摘 要： 介紹了鍋爐吹灰器控制系統基于可編程控制器 PLC 的實現， 介紹了 PLC 控制的方式。實踐證明， 該系統滿足系統自動吹灰的要求， 減 少了故障率， 提高裝置運行的可靠性。

引言

清除受熱面上的積灰和結渣， 維持其清潔， 是保證鍋爐安全經濟運行的 一種手段。燃料中不可燃的礦物質在爐內燃燒后成為灰渣， 其中一部分沉積 于下部渣槽內， 大部細小的灰粒隨煙氣一起流動， 可能沉積在爐膛輻射受熱 面或后部對流受熱面上，并逐漸地增厚成為疏松的積灰層或較堅硬的渣層， 目前還沒有任 影響受熱面的傳熱， 如不及時吹掉， 則積灰和結渣將日益嚴重。 何有效的防止粘結積灰的方法， 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行吹 省煤器內壁的結焦及結碳得到清除， 恢復傳熱系數， 灰， 使結在鍋爐過熱器、 提高效率 1%左右。

現代化大型鍋爐的吹灰器， 數量達 50～100 個之多,按煙氣流向由前到后 全部吹掃一便要 5～6 小時,故普遍采用可編程程序控制裝置,可根據鍋爐具體 也 運行經驗、燃燒煤種和鍋爐狀況編制和調整各吹灰器的操作順序和時間， 可由運行人員選擇操作方式。 可編程控制器 PLC 是一種以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。 由于其可靠性高、 適應性好、 配置靈活、 體積小、 結構緊湊、 安裝和維護方便等 優點， 深受用戶的歡迎。

1 系統配置

連鎖中斷保護系統， 顯示回路， 點火系統等 該系統硬件由 PLC 主控器， 組成， 能實現吹灰器的程序控制及遠方選線操作， 能對故障吹灰器進行跳步 操作， 并能判斷吹灰器故障類型， 根據不同的故障類型， 作出相應的報警。

該控制系統程序控制為 “條件步進式順序控制”選線采用 ， “循環位移方 式控制” 。

2 系統描述

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

2.1.1 獨立式分布控制方式。 每個吹灰器都有各自的正、 反轉接觸器， 過載繼電 器， 后行程開關， 前、 由于各有自己的控制系統， 單個吹灰器的投運不受其它 但鍋爐的吹灰器需使用多個接觸器、 繼電 吹灰器是否運行的影響， 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 轉接觸器和過載繼電器， 而每個吹灰器又各有一個接觸器和前、 后行程開關， 所有前行程開關合并為一個信號， 所有后行程開關合并為一個信號， 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用戶要求設計吹灰器 的臺數， 吹灰系統采用集中式分布控制， 選用 PLC 作為主控設備; 執行設備 電磁閥、 點火器; 測量元件使用壓力變送器、 熱電偶 (熱電 選用了電動球閥、 阻 ，要求實現手動和自動 ) 控制。

主控設備選用西門子 或歐姆龍系列 PLC， 系統通 過輸入模塊采集現場信號， 監測系統設備狀態， 并按照 用戶設定值和吹灰器工作 流程，操作現場執行設備， 吹灰系統使用電動球閥切 換每條管路的通斷， 實現每 個部位吹灰器的選擇， 在執 行吹灰操作時， 使用電磁閥 控制氣源的通入量， 在達到 氣量要求后，電磁閥關閉， 為保證安全， 采用雙電磁閥 串聯。

接通電源后， 若將轉換 圖 1 主程序流程圖 開關置于手動位置， 就可對 當吹灰管路壓力正常和疏水端溫度高于設 單臺吹灰器遙控操作或就地控制。 定值時， 將轉換開關轉到自動位置， 吹灰器就按事先編制的程序， 逐臺投入運 行。 在運行中， 若發生電動機過載、 疏水端溫度低于設定值及管路蒸汽壓力低 的故障時， 會自動停機。 故障解除后， 按故障復位按鈕才能繼續運行。 如果初 始狀態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， 無論處于手動或自動位置， 吹灰器均不能運行。

2.2.1 操作程序工藝流程。可編程控制器的輸入量為開關、 限位開關、 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 控制系統的程序設計。 鍋爐吹灰器采用集中式分布控制， 幾臺吹灰 器的前、 后行程開關信號分別合并為一個信號， PLC 的輸入， 接 用一對方向 接觸器控制吹灰器的前進和后退， 每一個吹灰器都由其本體接觸器控制它的 系統設有管路蒸汽壓力、 疏水 運行， 用一個熱繼電器控制吹灰器電機的過載。 選跳吹灰器運行輸入信號。 的輸出信號接接觸器線圈， 輸 PLC PLC 溫度檢測、 入輸出接線如圖 4 所示。

設計程序時將輸入信號送移位寄存器， 經過定時器的作用， 實現移位脈沖的輸入， 使吹灰器順序投入運行， 吹灰 器之間互鎖， 只有當上一吹灰器運行結束， 退到位后， 下一吹灰器才能運行。 自動停止按鈕使移位寄存器停止移位，順序復位按鈕使移位寄存器復位， 故 障排除后， 按下故障復位按鈕， 移位寄存器恢復功能。

結束語

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控制系 統， 實際運行表明， 該系統可以達到較為可靠的數據通訊目的， 可以滿足系統 自動吹灰的要求， 同時還對吹灰效果的優化提供了條件， 減低了勞動強度， 提 節約了接觸器、 繼電 高了生產效益。采用 PLC 實現鍋爐吹灰器的自動控制， 器、 卡件、 電纜線等器件和材料， 簡化了控制線路， 節省了裝置空間。 降低了故 障率， 提高了裝置運行的可靠性。

參考文獻

[1] 徐世許.可編程序控制器[M].北京： 中國科學技術大學出版社， 1999.

[2] 鄧則名.電器與可編程序控制器應用技術