精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)船舶輔助鍋爐的燃燒時序控制目錄一前言…………………3二鍋爐的類型…………3三電磁閥認識…………5四時序控制功能………7五燃燒時序控制實例…9六參考文獻……………13 摘要 在現(xiàn)代內(nèi)燃機動力裝置的船舶上，輔助蒸汽鍋爐（簡稱輔鍋爐）是對水進行加熱而產(chǎn)生蒸汽的設備。船用鍋爐的種類較多，從結(jié)構、工作特性方面基本可分為火管式和水管式兩大類。鍋爐是發(fā)電、煉油、化工、造紙、制糖等工業(yè)部門必不可少的動力設備。由于設備分散、管理不善或技術上的原因，多數(shù)鍋爐目前處于人工控制狀態(tài)。人工控制不僅加大了操作工人的勞動強度，而且燃料的消耗量與蒸汽生產(chǎn)量的比值主要取決于操作工人的技術水平和工作責任心，難以使鍋爐處于良好的工況，增加了燃料消耗，降低了鍋爐的熱效率，增加了環(huán)境污染。由于計算機具有記憶、高速運算和便于集中控制等優(yōu)點，而且計算機程序具有靈活性，可以方便地組成和修改控制算法，所以在鍋爐控制中采用微機代替人工進行控制。關鍵詞：輔助蒸汽鍋爐計算機控制電磁閥PLC 前言 在柴油機動力裝置的貨船上，加熱燃油、滑油、水及供生活所需要的蒸汽，都來自小型輔鍋爐。 輔鍋爐具有蒸發(fā)量小（一般小于5t/h），氣壓低（一般低于1MPa），對蒸汽品質(zhì)要求不高等特點，所以容易實現(xiàn)自動化。它包括水位和蒸汽壓力自動控制，燃燒的時序控制及安全保護等。控制系統(tǒng)要求工作可靠，維修簡單。造價低，便于管理。船用鍋爐的種類較多，從結(jié)構、工作特性方面基本可分為火管式和水管式兩大類。鍋爐是發(fā)電、煉油、化工、造紙、制糖等工業(yè)部門必不可少的動力設備。由于設備分散、管理不善或技術上的原因，多數(shù)鍋爐目前處于人工控制狀態(tài)。人工控制不僅加大了操作工人的勞動強度，而且燃料的消耗量與蒸汽生產(chǎn)量的比值主要取決于操作工人的技術水平和工作責任心，難以使鍋爐處于良好的工況，增加了燃料消耗，降低了鍋爐的熱效率，增加了環(huán)境污染。由于計算機具有記憶、高速運算和便于集中控制等優(yōu)點，而且計算機程序具有靈活性，可以方便地組成和修改控制算法，所以在鍋爐控制中采用微機代替人工進行控制。 鍋爐的類型 在現(xiàn)代內(nèi)燃機動力裝置的船舶上，輔助蒸汽鍋爐（簡稱輔鍋爐）是對水進行加熱而產(chǎn)生蒸汽的設備。船用鍋爐的種類較多，從結(jié)構、工作特性方面基本可分為火管式和水管式兩大類。 鍋爐的組成主要包裹三部分：燃燒室——供燃油燃燒產(chǎn)生熱量的爐膛（或爐膽）；火管（或水管）——將熱量給爐水使其氣化的管簇；容汽空間——蒸汽從水中分離出來所占的空間。 船用輔鍋爐主要有以下類型。煙管式（又稱火管式）輔鍋爐燃料在爐膛內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫煙氣通過燃燒室進入煙管，最后從煙囪排放出去。煙氣以一定的流速流過煙管時，與管外包圍著的爐水進行熱交換，以產(chǎn)生一定參數(shù)的蒸汽。這種類型鍋爐熱負荷較低，結(jié)構尺寸較大，但補給水品質(zhì)要求低，管理方面。水管式輔鍋爐燃料在爐膛內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫煙氣在水管外側(cè)橫向沖刷管壁，與管內(nèi)流動的爐水進行熱交換，并產(chǎn)生一定參數(shù)的蒸汽。該型鍋爐具有布置合理，水循環(huán)良好，啟動迅速，熱效率高等優(yōu)點，它能提供較高參數(shù)的蒸汽，是較經(jīng)濟的一種鍋爐。