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基于PLC的锅炉吹灰器自动控制系统

北极星电力网技术频道    作者:孙艳艳 魏洪玲   2012/6/6 15:56:58   

  所属频道:  火力发电    关键词:  锅炉吹灰器 锅炉 自动控制系统

摘 要: 介绍了锅炉吹灰器控制系统基于可编程控制器 PLC 的实现, 介绍了 PLC 控制的方式。实践证明, 该系统满足系统自动吹灰的要求, 减 少了故障率, 提高装置运行的可靠性。

引言

清除受热面上的积灰和结渣, 维持其清洁, 是保证锅炉安全经济运行的 一种手段。燃料中不可燃的矿物质在炉内燃烧后成为灰渣, 其中一部分沉积 于下部渣槽内, 大部细小的灰粒随烟气一起流动, 可能沉积在炉膛辐射受热 面或后部对流受热面上,并逐渐地增厚成为疏松的积灰层或较坚硬的渣层, 目前还没有任 影响受热面的传热, 如不及时吹掉, 则积灰和结渣将日益严重。 何有效的防止粘结积灰的方法, 唯一的手段是采用吹灰装置定期地吹灰。吹 灰器可提高主蒸汽出口温度, 降低锅炉排烟温度, 在一定蒸汽压力下进行吹 省煤器内壁的结焦及结碳得到清除, 恢复传热系数, 灰, 使结在锅炉过热器、 提高效率 1%左右。

现代化大型锅炉的吹灰器, 数量达 50~100 个之多,按烟气流向由前到后 全部吹扫一便要 5~6 小时,故普遍采用可编程程序控制装置,可根据锅炉具体 也 运行经验、燃烧煤种和锅炉状况编制和调整各吹灰器的操作顺序和时间, 可由运行人员选择操作方式。 可编程控制器 PLC 是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 由于其可靠性高、 适应性好、 配置灵活、 体积小、 结构紧凑、 安装和维护方便等 优点, 深受用户的欢迎。

1 系统配置

连锁中断保护系统, 显示回路, 点火系统等 该系统硬件由 PLC 主控器, 组成, 能实现吹灰器的程序控制及远方选线操作, 能对故障吹灰器进行跳步 操作, 并能判断吹灰器故障类型, 根据不同的故障类型, 作出相应的报警。

该控制系统程序控制为 “条件步进式顺序控制”选线采用 , “循环位移方 式控制” 。

2 系统描述

2.1 吹灰器控制方式选择。吹灰器控制方式分为独立式分布控制和集中式 分布控制。

2.1.1 独立式分布控制方式。 每个吹灰器都有各自的正、 反转接触器, 过载继电 器, 后行程开关, 前、 由于各有自己的控制系统, 单个吹灰器的投运不受其它 但锅炉的吹灰器需使用多个接触器、 继电 吹灰器是否运行的影响, 控制灵活。 器、 电流变送器等元器件及输入输出通道和卡件、 电缆, 使得控制装置复杂;

2.1.2 集中式分布控制方式。若干吹灰器组成一组, 每组吹灰器共用一组正反 转接触器和过载继电器, 而每个吹灰器又各有一个接触器和前、 后行程开关, 所有前行程开关合并为一个信号, 所有后行程开关合并为一个信号, 输入可 编程控制器。

2.2 锅炉吹灰器的 PLC 控制。锅炉的吹灰装置可根据用户要求设计吹灰器 的台数, 吹灰系统采用集中式分布控制, 选用 PLC 作为主控设备; 执行设备 电磁阀、 点火器; 测量元件使用压力变送器、 热电偶 (热电 选用了电动球阀、 阻 ,要求实现手动和自动 ) 控制。

主控设备选用西门子 或欧姆龙系列 PLC, 系统通 过输入模块采集现场信号, 监测系统设备状态, 并按照 用户设定值和吹灰器工作 流程,操作现场执行设备, 吹灰系统使用电动球阀切 换每条管路的通断, 实现每 个部位吹灰器的选择, 在执 行吹灰操作时, 使用电磁阀 控制气源的通入量, 在达到 气量要求后,电磁阀关闭, 为保证安全, 采用双电磁阀 串联。

接通电源后, 若将转换 图 1 主程序流程图 开关置于手动位置, 就可对 当吹灰管路压力正常和疏水端温度高于设 单台吹灰器遥控操作或就地控制。 定值时, 将转换开关转到自动位置, 吹灰器就按事先编制的程序, 逐台投入运 行。 在运行中, 若发生电动机过载、 疏水端温度低于设定值及管路蒸汽压力低 的故障时, 会自动停机。 故障解除后, 按故障复位按钮才能继续运行。 如果初 始状态的管路蒸汽压力偏低, 或者疏水端温度偏低, 或者吹灰器不处在初始 位置, 无论处于手动或自动位置, 吹灰器均不能运行。

2.2.1 操作程序工艺流程。可编程控制器的输入量为开关、 限位开关、 热元件 等, 输出量为电磁阀、 接触器、 指示灯。吹灰器的操作程序工艺流程如图 1、 图 2、 3 所示。

2.2.2 PLC 控制系统的程序设计。 锅炉吹灰器采用集中式分布控制, 几台吹灰 器的前、 后行程开关信号分别合并为一个信号, PLC 的输入, 接 用一对方向 接触器控制吹灰器的前进和后退, 每一个吹灰器都由其本体接触器控制它的 系统设有管路蒸汽压力、 疏水 运行, 用一个热继电器控制吹灰器电机的过载。 选跳吹灰器运行输入信号。 的输出信号接接触器线圈, 输 PLC PLC 温度检测、 入输出接线如图 4 所示。

设计程序时将输入信号送移位寄存器, 经过定时器的作用, 实现移位脉冲的输入, 使吹灰器顺序投入运行, 吹灰 器之间互锁, 只有当上一吹灰器运行结束, 退到位后, 下一吹灰器才能运行。 自动停止按钮使移位寄存器停止移位,顺序复位按钮使移位寄存器复位, 故 障排除后, 按下故障复位按钮, 移位寄存器恢复功能。

结束语

介绍了由可编程控制器 PLC 作为主控器的锅炉吹灰器的自动控制系 统, 实际运行表明, 该系统可以达到较为可靠的数据通讯目的, 可以满足系统 自动吹灰的要求, 同时还对吹灰效果的优化提供了条件, 减低了劳动强度, 提 节约了接触器、 继电 高了生产效益。采用 PLC 实现锅炉吹灰器的自动控制, 器、 卡件、 电缆线等器件和材料, 简化了控制线路, 节省了装置空间。 降低了故 障率, 提高了装置运行的可靠性。

参考文献

[1] 徐世许.可编程序控制器[M].北京: 中国科学技术大学出版社, 1999.

[2] 邓则名.电器与可编程序控制器应用技术

来源:民营科技
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