锅炉自动输煤系统

第一章概述

1.1锅炉系统概况

1.1.1分类

锅炉的燃料多分为煤和燃油，还有天然气等。按其蒸发能力大小可分为三类：

（1）小型锅炉蒸发量在10t/h及以下，多用于工业生产及采暖。主要是火箭或火箭管组合及小型水管式。

（2）中型锅炉蒸发量为10~75t/h，多用于发电厂。国内生产多为“II”型。

（3）大型锅炉蒸发量大于75t/h，多用于发电厂。国内生产多为“II”型。

1.1.2设备配置

共有六大系统：

（1）点火系统。锅炉点火，保护及控制。

（2）燃料配给系统。给煤机、碎（粉）煤机、煤仓及输煤皮带运输机，燃油（汽）输送泵。

（3）燃煤系统。炉排电动机（有些类锅炉不用），除渣机。

（4）水循环系统。循环水泵往往是多台，且有备用。

（5）补水系统。补水泵，往往为备用设置，以防断水。有时还有水处理系统的系列水泵，搅拌电动机。

（6）送引风系统。送风机（有时还有一次、二次送风之分）又称配风机、引风机又称抽风机

1.1.3特点及注意事项

从控制角度有下述特点需引起重视：

（1）设备相互之间往往有一定时间限制的控制顺序。如点火时，给水泵先启动，然后除渣；引风机起动数秒后鼓风机启动；停炉时，先停鼓风和炉排，数秒后停引风和和除渣，最后停给水泵。

（2）设备间往往有联锁如给煤机和运输机、碎煤机；又如鼓风和引风机。

（3）设备间往往有联动如如锅炉故障时，汽泡极低水位；蒸汽压力过高时，应自动停止排风、炉排，起停给水泵等。

（4）一般锅炉属于二级负荷，无起动给水的蒸汽锅炉，以补水定压的高温热水锅炉的给水泵应保证可靠供电。

（5）配电宜以锅炉机组为单元，放射式配电。蒸发量为6.5t/h 及以下的锅炉宜设低配室。锅炉房内就地配电，起动设备宜用保护、

防水，防尘型。

（6）每台锅炉宜单独设置控制屏，宜由锅炉配套、宜设集控室，并将其置与室内。

（7）线缆宜穿金属管及金属桥架，必须注意敷设时与高温设备的间距。

（8）锅炉间、除氧间、水处理和风机间，顶层料仓等的检修照明，宜采用12V安全电压。对就地指示仪表，宜设局部照明。

1.1.4锅炉发展史及展望

我国的发电设备从50年代初自行建造6MW机组开始，经过40年左右的努力，电力工业取得了巨大的发展，我国火电装备已接近世界先进水平。其主要标志为：

（1）1992年底全国发电设备总装机容量达165GW，年发电量为7447亿KWh，其中火电占84％。1993年底装机容量提高到178GW，年发电量达8150亿kWh，火电占82.3％。而这些火电装备中，国产机组约占80％。

（2）1991年到1993年，我国发电装备都以每年超过13GW的速度增长，成为世界上同期电力最快的国家。

（3）“七五”期间我国成套引进了美国西屋公司（CE）DE的300MW 和600MW火电亚临界机组技术，考核机组均投产运行。第一台具有世界80年代中期水平的超临界600MW火电机组已于1992年7月在上海石洞口二厂投入运行。

我国锅炉已从高压、超高压锅炉发展到亚临界和超临界压力大容量锅炉作为主力机组。但在技术经济指标上与国外进口机组相比，还有相当差距。特别是我国电力的平均供电供煤耗，从1990年的

427g/(kW·h )下降到1993年的419g/(kW·h).因此，如何提高电站锅炉的性能和质量、提高设计制造和运行控制水平，是一项十分艰巨的任务。

1.2输煤设备工艺简介

1.2.1供暖锅炉输煤系统设计示意图如下：

图一：供暖锅炉输煤系统

1、给煤间；

2、皮带；

3、转运间；5、破碎机；6、除铁器；7、皮带；8、受煤坑；9、给煤机，电磁铁门，堵煤振动器；10、受煤斗

由于控制对象使用环境的特殊性和运行的长期连续性根据供煤系统要求，流程启动时，只按逆煤流方向逐台启动，联锁开车顺序：1＃皮带机→破碎机→除铁器→3＃皮带机→给煤机→电磁铁门→堵煤振动器。当系统停车时，流程按顺煤流方向逐台停机，联锁停车顺序：与开车顺序相反，延时时间按要求设定。另有一套上述设备备用。1.3、输煤系统控制原理

由控制器运算并控制执行器件进行输煤动作，且由传感器件反馈信号，控制器、执行器、传感器构成控制回路。

原理图如下：

图二：原理图

第二章方案论证

目前，就系统控制要求来讲有基于继电器的控制方式和基于PLC 的控制方式下面论证两种控制方式的优缺点：

2.1继电器控制

可以应用继电器控制来实现。其特点是价格便宜，电路简单，但是由于受外界环境的影响较严重，寿命短易误动作，且不易维护。以前工业中多采用此方案。

2.2 PLC控制

一种是PLC来做控制器。PLC即可编程控制器（Programmable Controller 简称PLC或PC）：它以微处理器为核心，有机地将微型机计算机技术、自动化技术及通信技术融为一体。可编程控制器作为一种通用的工业控制器，它可以用于所有的工业领域。当前国内外已广泛地将可编程控制器（PLC）成功的应用到机械、汽车、冶金、石油、化工、轻工、纺织、交通、电力、电信、造纸、军工、家电等各个领域，并取得了相当可观的技术经济价值。

与以往继电器控制系统相比，由于PLC具有性能好、环境适应强，性能可靠。ＰＬＣ高可靠性、能适应恶劣环境、运行时间长、速度极快，可直接应用于工业环境具有很强的的抗干扰能力广泛的适应能力和应用范围，这也是区别一般微机控制系统的一个重要特征。所以当今大多大数中型企业都是使用ＰＬＣ。

PLC与以往所讲的鼓式、机械式的顺序控制器以及继电式的程序控制器在“可编程”方面有着质的区别，后者是通过硬件或硬件接线的变更来改变程序，而PLC引入了微处理半导体存储器等新一代的微电子器件，并用规定的指令进行编程，能灵活地修改，即用软件方式来实现“可编程”的目的。

PLC出现后就受到普遍重视，其应用发展也十分迅速，原因在于与现有各种控制方式相比，它有一系列的手用户欢迎的特点，主要是：（1）可靠性高，抗干扰能力强在恶劣的工作环境下工业生产对控制设备的可靠性提出很高的要求。PLC是专为工业控制而设计，由于采用一系列措施，使PLC控制系统的平均无故障间隔时间的一般能达到四~五万h，远远超过传统继电器控制和计算机控制系统。可以说，到目前为止尚五任何一种工业控制系统的可靠性能达到和超过PLC。保证PLC工作可靠性高、抗干扰能力的主要措施是：

①采用循环扫描、集中采样，集中输出的工作方式。

②硬件设计采用模块式结构并采取屏蔽、滤波、隔离、联锁等一