[發明專利]一種空氣預熱器變頻自尋優調速控制裝置

有效

• 申請號: 201210234831.6
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102705866A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王立剛;匡俊;馬玉順;汪健;李明友;錢好;楊迪
• 申請（專利權）人: 上海市東方海事工程技術有限公司
• 主分類號: F23L15/00
• 分類號: F23L15/00;G05B13/02
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及一種控制裝置，尤其涉及一種空氣預熱器變頻自尋優調速控制裝置。

背景技術

鍋爐設備是火力發電廠中的三大主要設備之一，空氣預熱器是鍋爐的重要部件之一，它利用鍋爐尾部煙氣溫度來加熱鍋爐燃燒用空氣，有效地降低了排煙溫度，改善了燃料著火和燃燒過程，減少了燃料不完全燃燒的損失，從而大大提高了鍋爐的熱效率。

空氣預熱器的傳動機構采用齒輪減速箱，傳動裝置是驅動轉子轉動的組件。傳動裝置是由主電機、輔電機、液力耦合器、減速箱、傳動齒輪、支架等零部件組成。對于空氣預熱器傳動裝置的啟動，目前絕大多數采用直接啟動的方式，這種方式具有啟動電流大、對電網沖擊大、啟動和停止慣性大、損害設備壽命的缺點。市場上也有一部分采用變頻器進行啟動的預熱器，雖然這些變頻調速裝置起到了軟啟動功能，但絕大多數采用定速分段運行，不能根據空氣預熱器的工況實時調整轉速，因此不能使空氣預熱器的熱效率達到最優，沒有良好的節能效果。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中的問題，提供一種空氣預熱器變頻自尋優調速控制裝置。

本發明的技術方案是：一種空氣預熱器變頻自尋優調速控制裝置，包括觸摸屏、PLC模塊、變頻器、電機、溫度傳感器、轉子測速儀、輸出控制電路以及遠程監控裝置，所述觸摸屏、溫度傳感器、轉子測速儀、輸出控制電路以及遠程監控裝置均連接在PLC模塊上，所述電機通過變頻器與所述PLC模塊相接；所述觸摸屏發出工況指令到PLC模塊，PLC模塊再把各種工況數據發送至觸摸屏上顯示，并且PLC模塊通過內部的通訊模塊監控變頻器運行各種參數；所述PLC模塊內設的熱電偶模塊通過所述溫度傳感器采集預熱器空氣進口溫度、空氣出口溫度、煙氣進口溫度、煙氣出口溫度數據，并通過PLC模塊程序計算熱效率，同時采集空預器轉子的速度信號，通過特定自尋優算法對空預器運行進行自動控制；所述變頻器根據PLC模塊計算的熱效率自動調節轉子到最優值；當工況變化，PLC模塊控制變頻器間接控制電機轉速升高或降低，重新尋找最優運行點。

所述PLC模塊包括CPU、通訊模塊、熱電偶模塊、模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊，上述模塊之間通過背板總線連接，其順序為CPU、通訊模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、熱電偶模塊。

所述PLC模塊的CPU與所述觸摸屏相接。

所述PLC模塊的通訊模塊通過通訊電纜與變頻器進行通訊并傳遞參數。

所述溫度傳感器由四支E型或K型鎧裝熱電偶組成，分別安裝在空氣預熱器煙氣的進口處、煙氣出口處、空氣進口處、空氣出口處，并且通過熱點偶專用補償導線接到PLC模塊的熱電偶模塊上。

所述轉子測速儀通過模擬量輸入模塊電路進入PLC模塊。

所述輸出控制電路與PLC模塊的數字量輸出模塊相連接。

所述遠程監控裝置通過通訊電纜連接PLC模塊的通訊模塊上。

本發明采用為PLC模塊和變頻器作為核心控制器件，結合預熱器溫度傳感器、轉子測速儀和電流信號，對空氣預熱器的傳動電機做出最優的控制，并實時反應現場設備的各種狀態，及時給出報警和相應控制手段，解決空氣預熱器啟動電流大、慣性大、無法自動調速運行等缺點，降低了空氣預熱器傳動裝置部分成本，并提高了預熱器的節能效果。本發明還可以在遠程監控設備上進行遠程監控，大大提高了裝置的安全性和可靠性，由于采用變頻器進行軟啟動和調速，啟動電流小，對電網的沖擊小，延長了設備的使用壽命，并可適應現場突發情況引起的電機電流增大現象。

附圖說明

圖1是本發明變頻調速控制裝置結構示意圖。

圖2是本發明自尋優控制流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、技術特征、發明目的與技術效果易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

如圖1所示，空氣預熱器變頻自尋優調速控制裝置，包括觸摸屏1、PLC模塊2、變頻器3、電機4、溫度傳感器5、轉子測速儀6、輸出控制電路7、遠程監控裝置8，所述觸摸屏1、溫度傳感器5、轉子測速儀6、輸出控制電路7以及遠程監控裝置8均連接在PLC模塊2上，所述電機4通過變頻器3與所述PLC模塊2相接。

PLC模塊2包括CPU、通訊模塊、熱電偶模塊、模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊，上述模塊之間通過背板總線連接，其順序為CPU、通訊模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、熱電偶模塊。