基于PLC实现锅炉吹灰器的集中分布控制
日期：2006-4-22 0:23:04 来源：本文摘自《PLC&FA》
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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。
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。
图1 吹灰工艺流程图
(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。
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。
1 引言
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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。
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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。
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2 吹灰器分布控制方式的比较
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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。
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图1 吹灰工艺流程图
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(1) 独立式分布控制方式
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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;
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(2) 集中式分布控制方式
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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。
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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。
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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。
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3 锅炉吹灰器的PLC控制
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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。
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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。
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(1) 操作程序工艺流程
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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。
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(2) PLC控制系统的程序设计
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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。
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