煙管—水管聯(lián)合式輔鍋爐屬組合型，兼有水.火管鍋爐部分特點，但因結(jié)構復雜、笨重，故目前選用不多。上述三類輔鍋爐在船舶上大多是自成一單獨系統(tǒng)，常見的蒸汽參數(shù)是：蒸汽壓力P=0.49~0.69MPa表壓；蒸汽產(chǎn)量D=0.07~3.0t/h。通常也不配置過熱器、經(jīng)濟器（即省煤器，利用鍋爐排煙來提高給水溫度的裝置）及空氣預熱器等。對于需要向輔助動力機械提供蒸汽熱源的鍋爐，它的蒸汽參數(shù)就要高一些，一般是：蒸汽壓力P=1.275~1.765MPa表壓；蒸汽產(chǎn)量D=3.0~20t/h。該類鍋爐一般要求設置輔助受熱面、經(jīng)濟器。空氣預熱器等。廢氣鍋爐它不是獨立的整體，而是配置在主機的排煙管上，用以回收主機排出煙氣中的余熱，故稱廢氣鍋爐。廢氣鍋爐力求結(jié)構簡單，維護方面及安全可靠等。因此，一般都采用煙管式結(jié)構。廢氣鍋爐蒸汽壓力低，蒸汽產(chǎn)量隨主機類型、功率大小、蒸汽壓力高低而變化。在現(xiàn)代船舶上，主機為重、大型內(nèi)燃機的排氣管道上，大多配置了廢氣鍋爐或新型的熱管式輔助鍋爐。 電磁閥的認識電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥是用電磁的效應進行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。工作原理：電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁閥，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動來擋住或漏出不同的排油的孔，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動油缸的活塞，活塞又帶動活塞桿，活塞桿帶動機械裝置動。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。電磁閥的主要特點（1）外漏堵絕，內(nèi)漏易控，使用安全。內(nèi)外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動、氣動、液動執(zhí)行機構控制閥芯的轉(zhuǎn)動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在電動調(diào)節(jié)閥隔磁套管內(nèi)的鐵芯完成，不存在動密封，所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易，容易產(chǎn)生內(nèi)漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結(jié)構型式容易控制內(nèi)泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質(zhì)。（2）系統(tǒng)簡單，便接電腦，價格低謙。電磁閥本身結(jié)構簡單，價格也低，比起調(diào)節(jié)閥等其它種類執(zhí)行器易于安裝維護。更顯著的是所組成的自控系統(tǒng)簡單得多，價格要低得多。由于電磁閥是開關信號控制，與工控計算機連接十分方便。在當今電腦普及，價格大幅下降的時代，電磁閥的優(yōu)勢就更加明顯。（3）動作快遞，功率微小，外形輕巧。電磁閥響應時間可以短至幾個毫秒，即使是先導式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內(nèi)。