西門子LAL1.25燃燒控制器結(jié)構(gòu)原理與電路研究

高峰

摘要：燃油和油氣兩用燃燒器做為加熱爐和鍋爐的配套設(shè)備在各行各業(yè)中廣泛使用，尤其是煉化、化工、熱力等行業(yè)均是核心設(shè)備。目前大多采用進(jìn)口燃燒器，技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，中西門子LAL1.25型燃燒器控制器作為燃燒器的核心部件在各型燃油和油氣兩用燃燒器中廣泛采用，對(duì)燃燒器的工作過程進(jìn)行控制。

關(guān)鍵詞：LAL1.25燃燒控制器；結(jié)構(gòu)原理；電路研究

一、前言：

百得燃燒器作為熱輸原油管道的重要進(jìn)口設(shè)備，自動(dòng)化程度高，燃燒控制技術(shù)先進(jìn)可靠，控制復(fù)雜，為了更全面、深入、徹底的掌握百得燃油及油氣兩用燃燒器工作原理和控制過程，提升管理水平和技術(shù)能力，開展西門子LAL1.25燃燒控制器結(jié)構(gòu)原理與電路研究，側(cè)重于從控制器內(nèi)部入手研究燃油燃燒器工作原理，研究通過四個(gè)步驟，第一步是根據(jù)燃燒器控制系統(tǒng)圖、說(shuō)明書和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查線測(cè)量全面掌握燃燒器整個(gè)系統(tǒng)的控制電路和原理；第二步是通過對(duì)燃燒控制器解體對(duì)控制器內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、工作原理、電子電路和元件進(jìn)行研究，從而深入、徹底掌握控制器工作機(jī)理和過程；第三步驟是對(duì)解體的控制器通過實(shí)際查線、測(cè)量并結(jié)合有關(guān)圖紙，最后繪制控制器詳細(xì)的電路圖；第四步是從控制器內(nèi)部電路入手與燃燒總體控制原理圖相結(jié)合編寫燃燒控制器驅(qū)動(dòng)整個(gè)燃燒器工作的原理和過程。

二、控制器總體結(jié)構(gòu)組成：

西門子LAL、LFL燃油燃燒控制器由三部分組成，第一部分是時(shí)序電路，由同步電機(jī)SM 、凸輪（凸輪上設(shè)置有指示器，標(biāo)示有 、▲、P、■、▼、1、I指示符號(hào)，通過該符號(hào)觀察燃燒器進(jìn)入的時(shí)序階段）和15個(gè)時(shí)序觸點(diǎn)組成（時(shí)序觸點(diǎn)分單觸點(diǎn)微動(dòng)開關(guān)和雙觸點(diǎn)微動(dòng)開關(guān)），由同步電機(jī)SM 驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪設(shè)計(jì)成特殊的結(jié)構(gòu)形成了固化的時(shí)序，通過凸輪旋轉(zhuǎn)來(lái)觸動(dòng)15個(gè)微動(dòng)時(shí)序開關(guān)來(lái)通斷電控制外部各個(gè)元件按照設(shè)定的程序自動(dòng)工作；第二部分是由主繼電器AR（載荷繼電器）與閉鎖繼電器BR組成的控制電路；AR繼電器的主要作用是控制同步和向風(fēng)機(jī)送電，BR的作用主要是控制向內(nèi)部送電和故障鎖定；第三部分是由火焰監(jiān)測(cè)裝置、火焰放大電路和FR火焰閉鎖繼電器組成的火焰監(jiān)測(cè)保護(hù)電路，熄火保護(hù)電路的作用是監(jiān)視燃燒狀況，一旦熄火，及時(shí)關(guān)斷燃料源并停爐報(bào)警。（火焰監(jiān)測(cè)傳感元件有紫外光敏管、離子探針等不同形式）。

