船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 自 动 控 制n 第 一 节 概 述n 锅 炉 包 括 水 位 的 自 动 控 制 ， 蒸 汽 压 力 的 自 动 控 制 ，锅 炉 点 火 及 燃 烧 的 时 序 控 制 和 自 动 安 全 保 护 等 。n 主 锅 炉 ： 它 的 蒸 发 量 较 大 ， 蒸 汽 压 力 较 高 ， 对 水 位和 蒸 汽 压 力 要 求 比 较 严 格 。 水 位 和 蒸 汽 压 力 不 准 许有 较 大 的 波 动 。 对 锅 炉 一 般 都 采 用 带 有 积 分 作 用 的调 节 器 所 组 成 的 定 值 控 制 系 统 加 以 控 制 。 大 型 油 船辅 锅 炉 工 作 特 点 接 近 主 锅 炉 。
n 柴 油 机 货 船 辅 锅 炉 ： 它 的 蒸 发 量 小 （ 一 般 小 于 5t/h） ， 蒸 汽 压 力 低 （ 一 般 低 于 1.0MPa） ， 对 水 位 和蒸 汽 压 力 的 波 动 要 求 不 严 格 ， 一 般 采 用 双 位 控 制 。n
第 八 章 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 自 动 控 制n 第 二 节 锅 炉 水 位 的 自 动 控 制n 柴 油 主 机 干 货 船 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 。 这 种 双 位 控 制 水 位 的 检 测 元 件 常 用 浮 子式 和 电 极 式 (要 求 掌 握 ） 。
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电 极 式 水 位 控 制 系 统
第 八 章 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 自 动 控 制电 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 。 由 于 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 。 1Z和 2Z是二 极 管 桥 式 整 流 电 路 。 由 变 压 器 次 级 绕 组 输 出 的 24V交 流 电压 经 1Z、 2Z， 电 极 1、 2、 3， 锅 炉 水 及 电 极 室 接 地 的 壳 体 ，构 成 交 流 通 路 ， 经 1Z和 2Z整 流 成 直 流 电 作 为 继 电 器 3JY和4JY的 电 源 。 调 整 电 极 1、 2的 位 置 可 调 整 锅 炉 的 上 、 下 限 水位 。 一 般 来 说 ， 在 允 许 波 动 的 范 围 内 ， 电 极 1和 2之 间 的 距离 不 要 调 整 得 太 小 ， 否 则 给 水 泵 电 机 起 停 频 繁 ， 影 响 使 用 寿命 。 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 。 n
第 八 章 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 自 动 控 制n 2． 管 理 要 点 及 常 见 故 障 的 分 析 方 法n 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 。
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二 、 油 轮 辅 锅 炉 水 位 自 动 控 制1． 油 轮 辅 锅 炉 水 位 控 制 的 特 点 大 型 油 轮 辅 锅 炉 由 于 蒸 发 量 大 ， 蒸 汽 压 力 高 ， 对水 位 和 蒸 汽 压 力 的 要 求 比 较 严 格 ， 所 以 对 水 位 和 蒸汽 压 都 采 用 比 例 积 分 定 值 控 制 。 （ 1） 锅 炉 水 位 的 双 冲 量 控 制 （ 2） 水 位 自 动 控 制 中 的 双 回 路 给 水
1） 锅 炉 水 位 的 双 冲 量 控 制n 在 锅 炉 水 位 控 制 系 统 中 ， 还需 要 考 虑 “ 假 水 位 ” 的 影 响 ，所 谓 “ 假 水 位 ” 是 指 ， 当 锅炉 负 荷 变 化 时 ， 锅 炉 的 水 位变 化 方 向 与 正 常 的 变 化 方 向相 反 。n 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 3； 另 一 个 是 检 测 蒸 汽 流量 变 化 的 蒸 汽 流 量 冲 量 信 号 4，这 两 个 冲 量 信 号 都 送 到 双 冲量 调 节 器 5。
1） 锅 炉 水 位 的 双 冲 量 控 制蒸 汽 流 量 信 号 是 前 馈 信 号 ， 它 与 扰 动 变 化 大 小 成 比 例， 控 制 作 用 在 扰 动 发 生 的 同 时 就 产 生 ， 而 不 是 等 到扰 动 引 起 被 控 量 发 生 波 动 后 才 产 生 ， 采 用 前 馈 控 制可 以 改 善 控 制 的 质 量 。 对 于 双 冲 量 给 水 自 动 控 制 系统 ， 当 蒸 汽 流 量 发 生 变 化 时 ， 就 给 调 节 器 发 去 一 个信 号 ， 使 给 水 量 和 蒸 汽 量 同 方 向 变 化 ， 因 此 可 以 减小 或 抵 消 由 于 虚 假 水 位 现 象 而 使 给 水 量 与 蒸 汽 流 量相 反 方 向 变 化 的 误 动 作 ， 使 调 节 阀 一 开 始 就 向 正 确的 方 向 移 动 ， 从 而 减 小 了 给 水 量 和 水 位 的 波 动 ， 缩短 了 调 节 时 间 ， 可 以 改 善 水 位 的 控 制 品 质 。