由于自成回路，比之其它自控閥反應更靈敏。設計得當?shù)碾姶砰y線圈功率消耗很低，屬節(jié)能產(chǎn)品；還可做到只需觸發(fā)動作，自動保持閥位，平時一點也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節(jié)省空間，又輕巧美觀。（4）調(diào)節(jié)精度受限，適用介質(zhì)受限。電磁閥通常只有開關兩種狀態(tài)，閥芯只能處于兩個極限位置，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，（力圖突破的新構思不少，但還都處于試驗試用階段）所以調(diào)節(jié)精度還受到一定限制。電磁閥對介質(zhì)潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質(zhì)不能適用，如屬雜質(zhì)須先濾去。另外，粘稠狀介質(zhì)不能適用，而且，特定的產(chǎn)品適用的介質(zhì)粘度范圍相對較窄。（5）型號多樣，用途廣泛。電磁閥雖有先天不足，優(yōu)點仍十分突出，所以就設計成多種多樣的產(chǎn)品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術的進步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發(fā)揮固有優(yōu)勢而展開。主要類型：水用電磁閥大通徑燃氣電磁閥蒸汽電磁閥制冷電磁閥三通電磁閥帶信號反饋電磁閥超低溫電磁閥先導式電磁閥低溫電磁閥燃氣電磁閥脈沖鋁合金電磁閥膜片式電磁閥消防電磁閥氨用電磁閥氣體電磁閥零壓啟動電磁閥超高溫電磁閥液體電磁閥噴泉電磁閥微型電磁閥高壓活塞電磁閥內(nèi)螺紋電磁閥常閉電磁閥熱水電磁閥脈沖電磁閥二位五通電磁閥液壓電磁閥常開電磁閥油用電磁閥直流電磁閥二位三通電磁閥耐腐蝕電磁閥信號電磁閥進水電磁閥高壓電磁閥直角脈沖電磁閥不銹鋼電磁閥法蘭電磁閥塑料電磁閥防爆電磁閥可調(diào)流量電磁閥直動式電磁閥黃銅電磁閥真空電磁閥 時序控制功能燃燒程序自動控制輔助鍋爐燃燒時序程序控制是指給鍋爐一個起動信號后，能按時序的先后自動進行預掃風、預點火、噴油點火，點火成功后對鍋爐進行預熱，接著轉(zhuǎn)入正常燃燒的負荷控制階段。同時對鍋爐的運行進行一系列的安全保護。輔助鍋爐燃燒時序控制框圖如圖3-1所示。按下鍋爐起動按鈕后，自動起動姍燒油泵和鼓風機，關閉燃油電磁閥使ilk油在鍋爐外面打循環(huán)，此時風門開得最大，以大風量進行預掃風，防止鍋爐內(nèi)殘存的油氣在點火時發(fā)生冷爆。預掃風的時間根據(jù)鍋爐的結(jié)構形式不同而異，爐燃燒時序控制框圖一般20s-60s。達到預掃風的時間自動關小風門，同時點火電極給出電火花進行預點火，時間為3秒左右。然后打開燃油電磁閥，或開大回油閥，或讓一個油頭噴油工作，即以小風量和少噴油進行點火。點火成功后維持一段時間低火燃燒即進入正常的負荷控制階段。在預定的時間內(nèi)若點火不成功，或風機失壓，或中間熄火等現(xiàn)象發(fā)生，會自動停爐，待故障排除后按復位按鈕方能重新起動鍋爐。控制過程：預掃風。預掃風就是在啟動鍋爐時先用空氣吹除殘留在爐膛內(nèi)的油氣，防止爐膛內(nèi)集油過多而在點火時發(fā)生冷爆。預掃風的時間根據(jù)鍋爐的結(jié)構形式不同而異，一般是20~60秒。給鍋爐一個啟動信號后，控制系統(tǒng)能自動啟動油泵和風機。這時燃油電磁閥是關閉的，不能供油，風門開的最大以大風量進行預掃風。點火。當整定的預掃風時間達到后，控制系統(tǒng)會自動關小風門以利于點火。點火變壓器通電，點火電極產(chǎn)生電火花進行預點火（時間為3秒左右）。