基于PLC的锅炉排烟温度控制系统的设计

第５期　２００８年５月　机械设计与制造　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　一８３一　文章编号：１００１－３９９７（２００８）０５－００８３－０２　基于ＰＬＣ的锅炉排烟温度控制系统的设计　崔彦彬　孙岩　谭宇硕（华北电力大学机械工程学院，保定０７１００３）　Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ　ｅｘｉｔ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏＩ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＰＬＣ　ＣＵＩ　Ｙａｎ—ｂｉｎ，ＳＵＮ　Ｙａｎ，ＴＡＮ　Ｙｕ—ｓｈｕｏ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏａｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７　１００３，Ｃｈｉｎａ）　－　寞一套一套一囊一套一　一　一寞一寞一寞一套一寞　套一寞一奠一套一寞　套，寞一　一套，套　囊　寞一奠　套一寞　套一橐、　，寞　寞一奠一　一套，　‘　～安　，寞一　一　套　【摘要】论述了排烟温度对整个锅炉效率的影响，介绍了锅炉吹灰器及其自动控制，设计了基　．　于ＰＬＣ的电厂锅炉排烟温度控制系统。　．：　关键词：锅炉；排烟温度；吹灰器；ＰＬＣ　净　：　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ｈ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｅｘｉｔｌｆｕｅ　ｇａｓ　ｔｅｏｒｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ　ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ：　ｂｏｉｌｅｒ　ｓｏｏｔ　ｂｌｏｗｅｒ　ｃｍｄ　ｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏ厂也ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ，ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｈｅ　ｂｏｉｌｅｒ　ｅｘｉｔｌｆｕｅ　ｇａｓ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｃｏｎ－　ｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄｏｎ　ＰＬＣ．　．１　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｂｏｉｌｅｒ；Ｅｘｉｔ　ｆｌｕｅ　ｇａｓ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｓｏｏｔ　ｂｌｏｗｅｒ；ＰＬＣ　，　、，　一　，．　，　一　一　，　一　一　一　，　一　～　一　一　，　，　—　一　，　一　一　…　一　一　一　一　～ｊ　～　…　一　—　、一　一　一　—　、　—　、—　一　一　、，　中图分类号：ＴＨ１２文献标识码：Ａ　１引言　２锅炉排烟吹灰技术及其发展状况　电厂锅炉足在给定的给水温度和燃料特性的前提下设计　２．１吹灰器　的，但在实际的运行中，其热经济指标往往不能完全符合设计要　吹灰器对防止锅炉受热面积灰、结焦，避免尾部炯道、空气　求，由此将带来一系列的温度，其中排烟温度偏高就是重要的一　预热器二次燃烧，提高传热效率，保证锅炉机组的安全经济运行　个。采用ＰＬＣ实现锅炉吹灰器的集中式分布控制，节约了接触　起到了十分重要的作用。日前火电厂的大型燃煤锅炉大都安装　器、继电器、卡件、电缆线等器件和材料，简化了控制线路，节省　使用吹灰器或吹灰装置　。如图１所示，是排烟温度和锅炉效率　了装置空间，减少了故障率，提高装置运行的可靠性。　偏差的关系图，从中我们可以看出降低排炯温度的重要性。　来稿日期　４结论　我们从汽车实车试验和虚拟实验的结果比较可以发现，虽　量　然虚拟试验的结果不能与实车试验的结果完全吻合，但基本发　量　展趋势是一致的，实车结果与虚拟结果的差别，我们可以通过虚　啦　拟软件进行调整，最终能达到反映实车试验的情况，为我们在进　餐　ｑ　行汽车车身耐撞研究中提供强有力的理论参考。　经过验证后的整车模型进行车身耐撞性虚拟试验，汽车车　身耐撞性虚拟试验结果与实际试验结果的比较，我们可以看出　虚拟试验结果与实车试验结果基本接近，说明汽车车身耐撞性　虚拟试验结果是有效的。由于碰撞试验为瞬间的破坏性试验，其　图６假人｝　肋骨位移时间图　费用高、周期长，许多数据难以采集。因此，对车身结构的耐撞性　研究借助于虚拟技术，通过虚拟试验来优化汽车车身结构安全　性设计，最后用试验手段来验证设计方案可行性，从而达到耐撩　蚕　性要求，这是汽车车身耐撞性研究发展的必然趋势。　一　参考文献　ｄⅡ　１陈晓东，尹同耀，朱西产，冯琦，程勇．汽车侧面碰撞计算机仿真力ｉＪ－￣ＩＪ］．　ｊｊ吾　汽车工程，２００４（１１　鹫　２王ｌ宣，李宏光，赵航等．现代汽车安全（第一版）一Ｅ京：人民交通出版社，　ｌ９９８　３黄世霖，张金换，王晓冬等．汽车碰撞与安全（第一版）．北京：清华大学　出版社，２０００　４吴毅，朱平，张宇．基于侧面碰撞仿真的轿车防撞杆结构优化研究ｌＪ１．机　图７假人腹部所受合力时间图　械设计与研究，２００６，２２（５）：１０８～１　１　１　维普资讯 http://www.cqvip.com

