鍋爐機電一體化節能系統中變頻技術的應用探析

楊韓

摘 要：當前在經濟快速發展的推動下，科學技術水平也得到了顯著的提高，人們的生活質量持續上升。無論是生活方面，還是生存方法，人們對能源的需求量越來越大，為了滿足能源的應用需求，能源的節約受到了社會各界的廣泛關注，同時企業為了實現這一目標，在工作生產中不斷對技術進行革新。但是仍有許多企業使用年限較長的傳統鍋爐，該技術相對于落后，在使用的過程中十分容易出現問題，導致了生產的穩定性受到了嚴重影響，從而使企業難以滿足社會需求。所以，企業想要在社會中立足，并滿足國家和社會的需求，需要注重技術的創新，并保證鍋爐機電具有節能效果。當前變頻技術在企業中逐漸展開了應用，其不僅能夠對鍋爐進行全面控制，還能夠實現鍋爐的自動控制，從而減少了能源的消耗，提高了鍋爐的運行效率。本文主要對變頻系統及鍋爐機電一體化節能系統進行分析，并提出變頻技術的相關應用，以此為高新技術的應用和發展奠定良好的基礎。

關鍵詞：鍋爐;機電一體化;節能系統;變頻技術;應用

引 言

我國社會經濟在近幾年的發展中呈現出勢如破竹的態勢，帶到了社會中各行各業的發展，隨著這一變化，能源成為必不可少的消耗品，生產及生活中對于能源的需求越來越大，這也加大了能源危機發生的風險。目前來看工業領域是能源消耗最大的場所，同時工作場所中對于鍋爐的應用也必不可少，鍋爐是維持工業生產的重要設備。就鍋爐在工業企業中的應用而言，大多數企業均使用中小型燃煤鍋爐，少部分企業實現了鍋爐機電的一體化和自動化。由此可見，我國工業領域中鍋爐自動化有待提高。當前，環保是我國重點關注的問題，國家領導人倡導“綠色可持續發展的理念”，在此背景下，工業領域中的鍋爐必須符合節能的標準，這也是企業可持續發展的目標。基于此，本文分析了鍋爐機電一體化，并闡述了變頻技術的應用。

一、簡述鍋爐變頻系統

就變頻技術而言，其能夠對電流的頻率進行轉換，其應用范圍較為廣泛。比如將其應用到生活用電中，可將交流電進行轉換，使其成為直流電，同時還可對直流電進行轉換，轉換后直流電成為交流電，且電流頻率不同。目前在交流電向直流電轉換的過程中，變頻技術的應用較為頻繁，雖然電力的轉變對電流頻率有所改變，但電能并未受到影響。

20世紀后期是變頻技術發展的開始階段，在社會長時間的發展過程中，電子器件的發展突飛猛進，這對電力整體技術有著積極的推動作用，促進了變化技術的提升。20世界末許多發達國家開始使用變頻器，并在市場中推廣，當時應用較為廣泛的是VWF變頻器。

變頻技術在生活中的應用主要是對供電頻率進行改變，同時在應用過程中對電流負載有著調節作用，效果顯著，同時在功效降低、耗損減少中也發揮著良好作用，對設備有一定的保護作用，有利于延長期使用周期。在變頻技術中，變頻器是必不可少的核心設備，其在應用的過程中需要適當的調節電源電壓，合理的范圍處于142V至270V之間，在使用過程中可對固定電網頻（50Hz）進行改變，將其頻率調節為30Hz至130Hz中的任何一種頻率，同時還能夠結合頻率變化，對電機的運轉進行自動控制，使其運轉速度得到適當的調節。

二、分析鍋爐機電一體化節能系統及變頻系統

（一）分析鍋爐變頻系統。將變頻系統應用到鍋爐設備的調節中，許多設定較多參數，而且部分參數之間有著相互影響的作用。另外，鍋爐設備的調控過程較為繁瑣，想要符合鍋爐的作業要求，就不能使用單一的控制系統。在變頻技術應用過程中，鍋爐的自動控制使用變壓調速器，能夠將機泵的能量進行合理且有效的傳送，這一環節有效的節約了電能。在變頻調控系統創建中，工作人員不可盲目進行，需要結合實際情況，詳細地分析各種調控方法。同時還要與PLC（可編程控制器）結合應用，這樣才能夠使鍋爐應用過程中具有一定的壓力和火焰運算能，從而實現對鍋爐內部水的狀態進行調節，保證鍋爐的運行狀態符合要求。另外，鍋爐系統運行過程中使用PLC，能夠有效的對系統運行的故障進行監控，并將問題通過故障顯示器表現，此時如果監控到運行中的問題，比如壓力變大、水位降低時，故障監控系統將此信號反應到系統，PLC會終止計算，并將此信號轉化為報警信號，提醒工作人員進行故障排除和維修，當故障清除后可進行PLC系統重啟。