然后打開燃油電磁閥進行供油點火。有些鍋爐沒有預點火，在點火變壓器通電的同時打開燃油電磁閥進行供油點火。在點火時間內(nèi)要求小風量少噴油。對只有一個油頭工作的輔鍋爐，要開大回油閥減少供油。對有兩個油頭的輔鍋爐，點火期間只打開一個油頭的電磁閥進行點火，不同的時序控制系統(tǒng)其點火時間也不同，一般在幾秒到幾十秒范圍內(nèi)。點火是否成功由火焰感受器來監(jiān)視。在調(diào)定的點火時間內(nèi)。如果爐膛內(nèi)有火焰說明點火成功，時序動作繼續(xù)進行。如果爐膛內(nèi)無火焰說明點火失敗，自動停爐，待故障修復后再重新啟動。負荷控制。點火成功后維持一段時間低火燃燒對鍋爐進行預熱，然后開大風門，關小回油閥或打開第二個油頭電磁閥，以大風量多噴油來增強爐膛內(nèi)的燃燒強度，使鍋爐進行正常燃燒的負荷控制階段。負荷控制就是對鍋爐蒸汽壓力進行自動控制。安全保護。如果發(fā)生點火失敗、風機失壓、中間熄火、水位太低等現(xiàn)象，會自動停爐對鍋爐進行安全保護。待故障排除后按復位按鈕才能重新啟動鍋爐。 時序控制功能啟動前的準備合上總電源開關，控制電路接通電源；若爐內(nèi)水位低于危險低水位，I1.2斷開，鍋爐無法自動啟動。此時應將給水泵旋鈕放在手動位置，I0.2閉合，啟動水泵向爐內(nèi)供水，當水位升到正常水位后，水泵旋鈕放在停位置，水泵停止工作。將燃燒控制旋鈕和風機旋鈕轉(zhuǎn)到手動位置，油泵轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)到停位置，然后按下啟動按鈕I0.4，M2通電，于是M2觸點閉合自鎖，M12通電，啟動風機進行預掃風，手動進行預掃風一分鐘后，再按停止按鈕I0.3，使風機停止工作。將給水泵開關，燃燒開關，風機開關和油泵開關都轉(zhuǎn)到自動位置，準備自動啟動。燃燒的時序控制預掃風。當按下啟動按鈕I0.4是，由于水位正常,M8有電，其常開觸點閉合；T11沒有電，其常閉觸點閉合，M2有電，Q0.1得電，風機開始運轉(zhuǎn)；Q0.2得電，油泵開始運轉(zhuǎn)。但此時燃油電磁閥無電關閉，燃油從油泵排出后在管路中循環(huán)，不能進入爐內(nèi)，風機對爐膛進行預掃風。由于Q0.4得電，壓力比例調(diào)節(jié)器YBD發(fā)訊電位器的滑動觸點動作，逐漸把風門關小，回油閥開大，為點火做準備。由于在40秒之間尚未點火，所以光電池感受不到火焰的光照。I2.7斷開，M31無電，M4有點，相應的M4觸點閉合，為點火變壓器通電和熄火保護T2通電做準備。點火。在預掃風40秒后，T14閉合，燃油電磁閥Q0.6有電，打開油泵到噴油器的供油管路。但因回油閥已開大，故向爐內(nèi)噴油量很少。與此同時，T15也閉合，是點火變壓器Q0.3通電，是點火電極之間產(chǎn)生電火花進行點火；T2通電。但是，他要在通電7秒后才能將其Q0.7閉合。所以，這時只對點火進行監(jiān)視，未熄火保護做準備。如果在7秒內(nèi)點火成功，爐內(nèi)油火焰，光敏電池受到光照，I2.7閉合，M31的電，M32失電，使M4失電，M4斷電，使T2斷電，其觸點未到達閉合時間繼續(xù)斷開，維持M1為斷電狀態(tài)。到46秒時，T11斷開，風壓保護I1.0已閉合，使M2仍有電。正常點火時序控制結(jié)束。點火失敗。如果點火時序控制從40秒開始點火，延時時間超過7秒，光電池仍未剛收到爐膛火焰的照射，I2.7斷開，M31失電得電，使M4觸點一直閉合，當T2達到設定時間7秒后，是觸頭T2閉合，Q0.7得電，M1得電，其常開觸點閉合，M1得電，使M2失電。將控制回路電源切斷。使風機，油泵停止轉(zhuǎn)動，電磁閥關閉，發(fā)出報警信號。