[发明专利]一种蒸汽锅炉变频给水控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉给水控制方法，特别涉及一种蒸汽锅炉的变频给水控制方法，属于锅炉控制技术领域。

背景技术

目前蒸汽锅炉给水控制方式较为普遍的是采用工频给水泵配电动调节阀控制给水大小，也有采用变频器调节给水泵的转速来控制给水量，但水泵转速与产生的水量不是线性对应关系，造成调节稳定性差，因此需要对变频给水控制方法进行改进。首先对以上两种工作方法进行总结说明，常见的给水系统框图如附图2所示，整个控制核心是闭环式PID控制器对变频频率或调节阀开度进行调整，从而改变给水量的大小，工作过程中PID控制器通过对比水位的“给定值”与“过程值”来计算PID输出的大小，达到自动调节锅炉给水的目的。以下是这种两种给水方式的优缺点总结：

1、电动阀调节给水量：

a)给水泵电机始终处于工频运行状态，流量越小水泵电机的效率越低，不符合节能的需求；

b)锅炉压力变化时，调节阀相同开度的情况下锅炉压力越低流量越大，而太大流量会影响锅炉运行稳定性，因此锅炉使用压力越低，可调节范围越小、电机的效率越低，稳定性也随着压力降低而变差。

2、变频器调节给水量：

a)水泵不同转速会产生不同的压力，只有水泵产生压力超过锅炉压力时才能产生流量，因此在低频率段调节变频是无效调节，不能产生流量，且锅炉工作额定设计压力下时最为严重，随着锅炉工作压力降低，无效调节的区间也会变小；

b)当锅炉压力设定在较低压力且水泵不变的情况下，不能产生流量的区间随着压力降低而变小，但变频高频率时产生压力远大于锅炉压力，会引起流量剧增而严重影响锅炉内的水气平衡，导致锅炉压力及水位产生强烈波动，使锅炉运行稳定性变差；

c)因给水泵电机的转速的三次方与功耗存在倍率关系，所以变频器使转速下调后的节能效果非常明显。变频节能原理应用已很普遍，此处不再熬述。

总结来看目前的锅炉给水方式的结果如下：a)使用调节阀调节效果相对较好，但能耗比高，且锅炉工作压力低时可调节范围会变小，现在已逐渐被变频器调节给水方式替代；b)使用变频器调节给水可以起到很好的节能效果，但有效调节区间较小，且锅炉压力变化时也会使调节区间变化，导致变频有效调节范围不能确定，工作稳定性差。

在蒸汽锅炉给水方式上，需要一种既能灵敏调节、又能保证锅炉工况温度的给水控制方法。

发明内容

本发明的目的主要针对水泵变频调节区间不确定、调节流量不准确进行改进，改善变频给水系统稳定性和准确度。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：一种蒸汽锅炉的变频给水控制方法，包括以下步骤：

A：在锅炉额定工作压力以下从低到高划分出若干个压力点，最高压力点为锅炉额定工作压力；

B：测定对应于以上划分的各压力点的变频给水最低频率和变频给水最高频率，其中：某压力点的变频给水最低频率对应的泵后出口水压为该压力；某压力点变频给水最高频率对应的泵后出口水压为该压力加上ΔP２，ΔP２为水泵最高扬程时对应的出口水压与锅炉额定压力的压力差；

C：变频给水时，测定当前锅炉的实际工作压力，根据锅炉的实际工作压力找出对应于步骤B内的变频给水频率工作区间，当锅炉的实际工作压力与步骤B中的某个压力点一样时，该压力点所对应的变频给水最低频率和变频给水最高频率即为实际的变频工作区间，当锅炉的实际工作压力与不在步骤B中的压力点上时，找出步骤B中与锅炉的实际工作压力最接近的上下两个压力点，根据这两个压力点所对应的变频给水最低频率和变频给水最高频率按照线性方法计算出当前锅炉实际压力下的变频给水最低频率和变频给水最高频率，即为当前锅炉压力下变频给水的频率区间；

D：调节变频给水设备的频率处于步骤C所得到的变频给水的频率区间内给锅炉供水。进一步的，步骤A中从零开始从低到高划分出若干个压力点，各压力点间隔相同，最大压力点为锅炉的额定压力，进一步的，步骤A中的压力点数不少于10个。

本发明的有益技术效果在于：本发明在变频给水时根据锅炉的实际工作压力，找出该压力下变频供水设备的最低变频给水频率和最高变频给水频率的区间，调节实际变频给水频率位于该频率区间，由于实际频率大于最低变频给水频率，所以变频供水设备出口的水压大于锅炉压力，能够形成有效供水，在实际频率小于最高变频给水频率下供水，不会对锅炉的工况温度性产生影响，经多次、多台不同型号和容量的锅炉使用验证，本方法有效调节区间大，供水稳定，能耗低，能优化锅炉的供水方案。

附图说明