一８４一　崔彦彬等：基于ＰＬＣ的锅炉排烟温度控制系统的设计　第５期　器ｏ．５　效　塞　偏　ｓ　预热器出口烟气温度　一１　图１排烟温度和锅炉效率偏差的关系　固定旋转式吹灰器，主要用于吹扫锅炉管束、省煤器、空气　预热器、过热器管外表面积灰；安装在烟温不超过７００￣Ｃ的区　段，根据需要以一定角度、针对积灰部位进行有效地吹扫，以实　现防止炉管结渣、烟垢堆积，提高热效率，延长其使用寿命。用于　省煤器的固定旋转式吹灰器。固定旋转式吹灰器的轴线上有许　多喷嘴，吹灰时不伸缩，只进行旋转吹灰［２１。　２．２锅炉排烟吹灰技术的发展状况　目前就吹灰器的配置而言，大容量锅炉￣－ｔＬ／ｂ容量锅炉要　完善；国外进Ｉ：３机组要比国内机组要完善，与进Ｉ：３机组对受热面　清洁程度的重视有关，尤其与锅炉效率作为考核指标有关；在炉　膛的吹灰器布置情况也要好于对流受热面。　吹灰器的正常投运可以保证锅炉安全经济运行。美国和西　欧等国家均将吹灰器作为确保机组安全经济运行的手段，吹灰　器的投用率普遍较高。我国吹灰器投用情况较差，导致锅炉安全　性差、负荷率低、锅炉效率低。１９９２年电力部西安热工所的调　查，国产吹灰器的平均投用率仅为２７％，进Ｉ：３吹灰器除前苏联　生产的投用率不到４％，平均投用率为４１％。其中２Ｏ万千瓦机　纽锅炉的吹灰器投用率还不到２２％；６００ＭＷ及以下机组吹灰器　图２排烟温度控制系统流程图　平均投用率３６％，停运率５８％，调试率６％，锅炉吹灰系统全套　根据图２所示的流程图，建立如表１所示的ＰＣ输入输出　均能正常投用的机组几乎不存在。据江苏省电力系统发电科技　地址表，然后用ＰＬＣ进行编程。从而最终完成锅炉排烟温度控　情报网的调查，江苏电厂吹灰器投用率仅为２１．８％。　制系统的设计。　造成吹灰器投用率低的原因是多方面的，其中最主要的莫　表１　ＰＣ输入输出地址表　过于对吹灰作用的认识不足和吹灰器系统设备的问题。目前国　输入　输出　外远远比国内要重视吹灰优化的研究，相应的研究水平也高于　国内。　０３００１自动停止按钮０４００１吹灰器Ａ２运行０４１０１　Ａ２运行显示灯　３排烟温度控制系统的创建　０３００２顺序复位按钮０４００２吹灰器Ａ３运行４０１０２　Ａ３运行显示灯　０３００３故障复位按钮４０００３吹灰器Ａ４运行０４１０３　Ａ４运行显示灯　对锅炉的排烟温度进行自动控制是很有必要的。固定回旋　０３００４吸灰器电动机过载０４００４吹灰器Ａ５运行０４１０４　Ａ５运行显示灯　式吹灰器，吹灰管长约３ｍ，烟气温度约５００￣Ｃ左右，它需要在一　０３００５管路蒸汽压力低０４００５吹灰器Ａ６运行４０１０５　Ａ６运行显示灯　定的蒸汽压力和温度下进行蒸汽吹灰，使结在锅炉过热器和省　０３００６疏水端温度低４０００６吹灰器Ａ７运行０４１０６　Ａ７运行显示灯　煤器内壁上的结焦及结灰得到清除，恢复传热系数｛２】。一般８ｈ吹　０３００８选跳信号０４００７吹灰器Ａ８运行０４１０７　Ａ８运行显示灯　０３００９吸灰器运行信号４０２００吸灰器电动机过载显示灯　灰一次，本系统采用ＯＭＲＯＮ—Ｃ２００Ｈ　ＰＣ机。　０４２０１管路蒸汽压力低显示灯　３．１控制流程　４０２０２疏水端温度低显示灯　用ＯＭＲＯＮ－Ｃ２００Ｈ　ＰＣ机设计锅炉排烟温度控制系统，具　体的流程，如图２所示。　４结论　３－２动作过程　针对锅炉排烟温度过高，提出了一个解决方案一即加装吹　灰器，从而可以更好的吸收烟气的热量，降低排烟温度。通过　接通电源后，若将转换开关置于手动位置，就可对单台吹灰　器遥控操作或就地控制。当吹灰管路压力正常和疏水端温度高　ＰＬＣ控制吹灰器进行自动吹灰，简化了控制线路，节省了装置空　于设定值时，将转换开关转到自动位置，吹灰器就按事先编制的　问，减少了故障率，提高装置运行的可靠性，可以更好的提高效　率，节省电厂人力物力。　程序，～台一台地投入运行。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　参考文献　Ｉ章解除后，按故障复位按钮才能继续运行。如果初始状态的管路　ｌ里赫捷尔（苏）著、戴兆祥，欧阳铮译、发电厂和工业企业排烟与大气保护　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　［Ｍ】、北京：电力工业出版社，１９８０　２金定安，曹子栋，俞建洪．工业锅炉原理【Ｍ１．西安：西安交通大学出版社，　置时，不论处于手动或自动位置，吹灰器均不能运行。　Ｉ９８６