ELECTROtec-ER05锅炉燃烧器控制系统简介和常见故障处理

ELECTROtec ER05锅炉燃烧器控制系统简介和常见故障处理中海国际船舶管理有限公司广州分公司—陈建云[内容提要]此文简要介绍船用混合锅炉燃烧器控制系统的工作原理、日常管理注意事项及常见故障处理。

关键词:船用混合锅炉燃烧器数字式控制系统管理故障ELECTROtec ER05锅炉燃烧器控制系统是张家港GREEN SHAZHOU锅炉有限公司最新引进并安装配置在5.7万吨级灵便最大型散货船的废气燃油混合锅炉的燃烧控制系统上。

燃油燃烧控制系统设计较为先进，控制比较复杂，它的控制方式与传统锅炉有很大的差别。

其锅炉水、蒸汽压力、各种报警显示和燃烧器的风油比调节从机械调节控制方式、模拟量调节控制方式过渡到了完全的数字控制方式。

从日常操作使用者的角度来说，操作方便简单了，一目了然，但从技术维护的角度来说，控制系统变得复杂化了，但它的控制效果显著，完全消除了老式锅炉点炉瞬间排烟出口浓浓黑烟的老问题，整个燃烧过程真正能做到无黑烟状态。

这种锅炉控制系统是PLC控制系统，厂家调试人员对它也有一定的难度，锅炉出厂前，他们调试一个多月，加上锅炉的说明书，厚厚的两大本，一仟多页，给最初的管理人员带来一定的难度。

锅炉燃烧自动控制系统包括：锅炉水位控制和监测报警、锅炉蒸汽压力控制和监测报警、锅炉燃烧控制和监测报警、锅炉水水质监测报警、锅炉蒸汽过量监测和泄放、PLC控制的报警和灯光显示。

锅炉水补充控制和水位监测报警部份主要部件由CLT液位变送器、电容探测器AB.7.01、1#&2#TRIP AMP报警器、水位351命令器、锅炉水位条型指示灯、供水泵控制箱等组成。

电容探测器负责检测炉水水位，把水位信号转变成电容信号，送入CLT液位变送器，从CLT输入4~20mA电流信号，再送入1#&2#报警器和351命令器。

351命令器根据输入信号数值的大小，发出各种指令（可参考下表351指令器参数设置一览表）。

351命令器通过控制供水泵在锅炉低水位时起动供水，利用水位差值停泵来控制锅炉水位的正常（RELAY 1动作端口505、542输出，通过LEU 8.02与8.03项来设定）；228、229端向给集控室发光二极管水位指示器传送水位值信号；394、542端口（RELAY2动作）发出超低水位报警（通过LEU 8.05与8.06项来设定）；端口563、218接受水位值信号（4-20mA)的输入。

液位变送器（LEVEL TRANSMITTER）型号为CLT-ISOL-24。

CLT 变送器是一个固态放大器，它测量电容量并给出一个直接正于电容量的连续的4~20mA的电流输出。

在测量电路中，晶体振荡器随着电容量改变它的频率，增加电容量导致一个较低的振荡频率。

通常这个电容输入是源自于一个合适的探头。

这个探头是设计用来探测舱中的液位。

CLT变送器包括水位探头和水位变送器，从变送器得到的信号送到控制器。

水位探头测量的原理是基于绝缘的探头和保护套管间的电容量，水位上升或下降将使电容量改变，直接反映水位，探头装在电极筒内可以防止水花飞溅，水位波动等。

变送器转换来的信号被用于控制器。

此种CLT 液位变送器适合测量所有导体液体以及电介常数大于2的非导电液体的液位。

变送器在整固的IP65铝盒式里，是为需要密封保护场合而设计的，而这种场合可适合任何种类和大小的船舱。

这个系统能精密地测量液位。

如果有必要，测量的液位范围可以是从50毫米~几米。

CLT 没有电位计，它是基于微处理器的并利用三个按钮，一是设置按钮，两个是在设置测量范围时的+/-键。

它有一个非易挥发的E2ROM 记忆芯片，这个E2ROM 不必背上电池，一旦它被设定，它就不会忘记，也不会随着一年一年的到来而改变。

CLT 是一种三线24V D C 供电的并有带有4~20mA 隔离的输出设备。

电流消耗量最大为100mA 。

CLT 输出是与24V 直流电源以及探头输入隔离的，总是一直产生精确的结果而没有任何由于接地问题引起的恒定的工作间断的信号变质的危险。

CLT 输出信号是反相输出20~4mA ，输出电流随着液位升高而减小（增加电容量），CLT 容许“零位设置”比“满量程设置”大，于是输出就反相了。

CLT 传感器电缆要求，在CLT 和电容量探头之间的电流是一种三轴电缆。

它外层的屏蔽用来接地，而里层的屏蔽层屏蔽中心线。

使电缆的长度尽可能短，建议长度不要超过5米。

CLT 的设计可以抑制电缆电容，否则将会附加到测量电容中去。

CLT 变送器的调试方法，按下列步骤进行：取下CLT 盒子的盖子，接一个毫安表到电路板上的测试插孔的红（+）和黑（-）；调节水位在最大水位的5~30%以下，通过公式计算目前水位的电流应该是多少mA 数？ 公式：mA=4+X × 16; X=水位的百分数， 例如：X=30%--- 对应电流=4+0.3×16= 8.8mA ；按下“SET ”红色设定按钮1~2秒，然后松开，实际的电容量将被存入，板上LED 将闪烁，电流将不断变化；现在按下UP （+）或DOWN （-）按钮，然后松开，LED 停止闪烁，电流停在某值上，利用+-按钮调节输出电流，使电流符合实际水位。

