分析节能型锅炉房中的电气自动化设计

晋能长治热电有限公司 高武鹏

1 引言

在我国社会经济可持续发展的过程中，最为重要的支柱产业，就是工业，其虽然可以为社会发展提供源源不断的产品和优质服务，但是也需要消耗大量的资源和能源。所以，必须进一步朝着节能型锅炉的方向发展，同时开展节能型锅炉房电气自动化设计，这样才能保证其生产效率的同时，避免消耗过多能源。

2 节能型锅炉房电气自动化技术发展状况

2.1 和物理学有密切关系

随着物理学在我国的快速发展，也促进了节能型锅炉房电气自动化的发展。节能型锅炉房电气自动化是物理学的一部分。即使没有物理学的出现，也不会有节能型锅炉房电气自动化。

2.2 依靠信息技术平台建立

目前，随着网络技术和计算机技术的不断发展，许多行业和企业都应用其。这种技术也体现在节能型锅炉房电气自动化的发展中。网络技术的灵活性、效率和技术在节能型锅炉房电气自动化技术的后期维护中发挥着重要作用。其应用可以在一定程度上更好地体现其优势。因此，可以说节能型锅炉房电气自动化是建立在信息技术平台上的[1]。

2.3 和现代技术结合应用

随着电气行业的不断改革和创新，越来越多的电气设备被生产出来，这归功于现代科学技术。不仅如此，目前，节能型锅炉房电气自动化技术已经成为热门技术之一，因此越来越多的人开始对其感兴趣，并在研发过程中进行投资。因此，我国还在全国范围内建立了相关研究机构，以尽可能地提高节能型锅炉房电气自动化技术的性能。

3 节能型锅炉房电气自动化控制系统的功能

3.1 自动控制功能

电气自动化控制系统的完善且在节能型锅炉房中的应用可以确保电力系统的安全。电路的安全关乎着人们的生命安全，尤其是在锅炉房中，电气自动化控制系统可以时刻监测电路的情况，一旦设备出现问题，电气自动化控制系统可自动切断电路，确保电力回路的各项路线安全运行。

3.2 自动保护功能

电气设备在于运行过程中，时常会因为各种因素而引发一些不可预知的故障问题。如果电力运行所产生的电压或者电流以及功率，超过了电气设备和线路所承受的范围之内，很有可能会对电气设备造成损害。通过自动化控制系统可以快速检测到故障信息的来源，并对故障问题进行及时的处理，可以实现对电气设备进行及时的保护。

3.3 自动监控功能

电气设备在运行过程中，必须配备相应的监控功能，才能及时了解当下电气设备的运行效果。监控系统中的自变量是电力，而电是人们用肉眼是无法观察到的。如果通过直观从设备外表进行监控，根本无法判断其电务运行的实际情况。因此，要将节能型锅炉房电气自动化控制系统应用到设备中，可以借助各种功能的传感器，对电气设备中的各项的信号进行监听。并通过传感器将信息快速传递，可以及时了解整个系统出现的异常变化。通过自动化控制系统的利用，如果检测到异常数据时，会自动发出去警报信号，以便工作人员可以对设备及时进行调整，从而保障了电气设备的在正常运行[2]。

4 锅炉的定义及节能锅炉特点

锅炉属于特殊设备，具备一定的危险性，在锅炉生产运行过程中，是将各种燃料或者是能源全面应用进来，通过加热的方式，让其达到要求的标准，然后进行外部的输出。一般额定功率超过100kW 的容器都被统称为锅炉。

