锅炉风机自动控制改造及节能效益评估.pdf

总第2 31 期2023年第9 期经营管理摘要：针对某企业1 号燃气锅炉进行分析研究，通过优化引风机、鼓风机自动控制系统降低能源消耗，提高燃气利用率，并对改造后的供热效果与节能经济效益进行分析。关键词：燃气锅炉；引风机；鼓风机；自动控制系统；经济效益中图分类号：TM921.5文献标识码：A0引言行测验，对比改造前后炉膛负压变化情况。由于炉膛目前我国很多工业企业在锅炉的使用过程中风压力与鼓风量和引风量均有关系,因此在测验过程中机一直在工频状态下运行，风量主要以人工调节风门将鼓风机开至最大频率，之后启动引风自动控制系的方式控制，这不仅加大了人工劳动强度，同时也造统，测验参数由锅炉炉膛自带压差变送器记录，具体成了电能的浪费，并且人工控制风门的方式精准度较结果如图1 所示。低，在实际生产过程中存在着风量调节不准确的情4030况,存在着一定的安全隐患 1 。20101引风机自动控制系统改造80305070901/013015017019021023025引风机自动控制系统改造是基于变频系统而形-20-30成的，在执行过程中以闭环控制原理为主，控制器通过对微差变送器采集的信号进行分析处理，从而输出相应的控制电压，实现风机转速的改变，在保证锅炉正常运行的情况下降低能耗 。闭环回路控制是将锅炉炉膛内部的压力值作为基准，以此来实现自动化精准控制。1.1系统硬件设计经过调查研究发现，某企业1 号燃气锅炉经过七年的使用，引风机叶片损坏严重，外壳体也存在锈蚀，因此在本次系统改造时对其进行更换。本次系统设计采用不锈钢耐高温引风机，该风机功率5 5 kW，流量为31 5 5 4 6 0 5 33m/h，转速为1 45 0 r/min，电机电压为38 0 V,能够满足锅炉生产引风需求。变频器采用西门子6 SL3220-1YD40-0UB0变频器，容量为5 5kW,能够满足风机电机调控需求。1.2系统软件程序设计本次系统软件程序控制是基于变频器内置PID算法模块实现的，在实际运行过程中逻辑控制程序如下：首先启动系统，引风机经过变频器实现软启动，在启动至工频状态下时，锅炉炉膛内置差压变送器将压力值反馈至变频器当中，并与变频器内部预设压力值进行对比，以此来实现引风机的动态化调控。此项设计目的是为了保障炉膛负压处于一个恒定的范围,从而提高天然气的燃烧效率，降低风机电能消耗，1.3锅炉炉膛压力控制测试在引风机自动控制系统设计完成前后，对系统进收稿日期:2 0 2 3-0 5-1 9作者简介：戈帅（1 9 8 6 一），男，本科，毕业于中北大学信息商务学院，工程师，研究方向为电气工程及其自动化。现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization锅炉风机自动控制改造及节能效益评估戈帅（太原市热力集团有限责任公司，山西太原0 30 0 0 0)-80-90-100图1 改造前后锅炉炉膛压力情况由图1 可知，在改造之前，锅炉炉膛压力波动幅度在-8 9 30 Pa之间，波动幅度较大,在2 1 0 s后依旧有明显跳动,出现此种情况的主要原因在于风门在风力的作用下调控相对困难，并且手动调控风门精度较差，需要进行反复多次调节。经过改造后，在自动化控制系统下，锅炉炉膛压力波动幅度在-6 2.8 -2 7.3Pa之间,整体压力控制更加平稳,并且在1 6 6 s时基本恒定在-5 0 Pa附近。由此可见，自动化系统的应用能够有效提高锅炉炉膛内部压力的平稳性，这有助于提高锅炉燃烧效率和使用安全性。2鼓风机自动控制系统改造锅炉鼓风机主要用于为锅炉燃烧提供充足的氧气，随着天然气量的改变,鼓风机输出功率也需要进行相应的调整，进而确保天然气完全燃烧，并且排烟损失最小。2.1系统硬件设计某企业1 号燃气锅炉鼓风机功率为2 2 kW,由于长时间使用已经出现老化、效率不佳等问题，本次改造将其更换为耐高温鼓风机,功率2 2 kW,流量为9405m/h，转速为1 45 0 r/min，电机电压38 0 V,能够满足锅炉生产鼓风需求。变频器采用西门子Total 231No.9,2023D0I:10.16525/ki.14-1362/n.2023.09.069文章编号：2 0 9 5-0 7 48(2 0 2 3)0 9-0 2 1 4-0 2时间s一改造前一改造后2023年第9 期戈帅：锅炉风机自动控制改造及节能效益评估2156SE7032-6EG60变频器，容量为2 2 kW，能够满足风机电机调控需求。2.2系统软件程序设计鼓风机自动控制原理与引风机控制原理一致,均由变频器内置PID算法模块实现风机风量自动调控。在设计当中，天然气给定阀门主要由天然气公司所配备的自动集成控制系统实现。在运行过程中利用1151电容式变送器采集锅炉软水的热工参数，将其转换为4 2 0 mA电信号传递给天然气自控阀门，实现天然气输入量的控制。而鼓风机风量控制需要结合天然气量进行设计，本次设计中利用角度变送器将天然气燃烧所需要的风量信号传递给变频器，同时锅炉尾气管内空气流量变送器（本次采用氧化锆氧气监测传感器)将信号传递至变频器，变频器通过与内部预设值的对比进行风机转速调控。具体控制闭环回路设计如图2 所示。燃料流量控制器燃料给定K空气给定文3锅炉风机自动控制系统应用的节能经济性分析本次自动控制系统改造主要用于某企业1 号燃气锅炉中，改造时间为2 0 2 0 年1 0 月1 1 日一2 0 2 0 年11 月1 日。