基于PLC微機(jī)自動(dòng)控制的鍋爐燃燒系統(tǒng)研究

張波 劉鵬厚

摘 要：隨著當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)作為一種高科技應(yīng)用手段，逐漸的受到了社會(huì)和廣大人群的關(guān)注與青睞。特別是在當(dāng)前的鍋爐燃燒系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)行過程中，對(duì)于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用非常頻繁。在鍋爐燃燒系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主要是依靠鍋爐內(nèi)部的氣壓供應(yīng)穩(wěn)定性以及氣泡水位穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)的，如果兩者能夠保持在一個(gè)較為均衡的狀態(tài)下，那么鍋爐的燃燒系統(tǒng)工作效能必然會(huì)得到有效的提升，同時(shí)應(yīng)用成本、可靠性與安全性也會(huì)得到相應(yīng)的提升。因此，研究工作的開展將結(jié)合PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析與論證，借此了解鍋爐燃燒系統(tǒng)中PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)所起到的保障與支撐作用，同時(shí)會(huì)深入分析與研究如何基于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)增其壓力過熱問題、送風(fēng)量穩(wěn)定性問題以及鍋爐內(nèi)部壓力問題的有效解決和處理。

關(guān)鍵詞：PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù);鍋爐燃燒系統(tǒng);技術(shù)分析;問題分析

一、引言

結(jié)合當(dāng)前PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在鍋爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用狀況來分析，雖然整體呈現(xiàn)出一種向好向上的發(fā)展模式，但是依然有部分問題亟待商榷與解決。較為突出的有：第一是如何基于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合與匹配，實(shí)現(xiàn)兩者之間的相互支撐和保障;第二是如何對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行增其壓力過熱問題的有效處理和控制，體現(xiàn)PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值;第三是如何對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的送風(fēng)量做有效的管理，確保PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在鍋爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用效能;第四是如何對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行爐內(nèi)壓力的平衡與設(shè)置，實(shí)現(xiàn)PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升與安全性保障。通過對(duì)上述問題的有效解決和處理，能夠在后續(xù)的鍋爐燃燒系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的高效應(yīng)用與有效發(fā)展，促進(jìn)鍋爐燃燒系統(tǒng)的持久性、穩(wěn)定性、安全性以及可靠性的穩(wěn)步提升，實(shí)現(xiàn)相關(guān)工作人員負(fù)擔(dān)的逐步減輕，提升作業(yè)的整體質(zhì)量和效率。

二、自動(dòng)控制模式中鍋爐燃燒系統(tǒng)分析

在鍋爐燃燒系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，主要工作的模式是通過對(duì)各類燃料的應(yīng)用，將鍋爐內(nèi)部的水加熱，然后轉(zhuǎn)化為熱能，應(yīng)用到各類機(jī)械設(shè)備和相關(guān)需要領(lǐng)域中。在這一背景下，鍋爐的燃燒系統(tǒng)需要長期保持高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此在對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制管理工作開展的時(shí)候要格外重視，確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能夠確保對(duì)鍋爐屬性與特征的深入了解和掌握，借此降低制動(dòng)系統(tǒng)故障、失效乃至失靈的問題發(fā)生。