在我国过去的锅炉房供能过程中，会释放大量的热能，同时还会看到大量的烟气缭绕。所以，在人们的固有观念下，认为锅炉运行中之所以会损失大量的能源，根本原因就是烟气热能的损失。与过往的锅炉进行对比，节能型锅炉能进一步提高能源的利用率，深化节能理念。这一锅炉在运行的过程中，并非像过往一般，直接添置燃料，开始运行，而是提前将管理体系建立进来，也就是说，要深入到整个锅炉房的运行之中，科学管理实际热量，确保其可以充分满足现实需要的热量值，避免消耗过多的热量。此外，在节能锅炉实际运行的过程中，应用进来的诸多供电设备也是非常先进的，全面摒弃了过往落后式的供电设备，其不仅可以提供大量的能量，还可以对燃料进行二次处理，实现能源的充分利用。不仅如此，将节能锅炉与过往的锅炉进行对比，其还有一个突出的特点，就是可以开展节能型锅炉房电气自动化设计，在这样的设计背景下，无须人工操作，而是直接进行自动化识别和操作，整体的操作效率更高，也能节省大量的人力和物力。

5 节能型锅炉房中的节能型锅炉房电气自动化设计分析

5.1 节能型锅炉房的配电室选址和设计

在对节能型锅炉房进行节能型锅炉房电气自动化设计的过程中，相关设计人员需要率先考虑这样一个问题，就是其中的配电室选址和设计工作，只有将这一基础工作做好，后续节能型锅炉房才能发挥出更大的效用。首先，就是设计人员应深入到复合分区的附近位置，科学选择配电板的空间，同时，应科学控制整个空间，站在全局的角度统筹分析，保证最终的选择成效；其次，就是对于技术人员而言，必须深入到实际选取的配电室周围区域，将水处理设备安装进来，避免损失过多的能量。此外，对于锅炉的运行需要非常多的能量，而且很多时候产生的诸多热量，都是提前无法计算的。这就需要在配电室的内部，将空调安装进来，确保可以平均分配损耗。

5.2 锅炉房控制柜布局设计

众所周知，对于锅炉房而言，是一个非常危险的场所，一旦操作不当，就会有爆炸的危险，所以，在具体设计锅炉电气控制系统的过程中，必须将独立的控制室设计进来，不仅如此，还要设计一个集中的控制室，确保一些自动化控制柜等设备完全集中在一处。在进一步改造锅炉的过程中，如果受到现实条件的约束，导致无法深入到不同的电气控制柜之中，将独立的控制室分别设计进来，也要采取有效的隔离措施，并且设计在安全的位置，远离一些危险区域，还要加强保护。针对一些较大容量的锅炉，在具体设计的过程中，必须明确一点，就是原理墙壁安装，以柜体为核心，将前后双开门设计进来，也就是在运行的过程中，保证前面正常操作，后面有序维护，这样可以提高生产实效，避免出现任何安全事故。

5.3 加强对锅炉房燃料计量自动化管理和控制设计

对于节能锅炉房的自动化设计而言，不仅仅是集中在节能方面，还需要深入到锅炉房的燃烧体系内部，进行计量的计算和优化。通过自动化的管理和控制设计，可以让锅炉在原本的燃烧基础上，进一步提高燃烧效率。首先，就是设计人员应深入到锅炉燃料之中，加大管理设计，深化落实一些有效的管理措施，例如，在应用燃料之前，必须对所有的原料和其他燃料进行系统的检查，确保其完全达到要求和标准，才能应用到锅炉燃烧之中，保证燃烧效率和质量；其次，就是在储存燃油的过程中，相关设计人员需要严格遵循相关规定，严格调整燃油的质量，并且进行科学监控，如果发现了任何燃油不符合要求，未能达到质量标准，都要第一时间清除处理。

5.4 选择合适的锅炉类型

在工业生产和发展过程中，已经全面实现了集成化发展。针对锅炉方面，也对其成本和节能方面，提出了更高的要求。所以，相关工业企业在选用锅炉的过程中，必须慎重再慎重，根据自身的需求，对锅炉进行全面分析，然后将合适的类型选取进来，以提高生产效益。当下市场中的锅炉种类非常多，让人眼花缭乱，所以，在选取锅炉类型的过程中，首先就要遵循节能降耗的原则，将符合这一原则的锅炉筛选出来，其次，就是考虑到锅炉设备的性价比，以及实际的性能优化情况，进而进行针对性选择。节能型锅炉如图1所示。

