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摘 要：随着全球气候的不断恶化，人们意识到低碳、节能、环保的重要性。节能型锅炉房的电气自动化设计立足于提高锅炉的工作效率以及安全经济的运行，从而提高其综合效益。积极响应国家节能政策，做好节能减排。本文就锅炉房的设计布置与系统节能以及环保效益进行研究。
关键词：节能 锅炉房 电气自动化
中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（a）-0049-02
1 天然气锅炉的优点
（1）天然气锅炉不需要煤渣堆放处，可以大量节省场地，天然气锅炉安装方便，运输方便。
（2）具有电压超高、超低、漏电、缺相保护、自动补水，具有缺水超温超压自动断电并报警保护功能，采用分散加热、均匀加热，减小对电网的冲击。
（3）天然气锅炉较燃煤锅炉热效率高，因为天然气可以充分地燃烧，而燃煤不能充分的燃烧。
2 节能型锅炉房的电气线路自动化设计
（1）控制线路的设计。控制线路在补水泵、风机、天然气调压阀等锅炉的部件控制线以及连锁的线路通常采用面积为2.5mm2的塑料铜芯电线，其敷设方式主要是采用地下穿管的方式。
（2）锅炉的信号线路电气自动化设计。锅炉具有电压超高超低、漏电缺相保护功能，将锅炉的压力水位和温度等传感器进行自动补水，省掉了传统的人工补水。
（3）锅炉省煤器的使用。省煤器时安装与锅炉尾部烟道下部用于回收所排烟的余热的一种装置，将锅炉给水的加热成汽包压下的饱和水的受热面，由于它吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，从而节省了能源，提高了效率。
（4）接地方式的采用。直接采用TN—C—S的接线方式，也就是先从主电源过来进行三相四线制，然后接入锅炉房进行三相五线制，配电箱出来的电缆都穿管走电缆沟。
（5）锅炉房的自动化设计简图就是一个自动化设计的一个图形，它包含配电设备、锅炉的摆放位置、直燃机的摆放位置、值班室库房的摆放位置等，如图1所示。
3 锅炉房的烟气余热回收设计
（1）系统配置与流程，该方法应用于某医院，经过多方面的对比，本研究给出直燃机烟气余热回收设计并计算结果，从而最大限度地提高能源的利用率，积极地响应国家节能减排的方针政策。为了最大限度地利用烟气余热，主要为医院提供热水，为洗涤中心提供热水等。
（2）冷凝水、蒸汽余热/烟气余热回收配置是：溴化锂直燃机1163kW一台，蒸汽锅炉送气量2t/h一台，蒸汽锅炉送气量1t/h一台，省煤器一台，螺旋形热交换器一个。
（3）直燃机的烟气余热的一个回收以及回收的余热运用到洗衣机和别的地方，如图2所示。
（4）对（1）（2）（3）进行效益分析。为了比较全面的准确地评价系统的供热效率，采用了有关规定要求的数据和设计技术等参数。效益的分析基础，设计到了电费，燃气水费等，天然气1.91元/Nm3，电价为0.76元/kWh。
4 系统年平均能源综合利用率计算
（1）国家发改委、国家能源局等4部委《关于发展天然气分布式能源的指导意见》基本原则中提到原则上天然气分布式能源系统年平均能源综合利用率应该高于70%，综合利用率可根据《燃气冷热电三联供工程技术规程》（CJJ 145-2010）3.3.5公式进行计算：
其中，V为年平均能源综合利用率；
W为年净输出电量；
Q1为年有效余热供热总量（MJ）；
Q2为年有效余热供冷总量（MJ）；
B为年燃气总耗量（m3）；
QL为燃气低位发热量（MJ/m3）；
根据上述公式可以计算出V≥70%，才符合国家天然气分布式能源全年综合利用效率高于70%的要求，然后接下来单独对直燃机余热回收效益进行计算。
（2）直燃机的烟气余热回收效益（以直燃机作代表进行计算）。直燃机的热效率是80%，综合节约天然气7.5m3/h，每日工作时间是24h商业天然气的单价是1.91元/m3，平均每日节约天然气343.8元，按照8个月计算，经计算夏季和冬季年回收费用是82512元。
5 南苑地下室锅炉房的改造方案
南苑地下室锅炉房的改造有利于锅炉房的自动化运行，有利于精减锅炉房的人员。