例如：在當(dāng)前絕大部分工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的鍋爐設(shè)備當(dāng)中，主要的結(jié)構(gòu)為：第一是鍋爐的燃燒控制系統(tǒng);第二是鍋爐的汽包水位控制系統(tǒng);第三是鍋爐的過熱蒸汽溫度平衡與控制系統(tǒng)。基于以上“三大控制元件”，鍋爐的整個(gè)燃燒系統(tǒng)便構(gòu)建完成。而在應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)做有效管理的時(shí)候，務(wù)必要結(jié)合以上三個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行深入的問題研究與匹配度分析。其中主要包含的內(nèi)容有：第一是思考鍋爐汽水系統(tǒng)的控制效能;第二是思考鍋爐的燃燒系統(tǒng)控制效能;第三是思考鍋爐的蒸汽壓力系統(tǒng)控制效能;第四是思考鍋爐的蒸汽溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用效能;第五是思考鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)控制效能;第六是思考鍋爐的爐膛負(fù)壓系統(tǒng)控制效能。除此之外，還需要在應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的過程中，對(duì)鍋爐的各類硬件設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的干預(yù)與研究。如：第一是水泵應(yīng)用設(shè)備;第二是止水閥應(yīng)用設(shè)備;第三是省煤器應(yīng)用設(shè)備;第四是汽包應(yīng)用設(shè)備。結(jié)合對(duì)上述相關(guān)軟件控制系統(tǒng)與硬件控制設(shè)備的深入研究與分析，做到與PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用效能匹配，實(shí)踐PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)鍋爐整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)，特別是燃燒系統(tǒng)的有效控制，便可以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒系統(tǒng)在PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的支撐下合理運(yùn)行與正常工作。

三、PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的分析

PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)作為一種全新的工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)，在當(dāng)前的鍋爐燃燒系統(tǒng)中能夠?qū)ζ涮峁┯行У姆?wù)和保障。而PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的核心是通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的有效整合，突出電子應(yīng)用軟件的控制效能，實(shí)現(xiàn)全新工業(yè)化領(lǐng)域應(yīng)用與控制模式的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)我國工業(yè)化發(fā)展效能的推動(dòng)與發(fā)展質(zhì)量的延續(xù)。

例如：在PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的設(shè)計(jì)中，對(duì)于該自動(dòng)控制系統(tǒng)的指令執(zhí)行能力、邏輯運(yùn)算能力、順序控制能力、定時(shí)管理能力、編程更新與優(yōu)化能力、算術(shù)能力和自動(dòng)故障檢報(bào)能力等均做出了深入的研究與設(shè)計(jì)。通過該方法的應(yīng)用，有效的提升了PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中的快速發(fā)展和高效建設(shè)。另外，由于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用具有節(jié)約成本、提升效率、保證安全性、突出穩(wěn)定性以及具備良好的抗風(fēng)險(xiǎn)和抗惡劣氣候特點(diǎn)，在當(dāng)前的鍋爐燃燒系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展中被冠以殊榮。另外，更有相關(guān)技術(shù)人員表示：PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在鍋爐燃燒系統(tǒng)的應(yīng)用中，其結(jié)構(gòu)較為簡單，且應(yīng)用質(zhì)量良好，而且不用專門為其調(diào)整和創(chuàng)新計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序與編程語言，只需要在現(xiàn)有編程與語言應(yīng)用的基礎(chǔ)上便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的有效管理和掌控。同時(shí)，因?yàn)槠渚邆浜唵我锥牟僮髦噶?，在下達(dá)指令、執(zhí)行指令與回饋指令的過程中具備高效率、高標(biāo)準(zhǔn)、高精確度的特征。由此可見，在鍋爐燃燒系統(tǒng)中科學(xué)合理的應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，不僅能夠保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的正常運(yùn)行與高效工作，還能促進(jìn)整個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的提升和發(fā)展，另外可以在PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊技術(shù)以及核心技術(shù)的不斷改革與創(chuàng)新。

四、鍋爐燃燒系統(tǒng)控制技術(shù)的分析

（一）對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)蒸汽壓力過熱的控制

在鍋爐的實(shí)際燃燒過程中，由于種種因素，會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒內(nèi)部燃燒系統(tǒng)的蒸汽壓力過高，這一問題的發(fā)生如果不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的控制和處理，輕則會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)跳機(jī)，或者會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒系統(tǒng)出現(xiàn)各類故障，重則會(huì)導(dǎo)致鍋爐發(fā)生重大的安全事故，甚至是爆炸。因此，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，需要結(jié)合鍋爐的燃燒系統(tǒng)，應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行蒸汽壓力過熱控制工作的開展。

