關(guān)于電鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的研究
電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門(mén)新興學(xué)科，但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。下文研究了電鍋爐房電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
摘要：隨著社會(huì)科技的發(fā)展，人類(lèi)發(fā)明的電器設(shè)備也越來(lái)越趨向與環(huán)保型。而電鍋爐就這這類(lèi)環(huán)保發(fā)明物品的其中之一。它作為節(jié)約能源、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)的第一能手，逐漸取代了油鍋爐或煤鍋爐，而為人們所廣泛使用。電鍋爐的主要設(shè)備包括軟水器、補(bǔ)水泵、控制箱、循環(huán)水泵、儲(chǔ)熱水泵、儲(chǔ)熱水箱、電鍋爐控制柜以及電鍋爐的本體。其中電鍋爐的本體主要是由檢測(cè)儀表、進(jìn)出水管、電加熱管以及鋼制殼體等這幾個(gè)部分組成的。而電鍋爐的加熱方式主要分為兩種：一種是電阻加熱的方式，另一種是電磁感應(yīng)的加熱方式。電阻加熱的方式也就是通過(guò)電阻式管狀的電熱元件來(lái)進(jìn)行加熱的，這種加熱方式的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)上比較容易進(jìn)行疊加組合，并且更換極其方便、控制也比較靈活。而電磁感應(yīng)加熱的方式實(shí)際上是一種間接性的加熱方式，相對(duì)于電阻加熱的方式來(lái)說(shuō)，它的熱效率相對(duì)比較低。因此，就目前來(lái)說(shuō)，電鍋爐所采用的加熱方式主要還是電阻式管狀電熱原件的加熱方式。
關(guān)鍵字：暖通，電鍋爐，電氣自動(dòng)化
1、電鍋爐的優(yōu)點(diǎn)
1.1、電鍋爐全套設(shè)備占地面積小，不需煙囪、燃料渣堆放場(chǎng)所。產(chǎn)品成套組裝出廠，在現(xiàn)場(chǎng)只需接上電源，水管，即可投入運(yùn)行，可大大節(jié)省基建投資及安裝費(fèi)用。
1.2、熱效率高，輸送方便，損失很小。電鍋爐運(yùn)行熱效率在95。以上。啟停調(diào)節(jié)方便，比煤鍋爐、油鍋爐更能節(jié)約能源。
1.3、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行安全可靠。一般電鍋爐都采用自動(dòng)控制，快速平穩(wěn)地控制電加熱管組的循環(huán)投切。并且具有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、壓力超限保護(hù)、水位過(guò)低保護(hù)等多項(xiàng)保護(hù)功能。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，不需專(zhuān)職鍋爐運(yùn)行工、節(jié)省費(fèi)用，避免了人為因素的影響而發(fā)生事故。
1.4、保護(hù)環(huán)境、造福大眾。電鍋爐不會(huì)排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無(wú)黑煙、灰塵，沒(méi)有廢物需要處理，無(wú)噪聲、無(wú)污染，從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)看，最為優(yōu)越。
2、暖通中電鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)
電鍋爐房的線路主要包括了控制線路、熱工檢測(cè)信號(hào)線路以及電力線路等。
2.1控制線路的設(shè)計(jì)
當(dāng)控制線路在補(bǔ)水泵、循環(huán)水泵、蓄熱水泵等有關(guān)的附屬設(shè)備中單設(shè)控制箱的時(shí)候，上述的附屬設(shè)備的控制箱與電鍋爐的控制柜以及連鎖的線路，通常采用的是面積為1.5平方毫米的銅芯塑料的電線，其敷設(shè)方式主要采用在地坪下暗埋穿鋼管的方式。而鍋爐房里通常設(shè)有軟化水的裝置，由于軟化水的用電量很少，因此可直接在軟化水裝置附近的墻上設(shè)置一個(gè)帶有三孔的電源插座就能滿足電力需要。
2.2熱工檢測(cè)信號(hào)線路的設(shè)計(jì)
熱工檢測(cè)信號(hào)的線路主要包括了水位檢測(cè)路線、壓力和溫度等，主要由裝載電鍋爐的水位、壓力和溫度傳感器通過(guò)電鍋爐控制柜這一中介直接連接到電腦的控制器上。此外，為了讓檢測(cè)的準(zhǔn)確性得到確保以及避免來(lái)自其它方面的干擾，在檢測(cè)信號(hào)線的選擇上，應(yīng)選用屏蔽線并和電力線路能有效進(jìn)行分開(kāi)敷設(shè)。
2.3電力線路的設(shè)計(jì)
電鍋爐加熱管與電鍋爐控制柜之間的線路通常采用的是四根BV型的銅芯塑料電線或者是交聯(lián)聚氯乙烯的銅芯電纜。電線和電纜同樣也是采用對(duì)穿鋼管進(jìn)行埋地敷設(shè)的方式，此外，這兩種的敷設(shè)方式還可以采用地溝敷設(shè)或者是電纜橋架的敷設(shè)方式進(jìn)行。
2.4電鍋爐控制柜的布置
不同類(lèi)型的電鍋爐房，它控制柜的設(shè)置位置也會(huì)有所不同。如臺(tái)數(shù)比較多而電鍋爐的容量又比較大的電鍋爐房，它的自動(dòng)化控制臺(tái)、水泵控制柜以及電鍋爐控制柜則比較適合安裝于控制室內(nèi)。而電鍋爐的臺(tái)數(shù)比較少且電鍋爐的容量較小時(shí)又或者是受到改造工程的限制以及無(wú)法單獨(dú)設(shè)置一間控制室時(shí)，水泵控制箱和電鍋爐控制柜則應(yīng)該設(shè)置在電鍋爐房里面，并且與水處理設(shè)備以及水泵相隔開(kāi)來(lái)，并設(shè)置100毫米左右的基礎(chǔ)。此外，容量比較大的電鍋爐的安裝方式一般采用離墻安裝的方式，這樣的優(yōu)勢(shì)是當(dāng)電鍋爐發(fā)生故障時(shí)可以雙面開(kāi)門(mén)進(jìn)行維修，并且可以進(jìn)行單面的操作。而容量比較小的電鍋爐的控制柜則可以選擇靠墻的方式進(jìn)行安裝，而其正面進(jìn)行操作的距離應(yīng)該大于1米。
