船舶自动控制第四章第四节锅炉的自动控制系统14

第四節輔鍋爐自動控制系統
一、控制流程圖(CONTROL FLOW DIAGRAM
(for type: MA10SRAY)
1.1系統備便時廢油泵(溫度)控制流程圖
說明：(控制順序流程說明，參考方向︰由上至下；由右至左)
1.廢油泵設定於自動控制情況下(W.O. PUMP “AUTO”)。

2.適合燃燒指示燈亮(RUNNING SIGNAL FROM BURNER “YES”)《如果
不符合，廢油泵停止運轉》。

3.廢油泵啟動(W.O. PUMP “START”)。

4.廢油泵正常運轉(W.O. PUMP RUNNING NORMAL “YES”)。

5.若下達停止燃燒指令(STOP RUNNING SIGNAL FROM BURNER
“YES”)。

6.廢油泵停止運轉(W.O. PUMP “STOP”)。

7.燃油溫度控制旁通開關脫離時(THERMOSTAT BY-PASS “OFF”)。

8.燃油溫度監測器檢測出廢油溫度低於設定值(THERMOSTAT “LOW”) 。

9.廢油泵啟動使廢油循環加熱(W.O. PUMP”START”)。

10.廢油泵正常運轉(W.O. PUMP RUNNING NORMAL “YES”)。

11.燃油溫度監測器檢測出廢油溫度高於設定值(THERMOSTAT
“HIGH”) 。

12.廢油泵停止運轉(W.O. PUMP “STOP”)。

1.2系統備便時重油泵(溫度)控制流程圖(流程圖一)
說明：(控制順序流程說明，參考方向︰由上至下；由左至右)
1.主電源接上(MAIN SOURCE “ON”)。