例如：在應(yīng)用過程中，需要結(jié)合鍋爐燃燒系統(tǒng)的蒸汽壓力對(duì)其進(jìn)行主調(diào)信號(hào)的數(shù)據(jù)分析與研究，借此判斷鍋爐燃燒系統(tǒng)蒸汽壓力的穩(wěn)定性與可靠性，以及鍋爐燃燒系統(tǒng)中的蒸汽壓力是否存在過熱的現(xiàn)象。如果蒸汽壓力出現(xiàn)過熱問題，需要在此背景下對(duì)高爐煤氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行有效的控制與處理，應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)其做直接控制處理，實(shí)現(xiàn)高爐煤氣調(diào)節(jié)閥開合程度的有效控制，借此對(duì)主調(diào)節(jié)器的輸出效能做有效的干預(yù)與處理。這樣，可以對(duì)高爐煤氣調(diào)節(jié)器應(yīng)用系統(tǒng)做有效的定值處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)蒸汽壓力過熱現(xiàn)象的控制和管理。另外，基于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，還需要對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)增其壓力過熱問題進(jìn)行“反應(yīng)值”的分析，通過該方法的應(yīng)用可以了解到爐排速度、燃料厚度、燃料質(zhì)地的變化以及蒸汽壓力與蒸汽溫度的變化等相關(guān)信息。這樣，便可以有效的保證鍋爐燃燒系統(tǒng)增其壓力過熱保護(hù)效能的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒穩(wěn)定性的控制。

（二）對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)送風(fēng)量的控制

在鍋爐燃燒系統(tǒng)的工作過程中，對(duì)于送風(fēng)量有著嚴(yán)格的要求。但是，在工作人員對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行送風(fēng)量控制的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，甚至?xí)?dǎo)致送風(fēng)量過弱或者過強(qiáng)的問題。這就會(huì)導(dǎo)致送風(fēng)量與鍋爐燃料體積以及鍋爐燃燒系統(tǒng)的實(shí)際需求產(chǎn)生不匹配的問題。這對(duì)這一問題，需要結(jié)合PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的送風(fēng)量做有效的管理和控制，借此實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化送風(fēng)工作效能的發(fā)揮。這樣不僅可以有效提升鍋爐燃燒系統(tǒng)的工作效率與工作質(zhì)量，還能降低對(duì)燃料的燃燒速度，提升燃料的引用率，促進(jìn)燃料的燃燒效果，保證工業(yè)化發(fā)展經(jīng)濟(jì)利益最大化的現(xiàn)實(shí)需求。

例如：在應(yīng)用PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行送風(fēng)量的控制與管理過程中，若想實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化操作，就需要對(duì)鼓風(fēng)量以及燃料量的比例進(jìn)行研究也分析。應(yīng)用線性分析的方法，探索兩者之間存在的顯著性正相關(guān)關(guān)系。在這一背景下，計(jì)算的方法為：將高爐煤氣數(shù)據(jù)調(diào)取出來，乘以交流煤氣的數(shù)據(jù)信息，然后得出結(jié)果，再來計(jì)算煤氣的綜合流量值，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)空燃比例的有效分析和運(yùn)算。隨后，還需要對(duì)煙氣氧含量進(jìn)行測試與數(shù)據(jù)提取，借此對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)在PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用背景下的自動(dòng)輸出與自動(dòng)調(diào)頻。最后，還需要針對(duì)調(diào)節(jié)器的輸出數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與研究，了解控制送風(fēng)量的風(fēng)機(jī)擋板，借此實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣氧含量的準(zhǔn)確計(jì)算?；诖耍軌蛴行У呐袛嗟贸鲥仩t燃燒系統(tǒng)的送風(fēng)量、燃料量之間的比例關(guān)系，且可以對(duì)其做后期調(diào)整與干預(yù)。作為一個(gè)數(shù)據(jù)保證基礎(chǔ)，這一方法的應(yīng)用對(duì)未來的鍋爐燃燒系統(tǒng)送風(fēng)量控制有著長期的引導(dǎo)與管理功能，且能夠促進(jìn)燃料的經(jīng)濟(jì)適用性提升和發(fā)展。