再次啟動。在第一次點火失敗時，必須在排除故障后進行再次啟動。首先將熄火保護器觸點Q0.7手動復位，使其斷開，只有M1斷電，其常閉觸點閉合后，才能重復啟動。中途熄火。在燃燒過程中，如果中途熄火，光電池失去火焰光照，I2.7斷開，I2.7斷開。M31失電，M32得電，M4得電,M4觸點閉合，所以點火變壓器Q0.3通電，重新進行點火；同時，開始7秒計時，對點火時間進行監(jiān)視。若在7秒內(nèi)點火成功，即轉(zhuǎn)入正常燃燒；若仍未點燃，則同點火失敗情況一樣，使鍋爐停止燃燒，并發(fā)出熄火聲光報警信號。也就是說，在中途熄火后，自動點火一次，如不成功，停爐并讓出報警。氣壓的自動控制在點燃時序控制過程中，到44秒后，Q0.4失電，使壓力比例調(diào)節(jié)器YBD的滑動觸點和電動比例操作器DBC的滑動觸點動作，由于此時是低壓啟動，所以YBD滑動觸點移動低壓端，電動比例操作器DBC滑動點也向低壓端跟蹤，使風門開大，回油閥關小（噴油量加大），鍋爐進入正常燃燒自動控制。當氣壓上升到控制器壓下限值時，如果氣壓再升高，則相應的關小風門和減小噴油量，維持正常的氣壓比例控制。當鍋爐的負荷低于30%，風油量到最小限度，氣壓達到控制氣壓的上限值時，比例控制失去作用，氣壓轉(zhuǎn)入雙位控制。即達到超壓保護繼電器的鑒定上限制，I1.1斷開，接觸器M2失電，風機和油泵停止工作，此時正常息爐，不發(fā)出報警信號。當鍋爐的氣壓又降低到控制氣壓的下限值時，I1.1又重新閉合，M2通電，風機和油泵重新啟動，開始自動點火控制，使鍋爐重新燃燒。因此，鍋爐在低負荷運行時，氣壓的比例操作作用不大，燃燒接近雙位控制。安全保護該系統(tǒng)的安全保護油危險低水位和風壓過低自動熄火保護。鍋爐在運行中，當水位下降到危險低水位時，最低一根電極脫離水面，I1.2斷開，M8斷電，使M2斷電，切斷整個控制程序，是鍋爐自動熄火停爐。當風壓過低時，風壓保護繼電器觸點I1.0斷開、主繼電器M2斷電，鍋爐自動熄火停爐停爐停爐時，可手按停止按鈕I0.3，M2斷電，燃燒系統(tǒng)停止工作。當水位降到低于危險水位時，應把水泵開關放在手動位置，向鍋爐供水，直到水位達到正常水位，再把水泵開關放在停止位置上。切斷總電源開關，并把燃燒開關置于手動位置，風機、油泵開關放在停止位置。6）手動操作當鍋爐某些自動控制設備出現(xiàn)故障（如多回路時間繼電器故障、壓力比例調(diào)節(jié)或電動比例操作器失靈等），難以立即修復時，可改為手動操作。在手動操作之前，應做好以下準備工作：檢查鍋爐水、油、電的供給情況是否正常；自動控制箱上的各個轉(zhuǎn)換開關是否處于點火前準備位置；鍋爐水位應高于最低水位；將燃油電磁閥置于常開狀態(tài)，而手動速關閥置于關閉狀態(tài)；將燃燒轉(zhuǎn)換開關置于手動位置，風機和油泵轉(zhuǎn)換開關置于停止位置；將風油配比機構與電動比例操作器DBC脫開，把風門和油門調(diào)到小火燃燒位置；合上總電源開關QS。手動操作具體步驟：按下啟動按鈕I0.4接通控制電路。將風機轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)到手動位置，風機投入運行，進行預掃風。預掃風后，把油泵轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)到手動位置，油泵啟動，建立起油壓。按下點火按鈕I2.6，點火變壓器通電，點火電極產(chǎn)生電火花，打開燃油管路上的速關閥，向爐膛內(nèi)噴油進行點火。從觀火孔看到火焰時，放開按鈕I2.6，終止點火變壓器工作。點火成功后，調(diào)整風油配比機構，使爐內(nèi)燃燒和鍋爐負荷