PLC在發(fā)電廠鍋爐吹灰程控系統(tǒng)中的應用

劉濤

摘? ?要：在火電廠的運行中，會產(chǎn)生大量的煙氣，這些煙氣會在長期的作用下附著在熱面發(fā)生積灰和沾污的情況，繼而會對熱面管壁的傳熱效率產(chǎn)生不良影響，降低火電廠的發(fā)電效率，因此在各個類型的火電廠大型鍋爐之中均有設置吹灰裝置。隨著計算機技術和信息技術的不斷發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)開始在各個領域內(nèi)都發(fā)揮巨大的作用，也應用到了發(fā)電廠的鍋爐吹灰控制系統(tǒng)中，并對提升吹灰作用的自動化起到了顯著作用。本文即在此背景下，首先對發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制及PLC控制系統(tǒng)進行概述，然后詳細論述基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)功能，以供參考。

關鍵詞：發(fā)電廠? 鍋爐吹灰? PLC控制系統(tǒng)

中圖分類號：TM62? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0080-02

火電廠鍋爐吹灰控制系統(tǒng)裝置本身處于快速的發(fā)展中，一開始為繼電器步進控制，然后為半導體無觸點步進控制，目前PLC控制系統(tǒng)已經(jīng)在火電廠鍋爐吹灰作業(yè)中得到了十分廣泛的應用，其中應用最為廣泛的一款PLC控制系統(tǒng)為西門子公司所生產(chǎn)的S7-200。PLC控制器不僅僅具有強大的數(shù)據(jù)計算能力，同時在邏輯運算、定時、計數(shù)步進等功能上也十分優(yōu)秀，且具有可靠性高、易于實現(xiàn)以及控制靈活等優(yōu)勢，已成為現(xiàn)代火電廠日常運行中不可或缺的一類重要設備。

1? 火力發(fā)電廠鍋爐集中式吹灰器分布控制概述

目前在火力發(fā)電廠的火鍋吹灰器分布控制上最為常見的為集中式吹灰的方式，其指的是將若干個吹灰器組成一組，一組過載繼電器和正反接觸器同時作用于多個吹灰器[1]。同時每個吹灰器各自使用一個前后行程開關、接觸器，每組吹灰器中的后行程開關合并為一個信號，前行程開關又合并為另外一個信號，并且能夠直接輸入一個可編程邏輯的控制器[2]。

2? PLC控制系統(tǒng)概述

PLC控制系統(tǒng)是目前應用十分廣泛的一種控制系統(tǒng)，其主要有終端機、電子高能點火器、可編程控制器、氣源壓力變送器、操作面板等幾個部分組成?？刂票P是整個PLC控制系統(tǒng)的中樞控制系統(tǒng)，而PLC為核心，上位機行使管理權力，通過PLC控制系統(tǒng)以及計算機完成對使用現(xiàn)場的控制，可實現(xiàn)對火電廠活路主控系統(tǒng)的多套設備集中控制和聯(lián)機控制[4]。在運行過程中PLC所輸出的控制信號可通過控制盤面直接轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電源，同時對吹灰器進行有效控制，實現(xiàn)對所有執(zhí)行部件的有效管理，使其正常運行工作。

3? 基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)功能

目前在發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)的選型上，PulseCAC3.0版脈沖控制系統(tǒng)是應用最為廣泛的一款控制系統(tǒng)，其具備多個畫面自由切換的功能，同時在每個畫面都可顯示相應的吹灰信息，具有操作方便、簡單易控等諸多優(yōu)勢。因此，文章以PulseCAC3.0版脈沖控制系統(tǒng)為例基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)的主要功能進行介紹。

3.1 吹灰控制

吹灰控制是基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)最為基礎的一項功能，當吹灰器上電之后，首先需要進行工作方式的確定，如果選擇連續(xù)自動運行，則控制系統(tǒng)根據(jù)出廠設置的相關內(nèi)容，有序地進行各路吹灰器的啟動，并進行吹掃作用[5]。如果選擇手動操作的方式，則根據(jù)操作人員的選定值進行吹掃作業(yè)。

