摘 要： 介紹了鍋爐吹灰器控制系統(tǒng)基于可編程控制器 PLC 的實(shí)現(xiàn)， 介紹了 PLC 控制的方式。實(shí)踐證明， 該系統(tǒng)滿足系統(tǒng)自動(dòng)吹灰的要求， 減 少了故障率， 提高裝置運(yùn)行的可靠性。

引言

清除受熱面上的積灰和結(jié)渣， 維持其清潔， 是保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的 一種手段。燃料中不可燃的礦物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒后成為灰渣， 其中一部分沉積 于下部渣槽內(nèi)， 大部細(xì)小的灰粒隨煙氣一起流動(dòng)， 可能沉積在爐膛輻射受熱 面或后部對(duì)流受熱面上，并逐漸地增厚成為疏松的積灰層或較堅(jiān)硬的渣層， 目前還沒有任 影響受熱面的傳熱， 如不及時(shí)吹掉， 則積灰和結(jié)渣將日益嚴(yán)重。 何有效的防止粘結(jié)積灰的方法， 唯一的手段是采用吹灰裝置定期地吹灰。吹 灰器可提高主蒸汽出口溫度， 降低鍋爐排煙溫度， 在一定蒸汽壓力下進(jìn)行吹 省煤器內(nèi)壁的結(jié)焦及結(jié)碳得到清除， 恢復(fù)傳熱系數(shù)， 灰， 使結(jié)在鍋爐過熱器、 提高效率 1%左右。

現(xiàn)代化大型鍋爐的吹灰器， 數(shù)量達(dá) 50～100 個(gè)之多,按煙氣流向由前到后 全部吹掃一便要 5～6 小時(shí),故普遍采用可編程程序控制裝置,可根據(jù)鍋爐具體 也 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、燃燒煤種和鍋爐狀況編制和調(diào)整各吹灰器的操作順序和時(shí)間， 可由運(yùn)行人員選擇操作方式。 可編程控制器 PLC 是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 由于其可靠性高、 適應(yīng)性好、 配置靈活、 體積小、 結(jié)構(gòu)緊湊、 安裝和維護(hù)方便等 優(yōu)點(diǎn)， 深受用戶的歡迎。

1 系統(tǒng)配置

連鎖中斷保護(hù)系統(tǒng)， 顯示回路， 點(diǎn)火系統(tǒng)等 該系統(tǒng)硬件由 PLC 主控器， 組成， 能實(shí)現(xiàn)吹灰器的程序控制及遠(yuǎn)方選線操作， 能對(duì)故障吹灰器進(jìn)行跳步 操作， 并能判斷吹灰器故障類型， 根據(jù)不同的故障類型， 作出相應(yīng)的報(bào)警。

該控制系統(tǒng)程序控制為 “條件步進(jìn)式順序控制”選線采用 ， “循環(huán)位移方 式控制” 。

2 系統(tǒng)描述

2.1 吹灰器控制方式選擇。吹灰器控制方式分為獨(dú)立式分布控制和集中式 分布控制。

2.1.1 獨(dú)立式分布控制方式。 每個(gè)吹灰器都有各自的正、 反轉(zhuǎn)接觸器， 過載繼電 器， 后行程開關(guān)， 前、 由于各有自己的控制系統(tǒng)， 單個(gè)吹灰器的投運(yùn)不受其它 但鍋爐的吹灰器需使用多個(gè)接觸器、 繼電 吹灰器是否運(yùn)行的影響， 控制靈活。 器、 電流變送器等元器件及輸入輸出通道和卡件、 電纜， 使得控制裝置復(fù)雜;

2.1.2 集中式分布控制方式。若干吹灰器組成一組， 每組吹灰器共用一組正反 轉(zhuǎn)接觸器和過載繼電器， 而每個(gè)吹灰器又各有一個(gè)接觸器和前、 后行程開關(guān)， 所有前行程開關(guān)合并為一個(gè)信號(hào)， 所有后行程開關(guān)合并為一個(gè)信號(hào)， 輸入可 編程控制器。

2.2 鍋爐吹灰器的 PLC 控制。鍋爐的吹灰裝置可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)吹灰器 的臺(tái)數(shù)， 吹灰系統(tǒng)采用集中式分布控制， 選用 PLC 作為主控設(shè)備; 執(zhí)行設(shè)備 電磁閥、 點(diǎn)火器; 測(cè)量元件使用壓力變送器、 熱電偶 (熱電 選用了電動(dòng)球閥、 阻 ，要求實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng) ) 控制。