三、工作原理與過程

以5000KW加熱爐采用TS2N-D型百得燃燒器為例，其它BT型等百得燃燒器基本一致，只是外部接線略有不同。

1、燃燒器送電：

合燃燒器總開關(guān)、合燃燒器油泵、燃燒器風(fēng)機(jī)、加熱器主回路、合二次回路開關(guān)——當(dāng)S2二次回路開關(guān)送電后爐前柜K1中間繼電器常開觸點(diǎn)（5、9#）閉合——通過按鈕SA6（油泵手自動(dòng)按鈕）——通過30#線同時(shí)送電到加熱桶溫控和控制器1#端子，控制器受電，加熱桶溫控Y1觸點(diǎn)（溫控1、2#端接L，N受電）導(dǎo)通-KR1接觸器（加熱桶回路接觸器）線圈得電KR1主觸點(diǎn)吸合，加熱桶開始加熱（KR1一組輔助觸點(diǎn)閉合H3加熱指示燈亮）——當(dāng)加熱到設(shè)定溫度Y1斷開，溫控5、6#端子間觸點(diǎn)（最低油溫保護(hù)觸點(diǎn)）閉合，發(fā)出控制器運(yùn)行命令，控制器開始運(yùn)行（幾個(gè)前提條件：4#和11#端子必須有電（4#端子有電才能導(dǎo)通4-5之間回路，11#端子有電才能通過伺服馬達(dá)關(guān)閉位置開關(guān)向8#端子送電從而滿足程序運(yùn)行必須風(fēng)門處于關(guān)閉位置，當(dāng)不處于關(guān)閉位置是Z開關(guān)，伺服馬達(dá)同步電機(jī)會(huì)通過11#端得電帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)至全關(guān)位，這是開關(guān)與同步電機(jī)斷開向8#端送電，風(fēng)機(jī)熱保護(hù)閉合（否則控制器無(wú)法受電，包括無(wú)法加熱），控制器無(wú)故障鎖定，控制器受電檢測(cè)到有火焰或光電眼故障會(huì)使FR火焰繼電器鎖定，控制器故障按鈕EK鎖定，）——通過控制器1#端—控制器內(nèi)部BR自鎖繼電器的br1觸點(diǎn)的常閉端（b）—控制器內(nèi)部I觸點(diǎn)（a）———控制器4#端子—39#線—通過RWF40的Q63和Q64端子（端子間觸點(diǎn)必須閉合）——40#線——加熱溫控的5＼6#端子（5、6#端子間觸點(diǎn)必須閉合——41#線——K6（6、10）——K5（4、12）向控制器5#端子送電（加熱桶加熱到設(shè)定溫度后必須按下啟動(dòng)按鈕K6得電，否則燃燒器不會(huì)往下工作，因?yàn)镵6不閉合，控制器5#端無(wú)法受電）。

當(dāng)加熱桶加熱到設(shè)定溫度后，加熱溫控和RWF40相關(guān)觸點(diǎn)導(dǎo)通，從而導(dǎo)通控制器4-5#端子間的溫控回路。由控制器內(nèi)部1#端子----控制器內(nèi)部鎖定繼電器BR1-b常閉觸點(diǎn)-----雙觸點(diǎn)時(shí)序開關(guān)I-a觸點(diǎn)----控制器4#端子-----加熱溫控、RWF40觸點(diǎn)閉合-----控制器5#端子------火焰繼電器FR1-a觸點(diǎn)----單觸點(diǎn)時(shí)序開關(guān)IX觸點(diǎn)----雙觸點(diǎn)時(shí)序開關(guān)XI-b觸點(diǎn)-----AR載荷繼電器線圈得電------AR載荷繼電器的ar1、ar2觸點(diǎn)吸合，同時(shí)ar3-b觸點(diǎn)吸合

（通過VII-b----ar3-b觸點(diǎn)------M同步電機(jī)得電帶動(dòng)凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)）

