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基于PLC实现锅炉吹灰器的集中分布控制

2019-07-05 11:40编辑:admin人气:


1 引言

  锅炉在运行过程中,其各部分受热面都会积灰,积灰不仅会影响受热面管壁的传热效果,严重时还会形成结焦,影响受热面的寿命,甚至损坏受热面,因此,在大型锅炉上均设有吹灰器,用来定期清扫锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器等受热面上的积灰和结渣。吹灰器可提高主蒸汽出温度,降低锅炉排烟温度,在一定蒸汽压力进行吹灰,使结在锅炉过热器、省煤器内壁的结焦及结炭得到清除,恢复传热系数,提高效率1%左右。

  大型锅炉使用多个吹灰器,要求顺序操作,采用继电器控制锅炉吹灰器,故障率高,可靠性差,维修困难,而采用plc可靠性高,控制灵活,易于实现。

2 吹灰器分布控制方式的比较

  吹灰器分布控制方式分为独立式分布控制和集中式分布控制。

  (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,前、后行程开关,由于各有自己的控制系统,单个吹灰器的投运不受其它吹灰器是否运行的影响,控制灵活。但锅炉的吹灰器需使用多个接触器、继电器、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) 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。

  采用集中式分布控制方式可以节约多个器件、卡件、大量电缆,节省控制柜空间。但由于一组吹灰器用一对方向接触器和一个过载继电器,一旦方向接触器出现故障或过载继电器动作,整组吹灰器就不能工作。又因行程开关信号合并在一起,若行程开关故障或信号线短路,不容易确定哪个吹灰器,需逐一检查。故吹灰器在运行前必须保证无其它吹灰器在运行,即同时只能投运一台吹灰器,降低了效率。

  比较分析吹灰器的两种分布控制方式的特点,综合独立分布控制方式和集中分布控制方式的优点,将多台吹灰器分成若干组,每组采用集中分布控制,同时把各组的母管从系统母管中引出,且尽量靠近总管压力控制器站,有助于在同时投运多台吹灰器时减少压力损失。实际应用中,将吹灰器分为左右两侧,同侧吹灰器公用一个前行程开关信号和一个后行程开关信号;因长吹和短吹的电动机功率不同,在电气控制上又把每侧分成长吹和短吹两组,每组公用一对方向接触器和一个过载继电器。这样既节省了投资成本,又灵活控制,提高了效率。

3 锅炉吹灰器的plc控制

  锅炉的吹灰装置有8台吹灰器,吹灰系统采用集中式分布控制,选用fx2-64m型号的plc,要求实现手动和自动控制。

  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时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。

  (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所示。

  (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,8台吹灰器的前、后行程开关信号分别合并为一个信号,接plc的输入,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运行,用一个热继电器控制吹灰器电机的过载。系统设有管路蒸汽压力、疏水温度检测、选跳吹灰器运行输入信号。plc的输出信号接接触器线圈,plc输入输出接线如图2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。

4 结束语

  采用plc实现锅炉吹灰器的集中式分布控制,节约了接触器、继电器、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。减少了故障率,提高装置运行的可靠性。

(来源:未知)

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