè)定值時(shí)，1#循環(huán)泵變頻啟動(dòng)。若變頻頻率到達(dá)上限仍不滿足要求，則在利用時(shí)間繼電器（KT）產(chǎn)生一定延時(shí)后，1#循環(huán)泵變頻轉(zhuǎn)工頻運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)2#循環(huán)泵變頻運(yùn)行?！　‘?dāng)設(shè)定的泵轉(zhuǎn)換時(shí)間到達(dá)后，1#補(bǔ)水泵變頻轉(zhuǎn)2#補(bǔ)水泵變頻運(yùn)行；啟動(dòng)3#循環(huán)泵變頻運(yùn)行，停止1#循環(huán)泵工頻運(yùn)行，2#循環(huán)泵變頻轉(zhuǎn)工頻運(yùn)行。在泵轉(zhuǎn)換時(shí)間再次到達(dá)后，循環(huán)泵與補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)換過程根據(jù)上述變換類推?！　∵\(yùn)行過

5、程中任何一臺(tái)循環(huán)泵引起熱過載繼電器動(dòng)作后，或變頻器產(chǎn)生故障后，相應(yīng)循環(huán)泵轉(zhuǎn)另一臺(tái)工頻運(yùn)行。補(bǔ)水泵在運(yùn)行過程中如引發(fā)熱過載繼電器動(dòng)作，則對(duì)應(yīng)補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)另一臺(tái)變頻運(yùn)行；若變頻器發(fā)生故障，則對(duì)應(yīng)補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)另一臺(tái)工頻運(yùn)行。　　2系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析　　普通換熱站中循環(huán)泵與補(bǔ)水泵在供熱系統(tǒng)中承擔(dān)補(bǔ)充失水和維持二次回水壓力穩(wěn)定等作用，故系統(tǒng)具有啟動(dòng)頻繁的特點(diǎn)，會(huì)對(duì)電X造成巨大沖擊，易加劇管路止回閥的損失、造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。而變頻調(diào)速水泵的電機(jī)從零速變速向工頻轉(zhuǎn)速過渡，運(yùn)行較平穩(wěn)，削弱對(duì)電X沖擊的同時(shí)亦延長了電機(jī)的使用壽命。與此同時(shí)，變頻調(diào)速系統(tǒng)

6、使噪聲密度與噪聲音量明顯降低，改善了換熱站的工作運(yùn)行環(huán)境與周邊居民的生活環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益兼具?！　∷脫P(yáng)程與電機(jī)轉(zhuǎn)速平方成正比，水泵軸功率與電機(jī)轉(zhuǎn)速立方成正比。當(dāng)系統(tǒng)需要流量降低時(shí)，降低轉(zhuǎn)速，相應(yīng)水泵流量降低，從而水泵軸功率降低，節(jié)約電能效果顯著。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，亦避免了采用閥門調(diào)節(jié)時(shí)不必要的閥門壓頭損耗?！　」釋?shí)際操作時(shí),常采用閥門調(diào)節(jié)流量,增大了系統(tǒng)的阻力,造成較大耗能。實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵變頻調(diào)速后,所有的閥門開度最大,令系統(tǒng)的阻力最小。根據(jù)二次側(cè)回水壓力和熱用戶所處高度要求的最低揚(yáng)程來控制循環(huán)泵變頻器的轉(zhuǎn)速,可大大減少循環(huán)泵的流

7、量。當(dāng)平均流量是設(shè)計(jì)流量的70%時(shí),節(jié)電率可按GB12497《三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督指南中的計(jì)算公式計(jì)算,得節(jié)電率高達(dá)52.3%，節(jié)能效益十分可觀。