四船舶机仓自动控制实例节辅锅炉自动控制 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 5:42:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

考点1 柴油机货轮辅锅炉由于蒸发量小,蒸汽压力低,为简化其控制系统,

一般对水位都是进行双位控制,当水位下降到允许的下限水位时,自动起动动给水泵向锅炉供水。锅炉水位会逐渐升高。当锅炉水位达到允许上限水位时,自动停止给水泵的工作,停止向锅炉供水。因此,锅炉在工作期间,其水位是在允许的上、下限之间波动,不会稳定在某一个水位上。下面介绍电极式双位水位自动控制系统,其原理如图4-3-1所示。

图4-3-1 电极式双位水位控制系统原理图

电极式双位水位控制系统是在锅炉的外面装设一个电极室,它分别与锅炉的水空间和蒸汽空间相通,故电极室中的水位与锅炉水位一致。因为锅炉水有一定的盐分,所以它是导电的,电极室中插有三根电极棒,其中,电极1、2分别控制允许的上、下限水位;电极3用于危险低水位报警。当水位下降到允许的下限水位时,起动电机并带动给水泵向锅炉供水,水位会不断升高。当水位达到上限允许水位时,停止向锅炉供水。

如果给水泵有故障,当水位下降到下限水位,电极2露出水面时,水泵不能向锅炉供水,水位会继续降低。当水位降低到危险低水位时,电极3露出水面,切断2Z的交流电通路,使继电器4JY断电,发出声光报警,同时会自动停炉。

考点2 一般辅锅炉都装有两个电极室,-个工作另一个备用。电极室由于长期

使用,其中水的纯度会提高,电极及电极室壳体会结水垢,使电极及电极室的导电性能降低。因此,电极室要定期放水和清洗。清洗前,要转用备用电极室,然后关闭电极室与锅炉水空间和汽空间相通的截止阀,再打开电极室底部的放水阀放掉电极室中的水。这时可拔出电极,打开电极室上盖,清洗电极室壳体上的水垢和电极上的水垢。要检查电极与电极室上盖之间的绝缘是否良好。如果绝缘不好,要更换绝缘材料。电极室装复后,打开与锅炉汽和水空间相通的截止阀,电极室的水位就与锅炉的实际水位一致了。

考点3 大型油轮辅锅炉由于蒸发量和蒸汽压力都较大,对水位和蒸汽压力的

要求比较严格,一般是不准许有较大波动的,所以对水位和蒸汽压力都采用定值控制系统。

在锅炉水位控制系统中,常采用蒸汽泵把水从热水井抽出来,经给水调节阀打进锅炉。控制给水量往往是通过控制给水调节阀的开度来实现的。锅炉水位控制系统通常有两个控制回路组成:一个是根据水位偏差控制给水调节阀开度的水位控制回路;另一个是根据给水调节阀前后压差控制蒸汽调节阀的开度,维持给水调节阀前后压差恒定的给水差压控制回路。给水差压控制回路的被控量是给水调节阀前后的压差信号ΔP。差压变送器检测这个压差信号并把它成比例的转换成气压信号送到PI调节器。调节器根据给水调节阀前后压差的偏差值,经PI控制作用输出一个控制信号来改变蒸汽调节阀的开度,从而可改变蒸汽泵的转速和排量,这样可保证给水调节阀在任何开度下,其前后压差 (如0.2 MPa)保持不变。只要 ΔP保持不变,则流人锅炉水的流量就与给水调节阀的开度成比例。 为了克服虚假水位对实际水位造成的影响,一般都采用双冲量水位控制,它的检测装置有两个:一个是检测水位变化的水位冲量信号;另一个是检测蒸汽流量变化的蒸汽流量冲量信号,这两个冲量信号都送到双冲量水位调节器。

考点4 对锅炉的蒸汽压力控制,是通过改变向炉膛的喷油量和送风量,控制

锅炉的燃烧强度来实现的。对柴油机货船辅锅炉蒸汽压力自动控制系统的要求是简单、可靠。对经济性的要求并不严格。因此,大多数货船辅锅炉均采用汽压的双位控制,少数采用比例控制。并保证在锅炉不同负荷下,其送风量基本上适应喷油量的要求。