主控設(shè)備選用西門子 或歐姆龍系列 PLC， 系統(tǒng)通 過輸入模塊采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)， 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)， 并按照 用戶設(shè)定值和吹灰器工作 流程，操作現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備， 吹灰系統(tǒng)使用電動(dòng)球閥切 換每條管路的通斷， 實(shí)現(xiàn)每 個(gè)部位吹灰器的選擇， 在執(zhí) 行吹灰操作時(shí)， 使用電磁閥 控制氣源的通入量， 在達(dá)到 氣量要求后，電磁閥關(guān)閉， 為保證安全， 采用雙電磁閥 串聯(lián)。

接通電源后， 若將轉(zhuǎn)換 圖 1 主程序流程圖 開關(guān)置于手動(dòng)位置， 就可對(duì) 當(dāng)吹灰管路壓力正常和疏水端溫度高于設(shè) 單臺(tái)吹灰器遙控操作或就地控制。 定值時(shí)， 將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到自動(dòng)位置， 吹灰器就按事先編制的程序， 逐臺(tái)投入運(yùn) 行。 在運(yùn)行中， 若發(fā)生電動(dòng)機(jī)過載、 疏水端溫度低于設(shè)定值及管路蒸汽壓力低 的故障時(shí)， 會(huì)自動(dòng)停機(jī)。 故障解除后， 按故障復(fù)位按鈕才能繼續(xù)運(yùn)行。 如果初 始狀態(tài)的管路蒸汽壓力偏低， 或者疏水端溫度偏低， 或者吹灰器不處在初始 位置， 無論處于手動(dòng)或自動(dòng)位置， 吹灰器均不能運(yùn)行。

2.2.1 操作程序工藝流程。可編程控制器的輸入量為開關(guān)、 限位開關(guān)、 熱元件 等， 輸出量為電磁閥、 接觸器、 指示燈。吹灰器的操作程序工藝流程如圖 1、 圖 2、 3 所示。

2.2.2 PLC 控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。 鍋爐吹灰器采用集中式分布控制， 幾臺(tái)吹灰 器的前、 后行程開關(guān)信號(hào)分別合并為一個(gè)信號(hào)， PLC 的輸入， 接 用一對(duì)方向 接觸器控制吹灰器的前進(jìn)和后退， 每一個(gè)吹灰器都由其本體接觸器控制它的 系統(tǒng)設(shè)有管路蒸汽壓力、 疏水 運(yùn)行， 用一個(gè)熱繼電器控制吹灰器電機(jī)的過載。 選跳吹灰器運(yùn)行輸入信號(hào)。 的輸出信號(hào)接接觸器線圈， 輸 PLC PLC 溫度檢測(cè)、 入輸出接線如圖 4 所示。

設(shè)計(jì)程序時(shí)將輸入信號(hào)送移位寄存器， 經(jīng)過定時(shí)器的作用， 實(shí)現(xiàn)移位脈沖的輸入， 使吹灰器順序投入運(yùn)行， 吹灰 器之間互鎖， 只有當(dāng)上一吹灰器運(yùn)行結(jié)束， 退到位后， 下一吹灰器才能運(yùn)行。 自動(dòng)停止按鈕使移位寄存器停止移位，順序復(fù)位按鈕使移位寄存器復(fù)位， 故 障排除后， 按下故障復(fù)位按鈕， 移位寄存器恢復(fù)功能。

結(jié)束語(yǔ)

介紹了由可編程控制器 PLC 作為主控器的鍋爐吹灰器的自動(dòng)控制系 統(tǒng)， 實(shí)際運(yùn)行表明， 該系統(tǒng)可以達(dá)到較為可靠的數(shù)據(jù)通訊目的， 可以滿足系統(tǒng) 自動(dòng)吹灰的要求， 同時(shí)還對(duì)吹灰效果的優(yōu)化提供了條件， 減低了勞動(dòng)強(qiáng)度， 提 節(jié)約了接觸器、 繼電 高了生產(chǎn)效益。采用 PLC 實(shí)現(xiàn)鍋爐吹灰器的自動(dòng)控制， 器、 卡件、 電纜線等器件和材料， 簡(jiǎn)化了控制線路， 節(jié)省了裝置空間。 降低了故 障率， 提高了裝置運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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