—— 控制器1#端----BR1-b常閉觸點(diǎn)----- ar2-----控制器6#端得電------控制柜K4繼電器得電------風(fēng)機(jī)接觸器線圈得電吸合------風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行2.5秒后（t7時(shí)間）： I-a觸點(diǎn)斷開，I-b導(dǎo)通，7#端子將始終保持有電（BT、TS型都為空，不帶后吹掃）。由AR載荷繼電器ar1觸點(diǎn)向4#端子送電，保持溫控回路繼續(xù)正常工作使AR線圈繼續(xù)保持有電。前敘同步電機(jī)M的得電運(yùn)行是由BR1-b常閉觸點(diǎn)-----V-b----燃燒器伺服馬達(dá)Z開關(guān)（風(fēng)門全關(guān)位）-----控制器8#端子-----VII-b----ar3-b觸點(diǎn)------M同步電機(jī)得電帶動(dòng)凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)。如果風(fēng)門未全關(guān)Z開關(guān)會(huì)導(dǎo)通伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)至全關(guān)位后向8#端子送電，控制器M（同步電機(jī)）才會(huì)得電帶動(dòng)凸輪使控制器運(yùn)轉(zhuǎn)。但風(fēng)機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

控制器凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)由指示器 位開始，凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)5秒后（即t16時(shí)間，到給出風(fēng)門開啟命令的時(shí)間間隔），運(yùn)行到▲位命令全開風(fēng)門預(yù)吹掃，，控制器時(shí)序開關(guān)V-a觸點(diǎn)導(dǎo)通，控制器9#端子向伺服馬達(dá)a開關(guān)送電，伺服電機(jī)得電運(yùn)行，伺服馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過t11時(shí)間（一般30秒）達(dá)到風(fēng)門全開位，開始進(jìn)行全開位大風(fēng)吹掃22.5秒（t1時(shí)間），當(dāng)從伺服馬達(dá)Z轉(zhuǎn)換到a開關(guān)命令風(fēng)門全開這段時(shí)間8#端子無(wú)電，控制器同步電機(jī)無(wú)電，凸輪不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以控制器鎖定位置，直到風(fēng)門全開后a 開關(guān)令常開觸點(diǎn)導(dǎo)通向8#端子送電，同步電機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)。程序往下進(jìn)行。

TSA結(jié)束出現(xiàn)火焰后光電眼監(jiān)測(cè)到火焰，通過火焰信號(hào)放大回路使FR火焰繼電器線圈得電，F(xiàn)R觸點(diǎn)閉合，通過FR觸點(diǎn)使AR繼電器繼續(xù)保持有電，TSA結(jié)束后控制器內(nèi)部XI-b時(shí)序觸點(diǎn)導(dǎo)通，XI-a觸點(diǎn)斷開，這時(shí)AR載荷繼電器線圈將不能通過4-5端子之間的溫控回路和IX---XI觸點(diǎn)向AR、BR線圈送電了，而是通過4-5端子溫控回路----fr1及fr2觸點(diǎn)向AR、BR線圈送電，使燃燒器正常工作，如果TSA結(jié)束后無(wú)火焰，F(xiàn)R繼電器線圈無(wú)法得電，fr1、fr2觸點(diǎn)無(wú)法導(dǎo)通，AR線圈、BR線圈將失電，br1-a觸點(diǎn)導(dǎo)通接通故障報(bào)警回路，故障排除，按動(dòng)故障復(fù)位按鈕，才能使BR線圈重新得點(diǎn)，br1-b觸點(diǎn)吸合后，控制器才能重新恢復(fù)運(yùn)行。

五、結(jié)論

通過對(duì)LAL1.25燃燒控制器的研究，根本掌握了百得燃油及油氣兩用燃燒器的控制原理和控制器結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了燃燒器特別是燃燒控制理論水平，提高了設(shè)備的使用、維護(hù)和故障處理能力，對(duì)燃燒器國(guó)產(chǎn)化有一定的借鑒意義。