目前,常規(guī)供暖設(shè)備有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、電熱水鍋爐等。燃煤鍋爐效率低,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重;燃油或燃?xì)忮仩t雖然污染較小,但運(yùn)行費(fèi)用較高;電熱水鍋爐屬于無(wú)污染設(shè)備,但運(yùn)行費(fèi)用仍然很高,不能滿(mǎn)足用戶(hù)的廉價(jià)要求。
新近發(fā)展的自?xún)?chǔ)能電鍋爐蓄熱技術(shù)以電為消耗能源,通過(guò)電鍋爐將電能轉(zhuǎn)化為熱能,蓄熱水箱儲(chǔ)存熱能并在需要時(shí)釋放。該技術(shù)不僅對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,而且是利用電網(wǎng)谷值(夜間)加熱儲(chǔ)熱介質(zhì),平段和高峰時(shí)段不用電,或在平段時(shí)少用電。大多電力公司在谷值時(shí)段都推出優(yōu)惠電價(jià),從而大大降低了供暖費(fèi)用,并且對(duì)供電系統(tǒng)起到了很好的“削峰添谷”的作用,具有很大的節(jié)能效益。因此,它是目前的發(fā)展方向,在新建和改造供暖設(shè)備中具備很大的推廣價(jià)值。
工藝原理
自?xún)?chǔ)能電鍋爐主要由電加熱器、儲(chǔ)熱箱、可控式熱管、取熱管、取熱加熱控制器、水溫調(diào)節(jié)器以及若干管道、閥門(mén)等構(gòu)成。自?xún)?chǔ)能電鍋爐的工作原理是以?xún)?chǔ)熱箱為主體,其中有若干個(gè)電加熱器,用于加熱儲(chǔ)熱箱儲(chǔ)熱。為了從儲(chǔ)熱箱中取出熱量,利用可控式環(huán)行熱管原理,構(gòu)成一個(gè)取熱循環(huán)系統(tǒng),由熱交換器、水泵、管網(wǎng)等構(gòu)成,與常規(guī)的供熱系統(tǒng)基本相同。另外,還有一個(gè)供熱外循環(huán)系統(tǒng),由氣液熱交換器、液液熱交換器、水泵和供暖管網(wǎng)等組成。在取熱過(guò)程中,取熱管的作用是使進(jìn)入管中的液體工質(zhì)蒸發(fā),從而帶走貯熱箱中貯存的熱量,送入氣液熱交換器中,由氣液熱交換器把熱量交換給供暖外循環(huán)系統(tǒng)。此后,氣體工質(zhì)進(jìn)入冷凝器冷凝成液體,由外循環(huán)泵送回取熱管。取熱控制器的作用是控制取熱管閥門(mén)的大小,從而控制取熱量的多少,供熱外循環(huán)系統(tǒng)和常規(guī)的供暖系統(tǒng)基本相同。
控制功能
控制系統(tǒng)控制整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的加熱、取熱控制,并且對(duì)取熱溫度和外界溫度進(jìn)行檢測(cè)。其中控制任務(wù)主要包含以下幾個(gè)方面:
加熱貯能 控制系統(tǒng)通過(guò)相應(yīng)算法,使電鍋爐在電網(wǎng)高峰時(shí)段不用電,在平電時(shí)段有條件用電,在低谷時(shí)段用電進(jìn)行加熱并儲(chǔ)存能量,實(shí)現(xiàn)在非用電時(shí)段的放熱供暖,同時(shí)控制系統(tǒng)還對(duì)加熱溫度進(jìn)行上下溫限制,以防止溫度超限,從而提高整個(gè)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。
取熱供暖 控制系統(tǒng)可以采取兩種方式控制供暖,第一種方式為分時(shí)段調(diào)節(jié)出口溫度以達(dá)到供暖要求,第二種方式是在分時(shí)段調(diào)節(jié)出口溫度的基礎(chǔ)上再加上環(huán)境溫度調(diào)節(jié)以更好地滿(mǎn)足供暖要求。
溫度監(jiān)控 溫度變送器對(duì)加熱爐、出口水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,將爐溫和出口水溫實(shí)時(shí)傳遞給鍋爐控制系統(tǒng),然后鍋爐控制系統(tǒng)根據(jù)采樣得到的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,將系統(tǒng)設(shè)定溫度和各種安全溫度進(jìn)行比較,從而提高鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性。
故障報(bào)警處理 鍋爐系統(tǒng)具有運(yùn)行故障報(bào)警或超溫限報(bào)警功能,報(bào)警時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)提示操作人員出現(xiàn)何種故障,以方便工作人員及時(shí)察覺(jué)并排除故障。
系統(tǒng)特點(diǎn)
自?xún)?chǔ)能電鍋爐的控制系統(tǒng)選用HOLLiAS LM PLC,包括CPU模塊和熱電阻模塊。控制系統(tǒng)特點(diǎn)如下:
? 自?xún)?chǔ)能電鍋爐具有體積小巧、節(jié)省空間以及放置隨意的特點(diǎn),LM PLC小巧的體積、靈活的安裝方式很好地適應(yīng)了自?xún)?chǔ)能電鍋爐對(duì)于元器件尺寸的要求。
自?xún)?chǔ)能電鍋爐的控制系統(tǒng)在溫度控制方面需要采集多種溫度值,以此來(lái)判斷工作狀態(tài)和發(fā)出控制命令,LM PLC提供多路溫度信號(hào)采集模塊,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)8路溫度信號(hào)的采集,相比其它PLC系統(tǒng),大幅減少了模塊數(shù)量,為用戶(hù)節(jié)省成本。
自?xún)?chǔ)能電鍋爐對(duì)于溫度控制的精確性也有較高要求, LM PLC提供熱電偶溫度信號(hào)采集模塊和熱電阻溫度信號(hào)采集模塊能夠直接采集溫度信號(hào)值,無(wú)需外接溫度變送器,溫度信號(hào)可以直接進(jìn)入CPU模塊進(jìn)行處理,測(cè)溫精確度高,使用方便。
HOLLiAS LM PLC作為自?xún)?chǔ)能電鍋爐的控制系統(tǒng),電鍋爐具有操作方便、簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn),同時(shí),電鍋爐系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性也得到了很大提高。