（三）對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)爐內(nèi)壓力的控制

在鍋爐燃燒的過程中，對(duì)鍋爐的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，還能夠有效的控制爐內(nèi)壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)掌握與處理，進(jìn)而保證各類危險(xiǎn)與問題的發(fā)生，確保鍋爐運(yùn)行的整體效率和質(zhì)量更加穩(wěn)定。在基于PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)爐內(nèi)壓力進(jìn)行控制的過程中，要結(jié)合送風(fēng)量的控制以及鼓風(fēng)機(jī)擋板的控制對(duì)其展開設(shè)計(jì)。

例如：在常規(guī)化的工業(yè)生產(chǎn)與制造環(huán)境中，對(duì)爐內(nèi)壓力的負(fù)壓控制一般會(huì)限制在-20到-30之間。這一數(shù)據(jù)的應(yīng)用能夠保證爐內(nèi)壓力的正常，且能夠確保鍋爐燃燒系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果對(duì)爐內(nèi)壓力無法做到有效控制和處理，一旦發(fā)生爐內(nèi)壓力過高或者爐內(nèi)壓力過低的問題，必然會(huì)導(dǎo)致鍋爐燃燒系統(tǒng)的故障與停滯。壓力過高，送風(fēng)量會(huì)陡然增加，且鼓風(fēng)機(jī)擋板開合度會(huì)加大。反之亦然。如果鍋爐在這一背景下長期工作，勢必會(huì)造成鍋爐壁的老化程度加劇，甚至?xí)l(fā)鼓風(fēng)機(jī)的故障。為防止這一問題的發(fā)生，可以將PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用與爐內(nèi)壓力調(diào)節(jié)器組合在一起展開研究，借此設(shè)計(jì)相應(yīng)的反饋信號(hào)，在發(fā)生爐內(nèi)壓力不穩(wěn)定的情況之后，可以通過手動(dòng)方法或者自動(dòng)方法調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)擋板的開合度，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)壓力的穩(wěn)定性保障，確保鍋爐的正常運(yùn)行與燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

五、總結(jié)

綜上所述，PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)作為一種較為穩(wěn)定的自動(dòng)化控制手段，對(duì)于各類工業(yè)設(shè)備能夠起到很好的保護(hù)效果與控制效果。在對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要將這一電子應(yīng)用系統(tǒng)融入到鍋爐的燃燒系統(tǒng)開發(fā)程序中，實(shí)現(xiàn)兩者的有效匹配與整合，借此通過對(duì)編程算法的調(diào)試與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其功能性發(fā)揮以及對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的有效保護(hù)和控制。在這一背景下，鍋爐的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備將得到妥善的設(shè)置與安排，且能夠穩(wěn)定鍋爐的燃燒效果，實(shí)現(xiàn)鍋爐的燃燒經(jīng)濟(jì)效能提升，降低鍋爐因不穩(wěn)定燃燒因素造成的各類故障與問題。同時(shí)還能借助PLC微機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，有效避免各類鍋爐安全問題與潛在風(fēng)險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王柏峰.一種改造鍋爐燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)控制[J].微計(jì)算機(jī)信息，2008（34）：70-71.

[2]刁芬，宋君烈.Siemens S7-300 PLC在注汽鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（02）：71-73.

[3]李永生.循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)[J].河北煤炭，2003（04）：41-42.

[4]張江徽，張宏麗，白曉清，祁冰.工業(yè)燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制方案比較研究（二）[J].節(jié)能，1999（11）：3-5.

[5]白曉清，祁冰，張江徽，張宏麗.工業(yè)燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制方案比較研究（一）[J].節(jié)能，1999（10）：3-5.

（1.青島工學(xué)院 ?山東 ?膠州 ?266300;2.臨沂科技職業(yè)學(xué)院 ?山東 臨沂 ?276000）