3.2 手自動控制

自動控制。自動控制是基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)的最大優(yōu)勢所在，當吹灰系統(tǒng)處于自動控制狀態(tài)下時，首先對分配器的1號電磁閥的進行啟動，然后接通1號引發(fā)器，此時1號和2號脈沖發(fā)生器供氣管路，在同一時間通過系統(tǒng)的自動程序?qū)ζ浯祾吖r、燃氣壓力以及空氣供應壓力的變化情況進行檢測。但是在使用的過程中，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)和所設置的異常工況指標相同的情況時，系統(tǒng)會立即停止工作，同時發(fā)出光警報、聲警報信號。而如果檢測數(shù)據(jù)均處于正常標準內(nèi)，即會開啟燃氣電磁閥，并且系統(tǒng)在已經(jīng)設定的時間內(nèi)對空氣壓力和燃氣壓力的變化情況進行確定，讓混合氣的比例盡可能地和給定值之間相同。如果檢測到的燃氣壓力超過了所設定的范圍，此時會立即停止相應的工作，并且發(fā)出警報[6]。如果沒有發(fā)出警報，則根據(jù)既定的程序進行“電磁閥—點火—關閉電磁閥”的工作過程，同時對混合器的表面溫度進行全程的控制。如果在系統(tǒng)的運行過程中一旦出現(xiàn)超溫的情況，自動停止子系統(tǒng)會開始工作，同時發(fā)出超溫警報。在發(fā)出警報的同時還會對系統(tǒng)的主要動力電源進行切斷。在給定的工作次數(shù)都完成后，對1號閥進行關閉，同時對對空氣壓力和燃氣壓力的變化情況進行確定，如果檢測到的燃氣壓力在所設定的范圍內(nèi)，即根據(jù)所設定的順序啟動下一個引發(fā)器，并且不斷的重復上述運行過程，達到連續(xù)多次、多層工作的目的。

手動控制。雖然基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)是優(yōu)先進行自動控制，但是同樣也具備手動操作的功能，即在使用的過程中，每一項環(huán)節(jié)的運行參數(shù)和啟停都通過手動操作的方式完成。

3.3 急?？刂?/p>

急?？刂剖侵冈诳刂葡到y(tǒng)中依據(jù)工況以及設備的使用情況，通過設置急?？刂瓢粹o的方式，當發(fā)生緊急情況時，只需要通過按下急停按鈕即可使設備停止，回到初始狀態(tài)。如果需要再次啟動吹灰裝置，只需要按照設備規(guī)定的程序進行操作即可再次啟動吹灰設施。

3.4 報警控制

在火電廠鍋爐吹灰作用采用的是分層吹灰的方式，即在對一層進行吹灰操作的過程中，其他沒有吹灰的層都要處于關閉的狀態(tài)下。而在吹灰作業(yè)中當某一層或是某幾層在設定的標準時間內(nèi)噴吹用乙炔壓力過低或是噴吹壓力過低時，系統(tǒng)便會進入報警狀態(tài)，具體表現(xiàn)為警示燈一直處于閃爍的狀態(tài)下。此時工作人員既可以根據(jù)故障的發(fā)生地點和原因采取相應的控制措施。

綜上所述，文章首先對發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制及PLC控制系統(tǒng)進行概述，然后詳細論述基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)功能，得出以下幾點研究結論：目前在火力發(fā)電廠的火鍋吹灰器分布控制上最為常見的為集中式吹灰的方式，PLC控制系統(tǒng)是目前應用十分廣泛的一種控制系統(tǒng)，基于PLC的發(fā)電廠鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)功能主要包括吹灰控制、手自動控制、急停控制、報警控制幾個，文章對其展開了詳細的分析論述，希望能夠給我國火力發(fā)電廠在基于PLC的鍋爐吹灰器分布控制系統(tǒng)的應用上提供一定參考。

參考文獻

[1] 袁樹寶.鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)控制原理分析及問題處理[J].中國科技投資.2019，10（11）：102.

[2] 湯旭東，武允為，于民華，等.基于PLC和DCS的工業(yè)煤粉鍋爐數(shù)字式多通道燃燒控制和吹灰控制系統(tǒng)[J].工業(yè)鍋爐，2017，3（6）：34-40.

[3] 田宇宙.PLC在火電廠鍋爐吹灰程控中的應用[J].重慶電力高等專科學校學報，2016，21（4）：53-55.

[4] 張君毅，劉曦曦.基于PLC和組態(tài)王的聲波吹灰控制系統(tǒng)[J].科學與信息化，2017，11（4）：47-48，50.

[5] 邱建梅.西門子S7-300系列PLC在電袋除塵器電磁脈沖噴吹清灰系統(tǒng)中的應用[J].中國設備工程，2017，13（3）：116-118.

[6] 何俊松.鍋爐長伸縮式蒸汽吹灰控制系統(tǒng)常見故障處理[J].安徽電氣工程職業(yè)技術學院學報，2017，22（3）：88-92.