3.1锅炉风机自动控制系统改造供暖效果分析某企业1 号燃气锅炉燃料为天然气，主要用于厂区冬季供暖，供暖介质为软化水。因此改造完成后需要对供暖效果进行分析。本次研究选取2 0 1 9 年供暖初、中、末期典型日（1 1 月2 8 日、1 月2 0 日、3月1 0日)某房间温度变化情况，温度采集每4小时一次，根据记录可知这三天该地气温为-1 2,5 、-2 3，-3、-1 6,-1 ;改造后选取2 0 2 0 年供暖初、中、末期典型日（1 1 月1 6 日、1 月2 9 日、3月1 3日同一房间温度变化情况，经过气候温度分析可知，2 0 2 0 年选取的典型日与2 0 1 9 年选取的典型日气温一致，该房间一直无人居住，其中装潢设施未改变，因此数据具有分析意义。经过数据采集分析对比可得结果如图3所示。由图3可知,2 0 2 0 年供暖初、中、末期典型日某房间的温度变化幅度相对较大，在白天期间房间温度较高，其中在1 1 月2 8 日温差达到7.7 6。2 0 2 0 年供暖初、中、末期典型日某房间的温度变化相对平稳，在8:00一2 0:0 0 阶段，温度变化幅度更小，三个典型日3011月2 8 日1 月2 0 日3 月1 0 日11月1 6 日一米1 月2 9 日3月1 3日25201500:0004:00 08:0012:0016:00时刻图3改造前后供暖初、中、末期某房间温度对比图全天最大温差为4.39，温差降低率达43.43%，并且全天温度均保持在1 8 以上。由此可见,改造后的自动控制系统能够满足某厂区内部供暖需求。3.2节能经济性分析某企业所在地2 0 2 0 2 0 2 1 年供暖期为1 1 月1 5日一4月1 0 日，共计1 46 d,该企业根据政府供暖期调节阀燃料流量对象燃料流量变送器空气流量控制器调节阀空气流量变送器图2 鼓风机自动控制闭环回路设计20:00燃料流量空气流量对象空气流量时间进行供暖。改造前锅炉鼓风机、引风机均以工频运行，改造完成后通过变频器控制实现自动化控制，根据对2 0 2 0 年供暖初、中、末期典型日（1 1 月1 6 日、1月2 9 日、3月1 3日)3d,鼓风机、引风机变频器输出功率平均值分析,具体得出改造前后风机节能情况如表1 所示。表1 某企业1 号改造前后风机节能情况额定功率改造前风机运风机/kW鼓风机22引风机55在具体分析过程中，根据2 0 2 0 一2 0 2 1 年供暖期某企业所在地气温分析,本次研究将整个供暖期分为三个阶段，其中初期为1 1 月1 5 日一1 2 月2 7 日，为42d；中期为1 2 月2 8 日一次年2 月2 3日，为5 7 d；末期为2 月2 4日一4月1 0 日，为45 d。由此可以计算出改造前整个供暖期锅炉鼓风机、引风机共消耗电能为(2 2 kW+55 kW)146 d24 h/d=269 808kWh。改造完成后锅炉鼓风机共消耗电能为1 5.32 kW42 d 24 h/d+19.23 kW 57 d 24 h/d+16.34 kW 45d24h/d=59396.4kWh；引风机共消耗电能为36.32 kW 42 d 24 h/d+42.98 kW 57 d 24 h/d+37.64kW45d24h/d=136058.4kWh，共计消耗电能1 9 5 45 4.8 kWh。由此可见整个供暖季电能消耗降低7 435 3.2 kWh，节能率达到2 7.5 6%。该地工业用电0.6 8 元/kWh，全年供暖期可节约5 万元，具有良好的经济效果。4结论1)对引风机自动控制系统的硬（下转第2 1 8 页）改造后风机运行功率/KkW行功率/kW初期2215.322236.32中期19.2342.98末期16.3437.64现代工业经济和信息化第1 3卷过其预期的价值,并通过良好的服务以及声誉提升企业形象。从财务维度，企业应当合理的进行融资，使得企业的资本成本较低,并使资本结构处于一个合理地水平；此外，企业应当提高其资产周转率，即资产利用率,以获得较为可观的盈利水平。4结论与启示本文通过对SQ集团战略预算管理优化的设计，得出以下结论：第一,针对突发性风险，企业在预算编制的时候，应当明确：如果爆发突发性风险，企业应当付出多少成本，企业的备用计划是什么。其最终目的是为企业争取更多的反应时间以及为做出最佳应对措施做准备。第二,结合SWOT模型，企业现有的机会是汽车行业处于增长态势，应当把握此机会保持稳定增长；企业现有威胁是B公司等强大的竞争对手以及外部风险；企业现有的优势是研发能力处于较强水平；企业现有劣势是风险应对能力较差。