2.操作電源接上(OPERATION SOURCE “ON”) 。

3.燃油溫度控制旁通開關脫離(THERMOSTAT BY-PASS “OFF”)，(使用清
柴油時“ON”) 。

4.燃油加熱器接上(OIL HEATER “ON”)，(使用清柴油時“OFF”) 。

5.燃油溫度監測器檢測出廢油溫度低於設定值(THERMOSTAT “LOW”) 。

6.燃油泵啟動(F.O. PUMP “START”) 。

7.蒸汽控制閥開啟(STEAM SOLENOID V ALVE “OPEN”) 。

8.燃油溫度監測器檢測出燃油溫度仍低於設定值(THERMOSTAT
“LOW”) 。

9.停止燃燒指示燈亮(BURNER STOP SIGNAL “YES”) 。

10.蒸汽控制閥關閉(STEAM SOLENOID V ALVE “CLOSE”) 。

11.燃油溫度監測器檢測出燃油溫度低於設定值(THERMOSTAT
“LOW” ) 。

12.燃油泵啟動(F.O. PUMP “YES”) 。

13.汽控制閥開啟(STEAM SOLENOID V ALVE “OPEN”) 。

14.選擇一號燃油泵(F.O. PUMP SELECT “ON”) 。

15.備用燃油泵備便(STAND-BY F.O. PUMP “ON”) 。

16.一號燃油泵自動(F.O. PUMP “AUTO”) 。

17.燃燒指示燈亮(RUNNING SIGNAL FROM BURNER “YES”) 。

18.一號燃油泵啟動( F.O. PUMP “START”) 。

19.一號燃油泵運轉(F.O. PUMP RUNNING “YES”) 。

20.下達停止燃燒指令(STOP SINGAL FROM BURNER “YES”) 。

21.一號燃油泵停止( F.O. PUMP 《STOP》) 。

22.燃油溫度控制旁通開關脫離(THERMOSTAT BY-PASS “OFF”) 。

23.燃油溫度監測器檢測出廢油溫度低於設定值(THERMOSTAT “LOW”) 。

24.一號燃油泵啟動(F.O. PUMP 《START》) 。

25.一號燃油泵運轉(F.O. PUMP RUNNING “YES”) 。

26.燃油溫度監測器檢測出燃油溫度高於設定值(THERMOSTAT
“HIGH” ) 。

27.一號燃油泵停止( F.O. PUMP 《STOP》) 。

(流程圖二)
說明：(正常燃燒控制順序流程說明，參考方向︰由上至下；由左至右)
1.燃油流量置自動控制(F.O. FLOW CONT.《AUTO》) 。

2.燃燒置自動控制(BURNER OPERATION 《AUTO》) 。

3.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

4.燃燒自動控制啟動(BURNER AUTO OPERATION 《AUTO-ON》) 。

5.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

6.蒸汽壓力低於設定值(STEAM PRESSURE 《LOW》) 。

7.開始掃膛(BURNER START & FURANCE PRE-PURGE 《START》) 。

8.風閘門開啟(DAMPER 《OPEN》) 。

9.風閘門關閉(DAMPER 《CLOSE》) 。

10.爐膛掃膛結束(FURANCE PRE-PURGE 《FINISH》) 。

11.開始點火流程(START-POSITION 《OK》) 。

12.點火開始(PRE-IGNITION 《START》) 。

13.柴油泵啟動(DIESEL OIL PUMP 《START》) 。

14.點火電磁閥通(IGNITION BURNER SOLENOD V ALVE 《OPEN》) 。

15.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

16.主燃油閥開啟( MAINN V ALVE 《OPEN》) 。

17.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》)
18.停止點火、柴油泵停止、點火電磁閥斷(D.O. IGNITION 《STOP》、D.O.
PUMP 《STOP》、IGNITION BURNER SOLENOID V ALVE 《CLOSE》) 。

19.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

20.繼續正常燃燒(NORMAL COMBUSTION ) 。

(流程圖三)
說明：(控制順序流程說明，參考方向︰由上至下；由左至右)
1.正常燃燒(NORMAL COMBUSTION ) 。

2.蒸氣壓力檢出器檢測出蒸汽壓力低(STM PRESS “LOW”) 。

3.轉換成高燃燒(CHANGE TO HIGH COMBUSTION MODE) 。

4.蒸氣壓力檢出器檢測出蒸汽壓力高(STM PRESS “HIGH”) 。

5.轉換成低燃燒(CHANGE TO LOW COMBUSTION MODE) 。

6.蒸氣壓力檢出器檢測出蒸汽壓力高出設定值(STM PRESS.
“HIGH”) 。

7.燃油溫度控制旁通開關脫離時(THERMOSTAT BY-PASS “OFF”)。

8.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

9.啟動位置正常(START POSITION “OK”) 。

10.柴油清洗系統行程開始、柴油泵啟動、柴油電磁閥接通(D.O. PURGE
START、D.O. PUMP START、D.O. SV. OPEN) 。

11.火焰偵測器正常(FLAME-EYE 《OK》) 。

12.柴油清洗系統行程結束、柴油泵停止、柴油電磁閥斷電(D.O. PURGE
STOP、D.O. PUMP STOP、D.O. SV. CLOSE) 。

13.開始掃膛(POST-PURGE 《START》) 。

14.風閘門開啟(DAMPER 《OPEN》) 。

15.風閘門關閉(DAMPER 《CLOSE》) 。

16.掃膛結束(POST –PURGE “FINISH”) 。

17.當燃燒異常時( ABNORMAL “YES”) 。

18.主燃油閥關閉( MAINN V ALVE 《CLOSE》) 。

19.回複至第13行程。

二、點火前注意事項:
1.首先需將重柴油加熱至可燃燒溫度，加熱方式分為電加熱及蒸氣加熱二
種, 控制原理則相同，當重柴油溫度被加熱至設定值時，溫度感應開關
則會自動切斷加熱電源或蒸氣，若未達設定溫度時則警示燈亮，且無法
繼續執行後續自動控制流程，另外有一By-pass選擇開關，當選擇“OFF”
時，縱然溫度未達設定值亦可執行後續自動控制流程，但僅供使用清柴
油或緊急時使用。

2.啟動股風機執行清潔爐膛(掃膛)工作，以避免爐膛內蓄積可燃氣而於初
次點火時發生暴燃現象，點火前重柴油泵先行運轉預熱燃油。

3.點火裝置開始點火時柴油泵同時運轉，並由噴油嘴噴出柴油。

4.點火噴嘴點火後，重柴油燃燒器開始噴油，燃燒正常時柴油泵自動停止。

5.風閘於初期點火時自動調整於低風量，並於重柴油燃燒時更換高風量，
使鍋爐維持在高燃燒率燃燒。

6.當爐內蒸氣壓力升高接近至設定值時，風閘自動關小，轉換成低燃燒率
燃燒，當壓力達到設定值時，關閉燃燒器，但股風機繼續運轉片刻後
自動關閉，用以清掃爐膛內殘存之廢氣。