改造的方法如下。
（1）南苑地下室锅炉房安装监控摄像头于锅炉机头、水箱、冷冻泵、配电箱处、将监控内容送于锅炉房的总值班室，并显示于监控屏上，可以看到南苑地下室的实时情况。
（2）新增燃气泄漏报警装置。地下室原有的燃气泄漏装置保留，然后新增一套燃气泄漏报警装置，并安装燃气电子截止阀。将新增的报警装置的报警箱安装在锅炉房的总值 班室。当发生燃气泄漏的时候，总值班室和地下室值班室的报警器同时报警，燃气截止阀自动关闭燃气阀门。
（3）南苑地下室值班人员配置。锅炉房可以由以前的7个工作人员缩减成6个工作人员。当南苑地下室改造完成以后，冬季运行地下室锅炉时，可以取消南苑地下室的白班值班人员，保留地下室的夜班值班人员。
（4）南苑地下室锅炉安全。设置燃气泄漏报警装置，地下室改造过程中应执行相应的标准和规范，地下室锅炉一旦发生故障，发生燃气泄漏，当班人员及时按照相应的应急流程处理问题，保障地下室锅炉的安全运行和安全生产。
（5）节能型锅炉房的电气自动化设计中遇到的问题。近几年，锅炉的生产以及运用飞速发展，但随着全球气候的不断恶化，同时为了响应国家节能减排的政策，锅炉在节能、给排水上、专业的设计上还存在以下一些问题。
①锅炉房地下敷设了电气控制线，但锅炉由于经常排污地面潮湿，容易引起电气线路故障。
②直燃机的烟气余热回收如何能够保证循环水箱的水温在40℃～60℃。
③现有的锅炉房场地受大小的限制，循环水箱该如何放置，这些都给施工带来了麻烦。
6 结语
节能型锅炉房的电气自动化设计是一项复杂的工程，我们在设计过程中不仅要考虑自身的特点，还要考虑设计场地的大小的要求以及以后的维修保养场地的大小预留问题。另外节能型锅炉房的电气自动化设计始终立足于节能降耗并积极响应国家节能政策。
参考文献
[1] 陈利芳.电气系统监控钠入DCS改造的设计与实践[J].电力系统自动化，2002（4）：61-63.
[2] 李宏远，陈志强.电气自动化系统在烟气脱硫工程中的应用[J].电力环境保护，2007（5）：30-32.
[3] 齊艳.到期自动化系统典型方案在电厂中的应用[J].才智，2008（8）：206.
[4] 中小型燃气锅炉房编写组.中小型燃气锅炉房[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.
关键词：节能 锅炉房 电气自动化
中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（a）-0049-02
1 天然气锅炉的优点
（1）天然气锅炉不需要煤渣堆放处，可以大量节省场地，天然气锅炉安装方便，运输方便。
（2）具有电压超高、超低、漏电、缺相保护、自动补水，具有缺水超温超压自动断电并报警保护功能，采用分散加热、均匀加热，减小对电网的冲击。
（3）天然气锅炉较燃煤锅炉热效率高，因为天然气可以充分地燃烧，而燃煤不能充分的燃烧。
2 节能型锅炉房的电气线路自动化设计
（1）控制线路的设计。控制线路在补水泵、风机、天然气调压阀等锅炉的部件控制线以及连锁的线路通常采用面积为2.5mm2的塑料铜芯电线，其敷设方式主要是采用地下穿管的方式。
（2）锅炉的信号线路电气自动化设计。锅炉具有电压超高超低、漏电缺相保护功能，将锅炉的压力水位和温度等传感器进行自动补水，省掉了传统的人工补水。
（3）锅炉省煤器的使用。省煤器时安装与锅炉尾部烟道下部用于回收所排烟的余热的一种装置，将锅炉给水的加热成汽包压下的饱和水的受热面，由于它吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，从而节省了能源，提高了效率。
（4）接地方式的采用。直接采用TN—C—S的接线方式，也就是先从主电源过来进行三相四线制，然后接入锅炉房进行三相五线制，配电箱出来的电缆都穿管走电缆沟。
（5）锅炉房的自动化设计简图就是一个自动化设计的一个图形，它包含配电设备、锅炉的摆放位置、直燃机的摆放位置、值班室库房的摆放位置等，如图1所示。
3 锅炉房的烟气余热回收设计