1.燃烧的双位控制

在燃烧的双位控制系统中,锅炉的蒸汽压力不能稳定在某一值上,而是在允许的范围内波动。其中,最简的方案是,在蒸汽管路上装一个类似YT-1226压力检测开关。当汽压上升到允许的上限值时,压力检测开关断开,切除油泵和风机的工作,停止向炉膛喷油和送风,即自动停炉。当汽压下降到允许的下限值时,压力检测开关闭合,自动起动油泵和风机,即自动起动锅炉进行点火燃烧。 2.燃烧的比例控制

在少数货船辅锅炉的蒸汽压力控制系统中,采用压力比例调节器和电动比例操作器所组成的比例控制系统。其工作原理框图如图4-3-2所示。其中,图 (a)是压力比例调节器的结构原理,蒸汽压力的变化会使划针2沿着电位器滑动,改变电阻R1和R2[见图 (b)]的比值,于是A点电位就与汽压信号成比例。扭动调整螺钉6可改变弹簧5的预紧力,可调整蒸汽压力的给定值。图(b)是电动比例操作器的工作框图。

图4- 3-2 燃烧比例控制工作原理图

通过改变测量电位器4的倾斜角度,可调整比例作用强弱。该电位器倾斜角越大,在蒸汽压力变化量相同的情况下,即划针左右移动相同距离时,电阻R1和R2的变化量越大,电桥所输出的不平衡电压信号U入变化量越大,电机M需要转一个较大的角度,也就是对炉膛的送风量和喷油量改变比较大,才能达到新的平衡。我们就说,它的比例控制作用强;反之亦然。

考点5 在大型油船辅锅炉燃烧自动控制系统中,蒸汽压力是被控量。要求锅炉在不同负荷下,蒸汽压力都能稳定在给定值上,油船辅锅炉燃烧自动控制系统通常是由两个控制回路组成的。其中,一个回路是根据蒸汽压力的偏差值经PI控制作用的蒸汽压力调节器 (称主调节器)来控制燃油调节阀的开度,即改变向炉膛内的喷油量;另一个是根据喷油量对向锅炉送风量的控制回路。显然,在改变喷油量的同时,必须改变向炉膛的送风量 (空气量可用风道与炉内的压差来表示)。为了保证燃油完全燃烧并得到较高的经济性,对应某一喷油量要有一最佳的空气压力 (送风量)与之相匹配,即要有一个最佳风油比。经实验测定,喷油量F0与风压PB之间的最佳关系如图4-3-3所示。其空气压力PB与喷油量F0之间近似成平方关系。油量变送器输出的气压信号代表喷油量,函数发生器输出与喷油量平方成比例的气压信号。该信号代表该喷油量下最佳空气量的气压信号。这个信号一路送高压选择阀,另一路与微分控制阀的微分部分输出相加再送到高压选择阀。当锅炉负荷突然增大时,主调节器输出信号会突然增大。微分控制阀将有一个很大的阶跃输出,高压选择阀输出该信号作为风压控制回路新的给定值,使风门挡板提前开大,防止在短时间内发生油多气少的现象,以后微分控制阀的输出逐渐消失。最后风压控制系统的风压给定值就是函数发生器的输出值。当锅炉负荷突然减小时,由于微分控制阀微分输出大大降低,高压选择阀选择函数发生器的输出,使风门挡板不会在短时间内关得很小。

图4- 3-3 喷油量与风压之间的关系

考点6 辅锅炉燃烧时序控制是指,给锅炉一个起动信号后,能按时序的先后,自动进行预扫风、预点火、喷油点火,点火成功后对锅炉进行预热,接着转入正常燃烧的负荷控制阶段。同时对锅炉的运行进行一系列的安全保护。

为了实现辅锅炉的时序控制,必须要有一些控制元件。其中,包括信号发讯