三、依下列電路迴路圖所示, 其作動流程為:
7.正常航行, 且鍋爐置於自動點火控制下, 當電源切入時, Relay 23Q2X 立
即作動, 將其控制接點之23Q2X之b接點脫離, 同時指示紅燈亮, 表示燃
油溫度不夠. 同時接點23Q2X之a接點吸上, 蜂鳴器(Z)發出警號.
a.壓下燃油加熱開關3-88H, 燃油加熱輔助Relay 88 HX 動作。

b.壓下燃燒器啟動按鈕(Burner Start), 主控制Relay 4 動作, 其控制
之4a 接點接上, 首先使Relay 4 自鎖. 並使燃油泵Relay 88Q1 處
於備用狀態, 備用訊號燈GL1亮。

c.88HX 接點隨Relay 88HX動作而吸入, 燃油加熱電磁開關88H
亦動作, 使燃油加熱電阻線通電, 燃油開始加熱◦接點88H 之b
接點脫離, 使燃燒器啟動溫度檢出輔助Relay 23Q2X完全受燃燒器
啟動溫度檢出器控制◦
d.將開關43-28切換至人工操作位置, Relay 2BT 動作, 使系統中燃油
定時循環，假設燃油溫度已升至設定值時, 溫度檢測開關23Q1會
自動脫離, 使燃油加熱電磁開關88H 復歸◦
e.如果溫度檢測開關23Q1 故障時, 安全斷電開關23Q3 將於設定的
危險溫度時切斷燃油加熱輔助電磁開關88HX, 同時亦使燃油加熱
電磁開關88H Rest ◦故溫度檢出器23Q3 實為安全裝置◦而
23Q1 為溫度自動調整開關◦
8.當燃油溫度上升至設定值時, 燃燒器啟動溫度檢出器將使接點23Q2 斷
離, 其輔助Relay 23Q2X Rest, 同時紅色指示燈熄滅◦此時表示全部控制迴路在備用狀態◦此時可將切換開關43-28 切至自動位置◦使全部控制迴路在備用狀態。

9.設鍋爐水位正常狀態, 鍋爐蒸氣壓力下降至啟動設定值時，壓力檢測開
關63S1 的通電將因切換開關43-28的切換作用而使全迴路動作:
a.燃油泵電磁開關88Q1動作: 【a】燃油泵開始運轉【b】主控制繼
電器之輔助繼電器4X 動作, 其控制4X之a 接點切入【c】點火用燃燒器泵控制繼電器88Q2處於備用狀態。

b.控制接點4X的切入, 使凸輪定時開關(34M)開始運轉: 股風機控
制電磁開關切入,股風機開始運轉.【a】限時接點開關34-1保持於接通位置【b】限時接點開關34-2於3秒後切入, 保持股風機控制迴路於通狀態，並使凸輪定時器繼續運行【c】股風機運轉, 開始進行掃膛工作, (共費時42秒), 同時繼電器52FX動作, 使其控制接點52FX切入為通。