2.5接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
通常情況下，TN-S系統(tǒng)是接地系統(tǒng)最合適的型式。電源進(jìn)線中的N線也要作重復(fù)的`接地設(shè)置。此外，水泵、電鍋爐、水泵控制箱、電鍋爐控制柜以及其它電氣設(shè)備的電線電纜、金屬外殼的穿線管都要進(jìn)行具有可靠性的接地設(shè)置。
暖通中電鍋爐房配電室的設(shè)計(jì)
配電室的開(kāi)關(guān)柜布置按照現(xiàn)行的低壓配電規(guī)范中的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。配電宣在附房的二層,配電柜中有分開(kāi)布置的動(dòng)力線和信號(hào)線,為了防止動(dòng)力線中的高頻輻射對(duì)信號(hào)線的干擾,動(dòng)力、信號(hào)線在開(kāi)關(guān)柜兩側(cè)的底部分別留洞出線,并且動(dòng)力和信號(hào)的線路要分開(kāi)敷設(shè)。配電室的樓板下方是水處理間,電纜橋架吊裝在水處理設(shè)備的上方,敷設(shè)信號(hào)線的橋架在動(dòng)力線橋架的上方且保持一定的設(shè)備間距。同時(shí)考慮配電室的設(shè)備散熱,要預(yù)留出室內(nèi)空調(diào)的安裝位置。
暖通中電鍋爐房自控儀表設(shè)計(jì)
DCS自控系統(tǒng)包括:(1)上位監(jiān)控管理站:數(shù)據(jù)處理功能、系統(tǒng)組態(tài)功能、系統(tǒng)自診斷功能、畫(huà)面顯示功能、打印報(bào)表管理功能。(2)現(xiàn)場(chǎng)控制站:輸入處理數(shù)字濾波功能、輸出處理功能,通訊功能,運(yùn)算控制調(diào)節(jié)功能。自動(dòng)化設(shè)備選型的主要原則是符合國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)定,綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素。優(yōu)選國(guó)內(nèi)定型系列化產(chǎn)品和在熱源廠、火電廠取得運(yùn)行實(shí)踐表明設(shè)備有良好的可靠性和適用性的產(chǎn)品。儀表控制設(shè)備為保證熱源廠可靠運(yùn)行,關(guān)鍵控制回路的儀表選用進(jìn)口設(shè)備儀表。
3、電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保的重視。最近幾年電鍋爐的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展非常迅速。但由于電鍋爐在我國(guó)起步較晚，相關(guān)電鍋爐技術(shù)方面的規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善，各生產(chǎn)廠家各自為戰(zhàn)，產(chǎn)品自定型號(hào)和規(guī)格，自成系列。這給設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐的選型，對(duì)電鍋爐房布置設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難。特別是電鍋爐房設(shè)計(jì)以暖通、給排水專(zhuān)業(yè)為主，電鍋爐的選擇和訂貨出暖通，給排水專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)，電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐產(chǎn)品的技術(shù)性能和對(duì)電氣專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)要求了解不夠，使得電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些問(wèn)題。
3.1、電源容量與電鍋爐房用電負(fù)荷不匹配。主要表現(xiàn)在改造工程項(xiàng)目上，或新建電鍋爐房，但變配電所未改造，使得變配電所中變壓器容量滿足了電鍋爐房用電要求，但引到電鍋爐房的線路出線開(kāi)關(guān)容量不夠。希望建設(shè)單位在改建鍋爐房時(shí)，應(yīng)根據(jù)電鍋爐房的負(fù)荷容量。對(duì)原變配電所增容擴(kuò)建和改造。
3.2、電鍋爐與蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備等不是由同一廠家，而是由幾個(gè)廠家配套供貨，造成水泵控制箱與電鍋爐控制柜不匹配。根據(jù)控制要求，電鍋爐與蓄熱水泵之間應(yīng)互相聯(lián)鎖，但由于蓄熱水泵控制箱沒(méi)有考慮，這給施工安裝帶來(lái)很大的麻煩。
3.1沒(méi)有完整的施工設(shè)計(jì)圖紙
電鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中存在的首要問(wèn)題是施工設(shè)計(jì)的圖紙不完整。電鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的圖紙應(yīng)包括電力管線的平面布置圖以及電力系統(tǒng)圖這兩部分，但由于有關(guān)的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員沒(méi)有掌握到齊全的電鍋爐設(shè)備資料并且在施工設(shè)計(jì)進(jìn)行的過(guò)程中，電鍋爐在其設(shè)備方面沒(méi)能確定好它的選型，從而造成在施工圖的設(shè)計(jì)上存在了一定的困難，導(dǎo)致了施工設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)了空缺的現(xiàn)象。
結(jié)語(yǔ)
暖通中電鍋爐房電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，我們?cè)龠M(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮的設(shè)備自身的特點(diǎn)，還要考慮到設(shè)計(jì)工程的空間位置等各方面的條件，從而促使電鍋爐更好地運(yùn)行。
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