（1）系统配置与流程，该方法应用于某医院，经过多方面的对比，本研究给出直燃机烟气余热回收设计并计算结果，从而最大限度地提高能源的利用率，积极地响应国家节能减排的方针政策。为了最大限度地利用烟气余热，主要为医院提供热水，为洗涤中心提供热水等。
（2）冷凝水、蒸汽余热/烟气余热回收配置是：溴化锂直燃机1163kW一台，蒸汽锅炉送气量2t/h一台，蒸汽锅炉送气量1t/h一台，省煤器一台，螺旋形热交换器一个。
（3）直燃机的烟气余热的一个回收以及回收的余热运用到洗衣机和别的地方，如图2所示。
（4）对（1）（2）（3）进行效益分析。为了比较全面的准确地评价系统的供热效率，采用了有关规定要求的数据和设计技术等参数。效益的分析基础，设计到了电费，燃气水费等，天然气1.91元/Nm3，电价为0.76元/kWh。
4 系统年平均能源综合利用率计算
（1）国家发改委、国家能源局等4部委《关于发展天然气分布式能源的指导意见》基本原则中提到原则上天然气分布式能源系统年平均能源综合利用率应该高于70%，综合利用率可根据《燃气冷热电三联供工程技术规程》（CJJ 145-2010）3.3.5公式进行计算：
其中，V为年平均能源综合利用率；
W为年净输出电量；
Q1为年有效余热供热总量（MJ）；
Q2为年有效余热供冷总量（MJ）；
B为年燃气总耗量（m3）；
QL为燃气低位发热量（MJ/m3）；
根据上述公式可以计算出V≥70%，才符合国家天然气分布式能源全年综合利用效率高于70%的要求，然后接下来单独对直燃机余热回收效益进行计算。
（2）直燃机的烟气余热回收效益（以直燃机作代表进行计算）。直燃机的热效率是80%，综合节约天然气7.5m3/h，每日工作时间是24h商业天然气的单价是1.91元/m3，平均每日节约天然气343.8元，按照8个月计算，经计算夏季和冬季年回收费用是82512元。
5 南苑地下室锅炉房的改造方案
南苑地下室锅炉房的改造有利于锅炉房的自动化运行，有利于精减锅炉房的人员。
改造的方法如下。
（1）南苑地下室锅炉房安装监控摄像头于锅炉机头、水箱、冷冻泵、配电箱处、将监控内容送于锅炉房的总值班室，并显示于监控屏上，可以看到南苑地下室的实时情况。
（2）新增燃气泄漏报警装置。地下室原有的燃气泄漏装置保留，然后新增一套燃气泄漏报警装置，并安装燃气电子截止阀。将新增的报警装置的报警箱安装在锅炉房的总值 班室。当发生燃气泄漏的时候，总值班室和地下室值班室的报警器同时报警，燃气截止阀自动关闭燃气阀门。
（3）南苑地下室值班人员配置。锅炉房可以由以前的7个工作人员缩减成6个工作人员。当南苑地下室改造完成以后，冬季运行地下室锅炉时，可以取消南苑地下室的白班值班人员，保留地下室的夜班值班人员。
（4）南苑地下室锅炉安全。设置燃气泄漏报警装置，地下室改造过程中应执行相应的标准和规范，地下室锅炉一旦发生故障，发生燃气泄漏，当班人员及时按照相应的应急流程处理问题，保障地下室锅炉的安全运行和安全生产。
（5）节能型锅炉房的电气自动化设计中遇到的问题。近几年，锅炉的生产以及运用飞速发展，但随着全球气候的不断恶化，同时为了响应国家节能减排的政策，锅炉在节能、给排水上、专业的设计上还存在以下一些问题。
①锅炉房地下敷设了电气控制线，但锅炉由于经常排污地面潮湿，容易引起电气线路故障。
②直燃机的烟气余热回收如何能够保证循环水箱的水温在40℃～60℃。
③现有的锅炉房场地受大小的限制，循环水箱该如何放置，这些都给施工带来了麻烦。
6 结语
节能型锅炉房的电气自动化设计是一项复杂的工程，我们在设计过程中不仅要考虑自身的特点，还要考虑设计场地的大小的要求以及以后的维修保养场地的大小预留问题。另外节能型锅炉房的电气自动化设计始终立足于节能降耗并积极响应国家节能政策。
参考文献
[1] 陈利芳.电气系统监控钠入DCS改造的设计与实践[J].电力系统自动化，2002（4）：61-63.
[2] 李宏远，陈志强.电气自动化系统在烟气脱硫工程中的应用[J].电力环境保护，2007（5）：30-32.
[3] 齊艳.到期自动化系统典型方案在电厂中的应用[J].才智，2008（8）：206.
[4] 中小型燃气锅炉房编写组.中小型燃气锅炉房[M].北京：中国建筑工业出版社，1981.