图1 节能型锅炉

5.5 增设余热回收装置

对于锅炉房而言，在进行节能型锅炉房电气自动化设计的过程中，还需要将预热回收装置设计并应用进来。众所周知，锅炉在燃烧的过程中，会释放出大量的热能，如果不能及时回收这些热能，就会造成非常严重的能源浪费，所以，将余热回收装置设计进来，可以对锅炉燃烧和排放过程中产生的余热，进行自动收集，这样既可以提高燃烧效率，又可以避免能源的过度浪费。此外，设计人员还需要特别注意一点，应在锅炉的尾部位置设计并安装余热回收装置，处于该位置，可以较好地利用烟气的余热，进一步加热锅炉给水，提高整体锅炉的热效益。电气自动化控制系统的设计是一个相对复杂的命题，其在具体执行和推进的过程中有诸多的关键点需要引起注意和重视。

6 电气自动化控制系统的设计

6.1 设计思路分析

主要包括三种类型，即集中监控设计、远程监控系统设计和现场总线监控系统设计。

6.1.1 集中监控设计

其特点是系统运维比较方便，设计比较简单。在专项设计过程中，连接处理非常重要，关乎着设备以及相关设施的有效连接，从而实现集中监控。但是，就目前的情况来看，设备及相关设施的连接肯定涉及很多电路，电路数量的增加难免会影响设备的稳定性，这方面值得注意。所以，为了应对这种现状，在设计过程中完善相关设备，装置隔离开关或者电路器以更好地满足设备的运行，保证监控质量。

6.1.2 远程监控系统设计

随着我国科学技术的进步，现代互联网技术、计算机技术逐渐占领人们的日常工作和生活，电气系统也不例外，利用先进的现代化技术可以对电气自动化系统进行清晰的监控，并获取相关信息。而且，远程监控系统的完善可以更好地控制电气自动化系统，避免线路的浪费。

6.1.3 现场总线监控系统设计

现场总线监控系统的设计体现了电气自动化系统的智能化，随着时代的进步，电气系统也要朝着现代化的方向发展，围绕网络通信技术进行现场总线连接。此外，为了确保电气自动化系统的稳定性，在电气自动化系统设计过程中各设备之间要相互联系，但要相对独立，增加网络配置的灵活性，这样某一部分在出现问题时可以自动控制，确保电气自动化控制系统的安全。

6.2 应用分析

在实施电气自动化控制系统的过程中，对于信息技术网络的应用，必须在服务器和以太网上体现群，最终才能形成有效的控制系统。首先，在电气自动化控制系统实施过程中，操作人员可以借助浏览器方便地浏览相关信息和数据，进行全面、系统的管理和分析，有效监控电气设备的运行状态。这样可以避免电气设备出现一些安全问题和错误，以免影响相关效益和价值的实现；扩展和实现；最后，软件结构、通信技术和环境配置的集成，不仅提高了电气自动化控制系统的运行性能，而且保证了其稳定性和安全性。在某种程度上，对于服务业来说，可以产生很多资源整合和信息共享的便利和效果。

7 结语

在我国社会经济持续发展的过程中，也伴随着非常严重的能量消耗和环境污染问题，特别是工业领域，需要消耗大量的能源，排放大量的废弃物，所以，必须深化节能理念。其中最为重要的生产消耗环节，就是锅炉房，针对此应积极选用节能型的锅炉，更要积极开展节能型锅炉房电气自动化设计，通过先进的技术，提高锅炉的运行效率和质量，避免浪费过多的能源资源，真正促进工业领域的可持续发展。在未来发展过程中，清洁能源将会得到更大范围的推广和应用，过往的燃煤锅炉也势必会被燃气锅炉所取代，实现更大的突破。