（使这个电流值等于30%水位的最后校准值，最小的单位是0.06mA ）；再次按设置按钮SET ，现在新的低水位校准点存贮在存储器中，并且LED 现在信号成对地闪烁，电流再次不稳定，表示变送器CLT 准备设置校准满量程点；将水位上升到70~95%，确定对应的电流值应该是多少mA 数？X=70%---对应电流=4+0.7×16=15.2mA ；按下UP （+）或DOWN （-）按钮1~2秒，然后松开，LED 熄灭，利用+-按钮调节输出电流，使电流稳定在某一电流校准值上，符合实际水位。

（最小单位是0.06mA ）；按设置按钮SET ，LED 给出一长的闪烁，以指示“全部设置”结束，现在新的高水位校准点被存入存储器中；这就是整个的校准过程。

CLT 现在计算与测量电容成比例输出的电流。

测量电容随着液位面线变化的。

注意：如果在任何时间，只有一校准点需要改变时，通过按“设置”按钮跳过其他点的方法就能做到这一点。

水位和水位报警值设定为Water level control (Unit: mm) (torlance: +-5mm)；high high water level alarm---+135；high water level alarm---+ 110；feed pump stop ---+ 90；feed pump start---—60；low water level---—100；lowlow water level---—135。

351命令器的调试方法,进入命令器的程序中调整水泵起动、停止，水位高位、低位报警，蒸汽压力高、低报警，泄放，锅炉燃烧器起动、停炉等功能的参数值，分两段进入。

进入第一段，按6键三秒，1显示CODE ，3 显示0，再按6键，1显示AtnE, 3 显示OFF ， 再按6键，1显示LEU1，按7键或8键，选择LEU1至LEU5，进入LEU 后，用11键或12键选项， 用7键或8键调整参数值，调整后用7键或8键回到LEU1，按6键退出351命令器。

进入第二段，同时按住6键和11键三秒，1显示LEU6，用7键或8键选择LEU6至LEUE ，用11键或12键选项，用7键或8键调整参数值，调整后用7键或8键回到LEU6，按6键退出351命令器。

3 设定值（论理值）4 模拟量输出百分值 1 压力值或水位值（实际值）设定值与实际值相差显示2 5 7 9 11 12 8 6 10蒸汽压力传感器AB.6.03、信号隔离器等组成。

蒸汽压力传感器AB.6.03把蒸汽压力信号转变成0~20V电压信号，电压信号送入蒸汽压力351命令器和3#信号隔离器，3#信号隔离器把电压信号通过隔离后送入351 MODULATION命令器，351 MODULATION向风油门调节器SQM50 MOTER输出4~20mA表示蒸汽压力大小的信号，来控制燃烧器风道风门开度的大小，同时向燃烧程序控制器发出燃烧器起动或停止信号、两个351命令器都有监测并显示锅炉蒸汽压力值，当蒸汽压力偏高时发出报警作用。

锅炉燃烧控制和监测报警部份由燃烧程序控制器L&LEC 1-11、风门调节器SQM50、A.B.B ACS141电压变频器、喷油泵变频马达、油泵转速传感器、EDM35油泵转速监测指示器、燃烧器转杯转速监测指示器等组成。

351 MODULATION命令器监测锅炉蒸汽压力(由LEU 8.02项与8.03项设定)，当蒸汽压力低于设定值5.5kg/cm2时，通过端口583、584向燃烧程序器端口9输入锅炉点炉信号，当压力到达6.5 kg/cm2时，发出停炉信号，完全自动控制锅炉的运行。

另外351 MODULATION命令器又向SQM 50输出4~20mA的蒸汽压力信号，风门调节器SQM 50根据4~20mA的蒸汽压力信号来控制燃烧器风道风门开度的大小，实际风门开度的大小值又通过反馈电位计向喷油泵马达电压变频器A.B.B ACS141l 输入0~10伏电压信号，变频器通过电压变频后向喷油泵马达输出频率不同的三相电压，从而控制喷油泵转速，喷油泵转速变化，喷油量变化，这样就能根据锅炉蒸汽压力大小来控制燃烧器火焰的大小。

转杯转速、油泵转速、火焰是否正常等通过相应监测装置来发出异常报警或停炉命令。

燃烧器风油比调整，风门调节器SQM50控制风门所能处的位置，即风道风门的开度值，SQM50内部电路板上有三个微型按钮，其中MAX0~100%是用来确定风门最大能处的位置，MIN0~75%是用来确定风门最小能处的位置，通过此两按钮可以确最大风门和最小风门，风门每处一个位置固定对应喷油泵马达电压变频器相应的电压频率，即对应着各种喷油泵转速，他们的比率是相对固定，如有需要改变燃烧器的风油比，可以调整风门传动杆调整螺栓长短来改变风油比，但事先必须作好记号。

锅炉水水质监测报警部份由导电电极（CONDUCTIVITY ELECTRODE ）、炉水含油量15PPM 报警装置、炉水盐度监测器GESTRA LRS 1-5等组成。

导电电极探测炉水的导电率，把信号送到炉水盐度监测器进行分辩处理，盐度太高即向PLC 报警系统发出报警信号。

锅炉蒸汽过量监测和泄放部份由蒸汽命令器351、I/P 信号转换装置、蒸汽泄放装置等组成。

当蒸汽压力351命令器检测到蒸汽压力到达7.0 kg/cm 2时（通过LEU3.01项设定蒸汽泄放压力值），通过230、231端口向蒸汽压力控制蒸汽泄放装置输出信号到I/P 模拟量转换装置，由STEAM DUMP VALVE 来泄入多余的蒸汽；当蒸汽压力太高(HIGH STEAM PRESSURE)时发出报警（通过8.04项来设定报警值）。