第三,结合平衡计分卡四个维度，企业应当加强对员工的培训程度，使得员工具备专业化技能并使得员工提升其忠诚度；企业应当对其内部流程进行优化，提高效率，降低Optimisation Study of Strategic Budget Management in SQ Sutomobile Rnterprises(College of Economics and Trade,Hunan University of Technology,Zhuzhou Hunan 412007,China)Abstract:SQ Groups sudden outbreak of Xin Guan epidemic led to the suspension of work and production,which in turn led to the decline ofsales.In view of SQ Groups poor ability to cope with sudden risks,through the analysis of its financial indicators,as well as SWOT analysis,strategy map analysis,etc.,it puts forward the relevant recommendations for the optimisation of SQ Groups strategic budgetary management:tostrengthen the internal logistic and purchasing management,and to consider the sudden risks in the preparation of budgets;to strengthen thetraining of employees and the optimisation of the internal process,and to maintain the stable profit level on the basis of creating more value for thecustomers.profit level.Key words:strategic budget;budget management;strategic analysis(上接第2 1 5 页）件和软件进行设计，并空机测试引风机自动控制系统应用效果，根据对改造前后锅炉炉膛压力分析发现，在自动化控制系统下,锅炉炉膛压力控制更加平稳，这对提高锅炉使用安全性有着重要的意义。2)对鼓风机自动控制系统的硬件和软件进行设计,确定鼓风机自动控制闭环回路设计方式。3)将自动控制系统应用于某企业1 号燃气锅炉当中，经过测验发现，自动控制系统应用后，某房间温度变化相对平稳，且温度均保持在1 8 以上，能Modification of Automatic Boiler Fan Control and Assessment of Energy Saving Benefits(Taiyuan Heat Group Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030000,China)Abstract:An analysis and research is carried out for the No.1 gas boiler of a certain enterprise to reduce energy consumption and improvegas utilisation by optimising the automatic control system of induced draft fan and blower,and to analyse the heating effect andenergy-saving economic benefits after the renovation.Key words:gas boiler;induced draft fan;blower;automatic control system;economic benefits成本，使得企业为顾客创造更多价值的同时保持一个良好的盈利水平。此外,对于其他市场增长率处于下降的行业，进行战略预算管理优化更加迫在眉睫。参考文献1王维.5 G背景下战略预算管理优化研究 D.成都：电子科技大学,2 0 2 0.2刘霞.科研项目全面预算管理体系研究：基于战略、预算、绩效管理一体化视角 J.行政事业资产与财务，2 0 2 1(1 5：46-47.3刘庆琳.基于战略导向的QJWH集团预算管理研究 D.西安:西北大学,2 0 2 1.4初小瑞.小微企业的战略预算管理 J.纳税,2 0 2 0,1 4(2 1):1 5 9-1 6 0.5 曹阳.实施战略预算管理提升国企预算管理水平 J.财务与金融,2 0 2 0(3):6 9-7 1.6宋佳音.TLZ公司战略预算管理研究 D.长春：吉林财经大学，2020.7赵文莉.基于财务风险防范的战略预算管理评价与优化研究 J.经济师,2 0 1 9(1 0):1 1 2-1 1 3.8冯卫.关于公司战略预算管理的探讨 J.当代会计，2 0 1 9(9)：32-33.9】郭小曼.基于平衡计分卡的L公司战略导向预算管理研究 D.广州：华南理工大学，2 0 1 8.(编辑：王钢)Zhang Xiaohui够满足企业供暖需求；从电能消耗角度分析，相比较传统控制方式，自动控制系统应用后整个供暖期能够降低电能7 435 3.2 kWh，节能率达到2 7.5 6%，供暖期电费成本可降低5 万余元。参考文献1邹圣清.锅炉风机电动机的变频改造 J.电世界，2 0 2 1,6 2(1 0)：51-52.2王飞腾.火力发电厂锅炉风机变频器的自动化控制设计 J.计算机产品与流通，2 0 2 0（6)：9 1.(编辑：白龙)Ge Shuai