關(guān)于電鍋爐房電氣自動化設(shè)計(jì)的研究
電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(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)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。下文研究了電鍋爐房電氣自動化的設(shè)計(jì)問題。
摘要：隨著社會科技的發(fā)展，人類發(fā)明的電器設(shè)備也越來越趨向與環(huán)保型。而電鍋爐就這這類環(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、儲熱水泵、儲熱水箱、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電阻式管狀的電熱元件來進(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，相對于電阻加熱的方式來說，它的熱效率相對比較低。因此，就目前來說，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、燃料渣堆放場所。產(chǎn)品成套組裝出廠，在現(xiàn)場只需接上電源，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、自動化程度高、運(yùn)行安全可靠。一般電鍋爐都采用自動控制，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)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、壓力超限保護(hù)、水位過低保護(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。電鍋爐不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環(huán)境保護(hù)角度來看，最為優(yōu)越。
2、暖通中電鍋爐房電氣自動化設(shè)計(jì)
電鍋爐房的線路主要包括了控制線路、熱工檢測信號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熱工檢測信號線路的設(shè)計(jì)
熱工檢測信號的線路主要包括了水位檢測路線、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，為了讓檢測的準(zhǔn)確性得到確保以及避免來自其它方面的干擾，在檢測信號線的選擇上，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
不同類型的電鍋爐房，它控制柜的設(shè)置位置也會有所不同。如臺數(shù)比較多而電鍋爐的容量又比較大的電鍋爐房，它的自動化控制臺、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)備以及水泵相隔開來，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)勢是當(dāng)電鍋爐發(fā)生故障時(shí)可以雙面開門進(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,配電柜中有分開布置的動力線和信號線,為了防止動力線中的高頻輻射對信號線的干擾,動力、信號線在開關(guān)柜兩側(cè)的底部分別留洞出線,并且動力和信號的線路要分開敷設(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)信號線的橋架在動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、畫面顯示功能、打印報(bào)表管理功能。(2)現(xiàn)場控制站: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。自動化設(shè)備選型的主要原則是符合國家有關(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)中存在的問題
隨著我國對環(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)品自定型號和規(guī)格，自成系列。這給設(shè)計(jì)人員對電鍋爐的選型，對電鍋爐房布置設(shè)計(jì)帶來一定的困難。特別是電鍋爐房設(shè)計(jì)以暖通、給排水專業(yè)為主，電鍋爐的選擇和訂貨出暖通，給排水專業(yè)負(fù)責(zé)，電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員對電鍋爐產(chǎn)品的技術(shù)性能和對電氣專業(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有考慮，這給施工安裝帶來很大的麻煩。
3.1沒有完整的施工設(shè)計(jì)圖紙
電鍋爐房電氣自動化設(shè)計(jì)中存在的首要問題是施工設(shè)計(jì)的圖紙不完整。電鍋爐房電氣自動化設(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)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員沒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)行的過程中，電鍋爐在其設(shè)備方面沒能確定好它的選型，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
暖通中電鍋爐房電氣自動化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，我們再進(jìn)行設(shè)計(jì)過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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