c.經42秒後定時接點34-3切入, 點火線圈產升高壓火花, 連續點火。

點火泵之電磁閥控制開關88Q2動作, 使點火泵運轉並由點火燃燒器噴出清柴油。

d.於47-59秒時燃油閥控制定時開關34-6切入使燃油閥輔助繼電器
21Q1X動作,並自鎖。

做為點燃重柴油之準備。

e.假設點火燃燒器已點燃，則有以下順序動作：
【a】火焰偵測器FD偵測到已點燃後，使繼電器FDR動作。

FDR 繼電器之控制a接點切入，點著指示燈WL2發亮，同時使
FDR之輔助繼電器FDRX動作。

【b】FDRX之a接點切入，b接點斷離，繼續保持繼電器21Q1X 的動作狀態。

此時延時開關34-6接點已斷離。

【c】由於接點21Q1X之切入，重柴油燃油控制閥21Q1開啟，重柴油由燃燒器噴出，並由點火燃燒器的火焰將其點著。

【d】於59秒時，限時開關斷離，點火泵停止，點火線圈亦斷電，只剩重柴油燃燒器在燃燒。

【e】於71至77秒時，限時開關34-4a切入，此時鍋爐因在低壓下，故立刻使股風機調節風門控制線圈92S動作, 使風門
開大為高風量。

同時使噴油量控制閥21Q2改為高燃燒率。

【f】同時限時開關34-4b於71至77秒間斷離，使圖淪陷時開關停止動作。

10.此時鍋爐以正常速率進行燃燒。

壓力逐漸上升至設定點附近時，首先，
燃燒率控制開關之檢測器將使接點63S2斷離，於是高燃燒率控制閥斷電，風量調整線圈隨之斷電，由高燃燒率改為低燃燒率。

11.鍋爐壓力繼續上升至另一設定點時，壓力檢測開關之控制接點63S1斷
離。

【a】燃油泵控制電磁開關88Q1斷電，燃油泵停止。

燃油電磁閥21Q1關閉，停止噴油。

【b】接點88Q1復位，繼電器4X斷電復位。

【c】燃油閥輔助繼電器21Q1X斷電而復位。

切斷燃油。

【d】由於爐膛已熄火，所以，火焰偵測繼電器FDR斷電，其控制接點FDR復位，使輔助繼電器FDRX復位。

【e】由於限時開關34-2接點在接通位置，此石定時開關又恢復運轉。

直至零秒之起點為止。

股風機並於零秒時自動停止。

共費43秒時間清除廢氣。

12.一但點火失效(點不著)，將有以下順序動作：
【a】當定時開關34-3切入，於42至59秒間產生火花，此時，如火焰偵測器FD未能偵測初火焰，則火焰偵測器繼電器
FDR未能作動，其輔助繼電器FDRX仍留在原位。

凸輪定
時繼電器繼續運轉，於限時開關34-6斷離時，繼電器21Q1X
未能自鎖，故於限時開關在60至66秒切入，使繼電器5F
動作。

其控制接點5F之b接點斷離。

【b】接點5F之b接點斷離。

繼電器4X斷電而復位。

點火失敗指示紅燈RL2發亮。

繼電器5F被接點5F所自鎖。

【c】接點4X復位後，點火動作停止。

【d】接點5F切入，蜂鳴器作響。

【e】此時凸輪定時器繼續運行。

直至接點34-2斷離時才停止。

但因5F之b接點在斷電位置。

故整個控制迴路在停止狀態。

【f】如欲重新點火，則必須將點火失敗切斷繼電器5F之自鎖作
用解除，故必須掀下燃燒器點火恢復按鈕3R-B。

於是接點
5F之b接點切入，a接點斷離，使整個迴路自動恢復備用
狀態。

13.點火中，如鍋爐低水位時，則迴路將有以下的動作順序：
【a】第一段低水位檢出開關33WL1斷離，使繼電器33WL1X斷電而復位。

1.接點33WL1X復位，高低水位定時繼電器2W於延遲10
秒後切入。

2.低水位指示紅燈RL4發亮。

3.輔助繼電器2WX同時動作，其控制接點2WX切入，蜂鳴
器發響。

【b】假如當班人員尚無法恢復正常水位，而水位繼續下降時，當達到第二階段低水位檢出開關之設定值時，低水位檢出開關
33WL2將斷離，低水位切斷限時繼電器62WL2於斷電後延
遲10秒鐘將其控制接點62WL2切入。

1.最低水位切斷繼電器5WL動作並自鎖。

2.5WL之b接點斷離，切斷燃油泵電磁開關88Q1，使燃油
泵停止。

同時切斷燃油閥21Q1，使爐火停止。

【c】但定時凸輪卻因接點FDRX的切入而運轉，將凸輪定時重新調整至零秒位置，已備故障排除後重新啟動之用。

14.鍋爐燃燒中，當高水位時，其控制迴路有以下的動作：
【a】高水位輔助檢出開關33WHX斷離，使繼電器33WHX復位。

其控制接點33WHX復歸，則高低水未定時開關2W於
延遲10秒動作。

【b】當2W動作，其控制接點2W a接點切入時期輔助繼電器2WX動作，使蜂鳴器作響。

同時，高水位指示燈RL5發亮。

【c】當當班人員對於高水位的故障無法即時處理，而水位仍然有繼續上升之趨勢時，最高水位檢出開關33WH將斷離，此
時指示燈RL4與RL5同時發光，這表示已達危害鍋爐安全
的程度。

當班人員菲當機立斷不可了。

15.緊急停止開關5E與燃燒器停止開關軍用來停止燃燒器的。

唯緊急停止
開關較突出醒目，設於控制室中，便於值班人員於緊急情況時操作。

諸如最低水位，蒸氣壓力超過設定值時而仍未自動熄火等情形發生時使用。

16.股風機運轉監視器繼電器52FX於股風機斷電時，將立即切斷燃油閥，
停止燃燒。

17.燃油溫度不正常時，繼電器23Q2X將動作，蜂鳴器響起。

18.停止蜂鳴器作響，只需壓下停響按鈕5Z，則蜂鳴器輔助繼電器5ZX將
動作並自鎖，同時停止蜂鳴器這個迴路，一直要等到故障解除後，才會恢復正常。

19.繼電器51FX為風扇過負荷繼電器之輔助繼電器，當風扇因過電流而停
止時，指示燈RL3亮，蜂鳴器響起。

20.各種繼電器與轉換開關的名稱與功用列於下：
四.鍋爐自動控制電路迴路圖。