（二）分析鍋爐機電一體化節能系統。在工業領域中，鍋爐設備的應用必不可少，但設備的操作和運行具有復雜性的特點，許多對多個項目進行調節，在操作的過程中許多工藝的操作會出現相互影響的現象。當前，科學技術的發展過程中，對鍋爐設備的運行要求有所提高，而且國家要求各企業嚴格落實節能減排的理念，所以企業必須加大鍋爐改造的力度，使其符合節能減排的標準[1]。當前，手動控制系統、自動控制系統是鍋爐機電一體化的節能系統。就手動控制系統而言，其需要手動操作開關柜按鈕;就自動控制系統而言，其在運行的過程中對獨立雙線使用編制控制程序完成自動控制。保護控制系統、運行控制系統、公共設備控制是鍋爐機電一體化節能控制系統中的主要構成部分。

三、鍋爐機電一體化節能系統中變頻技術的應用

（一）測量檢測儀表。在鍋爐機電一體化節能系統中應用變頻技術時，需要測量檢測儀進行合理的應用。在該儀器使用的過程中，需要對各個參數進行轉變，主要參數包括：水流量、風機風量、火焰溫度等，在對其進行轉變的過程中，要保證各個參數能夠成為準確、標準的信號。完成轉化后，可將信號傳送到可編程控制器中（PLC），尤其進行參數調整，之后結合變頻調節器，自動控制相關設備。

（二）可編程控制器。可編程控制器是變頻技術中的重要設備，也是不可獲取的主要設備之一，在實際應用過程中，該設備的應用，不僅能夠檢測設備的運行狀況，還能夠對其進行識別，在此過程中能夠實現對邏輯運算的保護，同時維護聯鎖保護的穩定性。另外，在相關數據的處理過程中，可編程控制器能夠實現數據的整理和傳輸，將數據傳輸到保護系統中，形成準確的模擬信號，有利于促進變頻器運行狀態的良好，實現了鍋爐運行中的安全性和穩定性[2]。由此可見，可編程控制器的應用是鍋爐機電一體化節能系統中的主要設備，既能夠實現設備的檢測，還具有編程能力，工作人員通過可編程控制器的應用，可對程序進行科學的編輯，盡管控制器中電能被耗盡或無電能，也可對之前創建后的程序進行保存。將調控模塊、運算模塊應用到可編程控制器中，實現了基本調控和前饋。此外運行變頻技術中的可編程控制器，實現了鍋爐運行全過程的監控，如果發現問題能夠第一時間發出警報，提高了鍋爐運行的安全性，對資源的浪費有著積極的控制作用。

（三）變頻變壓調速器。變頻器也是鍋爐機電一體化節能系統中的主要成分，其是由引風機和鼓風機構成，合理的應用能夠起到良好的節能效果。在鍋爐運行中適當的調節鼓風機、引風機的運行速度，避免了能源的消耗。因此，需要詳細的了解設備運轉時的各個數據、參數。另外，工作人員必須嚴格按照規范流程進行操作，保證設備運行的安全性和溫度性。

結 語

通過上文描述可知，微電子技術、電力電子技術結合后形成變頻技術，其能夠對電流頻率進行轉變，在實際應用中節省了能源的消耗。由此可見，在鍋爐機電一體化節能系統中加強變頻技術的應用研究具有重要意義。

參考文獻

[1] 蒯申紅.變頻技術在鍋爐機電一體化節能系統中的應用解析[J].文淵（小學版），2020，（1）：515-516.

[2] 劉偉安.變頻技術在鍋爐機電一體化節能系統中的應用探究[J].科學與財富，2016，（8）：22-22，24. DOI：10.3969/j.issn.1671-2226.2016.08.020.