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)的頻繁啟動不僅浪費電能，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)速運作，切實提高了換熱效率，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)電廠蒸汽輪機發(fā)電后的余熱在冬季對北方城市實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)實施應(yīng)用

2、。對于我國現(xiàn)今投入使用的普通換熱站，循環(huán)泵和補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；供暖系統(tǒng)的頻繁啟動在加劇設(shè)備損耗的同時亦產(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，我們對一原裝配有3臺（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，PLC輸出操作指令使變頻器輸出頻率上升，回水主管開始補水；達到10Xkg時，反饋信號與給定信號基本相等，變頻器輸出頻率下降，停止補水

3、。通過控制補水量確保了系統(tǒng)回水壓力的穩(wěn)定?！　?.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、實現(xiàn)系統(tǒng)按需供熱的關(guān)鍵，是確保系統(tǒng)經(jīng)濟運行的重要手段。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上限設(shè)定值后適時適量控制循環(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，在滿足用戶端供暖負(fù)荷要求的前提下令電機在整個系統(tǒng)運行過程中的能耗最低。　　當(dāng)壓力到達上限設(shè)定值時，1#循環(huán)泵變頻啟動。若變頻頻率到達上限仍不滿足要求，則在利用時間繼電器（KT）產(chǎn)生一定延時后，1#循環(huán)泵變頻轉(zhuǎn)工頻運行，同時啟動2#循環(huán)泵變頻運行?！　‘?dāng)設(shè)定的泵轉(zhuǎn)換時間到達后，1#補水泵變頻轉(zhuǎn)2#補水泵變頻運行；啟動3#循環(huán)泵變頻運行，停止1#循環(huán)泵工頻運行，2#循環(huán)泵變頻轉(zhuǎn)工頻運行。在泵轉(zhuǎn)換時間再次到達后，循環(huán)泵與補水泵的轉(zhuǎn)換過程根據(jù)上述變換類推?！　∵\行過

5、程中任何一臺循環(huán)泵引起熱過載繼電器動作后，或變頻器產(chǎn)生故障后，相應(yīng)循環(huán)泵轉(zhuǎn)另一臺工頻運行。補水泵在運行過程中如引發(fā)熱過載繼電器動作，則對應(yīng)補水泵轉(zhuǎn)另一臺變頻運行；若變頻器發(fā)生故障，則對應(yīng)補水泵轉(zhuǎn)另一臺工頻運行。　　2系統(tǒng)經(jīng)濟效益與社會效益分析　　普通換熱站中循環(huán)泵與補水泵在供熱系統(tǒng)中承擔(dān)補充失水和維持二次回水壓力穩(wěn)定等作用，故系統(tǒng)具有啟動頻繁的特點，會對電X造成巨大沖擊，易加劇管路止回閥的損失、造成保護裝置的誤動作。而變頻調(diào)速水泵的電機從零速變速向工頻轉(zhuǎn)速過渡，運行較平穩(wěn)，削弱對電X沖擊的同時亦延長了電機的使用壽命。與此同時，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行環(huán)境與周邊居民的生活環(huán)境，經(jīng)濟效益與社會效益兼具?！　∷脫P程與電機轉(zhuǎn)速平方成正比，水泵軸功率與電機轉(zhuǎn)速立方成正比。當(dāng)系統(tǒng)需要流量降低時，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)時不必要的閥門壓頭損耗。　　供熱實際操作時,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)計流量的70%時,節(jié)電率可按GB12497《三相異步電動機經(jīng)濟運行》強制性國家標(biāo)準(zhǔn)實施監(jiān)督指南中的計算公式計算,得節(jié)電率高達52.3%，節(jié)能效益十分可觀。