2） 水 位 自 动 控 制 中 的 双 回 路 给 水双 回 路 水 位 控 制 系 统 工 作 原 理
l-锅 炉 ； 2-参 考 水 位 罐 ； 3-差 压 变 送 器 ； 4-水 位 比 例 积 分调 节 器 ； 5-给 水 调 节 阀 ； 6-差 压 变 送 器 ； 7-比 例 积 分 调 节器 ； 8-蒸 汽 调 节 阀 ； 9-透 平 给 水 泵 机 组
2） 水 位 自 动 控 制 中 的 双 回 路 给 水n 油 轮 锅 炉 给 水 系 统 通 常 由 汽 轮 机 给 水 泵 从 热 水 井 把 水 抽 出 来， 经 给 水 调 节 阀 打 进 锅 炉 里 去 。 控 制 给 水 量 可 通 过 改 变 给 水阀 的 开 度 来 实 现 。 通 过 给 水 阀 的 给 水 流 量 G与 给 水 阀 的 流 通面 积 F和 给 水 阀 前 后 压 差 △ p有 关 。 改 变 给 水 阀 的 开 度 实 际 上就 是 改 变 给 水 阀 的 流 通 面 积 F。 只 有 在 给 水 阀 前 后 压 差 △ p基本 不 变 的 情 况 下 ， 给 水 流 量 G才 能 与 给 水 阀 的 流 通 面 积 F成比 例 。 但 对 汽 轮 机 给 水 泵 来 说 ， 如 果 蒸 汽 调 节 阀 开 度 不 变 ，则 泵 浦 的 排 量 基 本 不 变 ， 不 管 开 大 或 关 小 给 水 阀 ， 进 入 锅 炉的 给 水 量 基 本 上 是 不 变 的 ， 因 此 仅 仅 改 变 水 阀 的 开 度 往 往 达不 到 控 制 给 水 量 的 目 的 。 锅 炉 水 位 连 续 自 动 控 制 系 统 除 了 具有 根 据 水 位 偏 差 和 蒸 汽 流 量 双 冲 量 来 控 制 给 水 阀 开 度 的 水 位控 制 回 路 外 ， 还 应 设 有 维 持 给 水 阀 前 后 压 差 恒 定 的 给 水 差 压控 制 回 路 。 这 样 ， 给 水 量 就 直 接 与 给 水 阀 的 开 度 成 比 例 了 。若 锅 炉 水 位 低 于 给 定 值 ， 水 位 调 节 器 1输 出 的 控 制 信 号 开 大给 水 阀 3。 由 于 给 水 阀 开 大 使 其 前 后 压 差 减 小 ， 给 水 差 压 调节 器 输 出 的 控 制 信 号 开 大 蒸 汽 调 节 阀 4， 提 高 汽 轮 机 给 水 泵的 转 速 ， 使 给 水 阀 前 后 压 差 保 持 恒 定 。
2． 油 轮 辅 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原理n 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 的 原 理
图 8-2-4 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 原 理 图
2.油 轮 辅 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理n 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 主 要 是 由 水 位 差 压 变 送器 1、 水 位 调 节 器 2、 气 动 计 算 器 3、 蒸 汽 流 量 变送 器 4、 给 水 调 节 阀 5、 给 水 差 压 变 送 器 6、 给 水差 压 调 节 器 7等 主 要 部 分 组 成 。 锅 炉 水 位 的 变 化是 由 气 动 变 压 变 送 器 1测 量 的 。 蒸 汽 流 量 的 变 化也 就 是 锅 炉 负 荷 的 变 化 ， 则 由 蒸 汽 流 量 变 送 器（ 气 动 差 压 变 送 器 ） 来 测 量 。 系 统 中 水 位 变 送器 1的 作 用 是 将 锅 炉 水 位 的 变 化 量 转 变 成 标 准 气压 信 号 送 到 气 动 水 位 调 节 器 2中 。 水 位 调 节 器 的作 用 是 将 变 送 器 1的 输 出 信 号 经 比 例 积 分 的 反 作用 处 理 后 ， 送 到 气 动 计 算 器 的 通 道 A中 。 如 果 锅炉 的 负 荷 保 持 不 变 ， 则 蒸 汽 流 量 变 送 器 输 出 的气 压 信 号 B将 是 一 个 恒 定 值 ， 此 恒 定 值 使 给 水 控制 阀 在 计 算 器 的 作 用 下 有 一 个 相 应 的 开 度 ， 以保 持 恒 定 的 水 位 。
2.油 轮 辅 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理n A.如 果 锅 炉 的 负 荷 保 持 不 变 ， 则 蒸 汽 流 量 变 送 器输 出 的 气 压 信 号 B将 是 一 个 恒 定 值 ， 此 恒 定 值 使给 水 控 制 阀 在 计 算 器 的 作 用 下 有 一 个 相 应 的 开度 ， 以 保 持 恒 定 的 水 位 。 而 这 恒 定 的 水 位 要 保持 在 锅 炉 正 常 水 位 的 中 间 值 ， 水 位 调 节 器 的 输出 必 须 是 在 50%的 值 上 （ 0.06MPa） 。 由 此 可见 ， 在 锅 炉 负 荷 不 变 的 条 件 下 ， 锅 炉 的 正 常 供水 量 仅 取 决 于 锅 炉 的 负 荷 量 ， 也 就 是 说 锅 炉 给水 阀 的 开 度 是 由 蒸 汽 流 量 的 大 小 来 决 定 的 。
2.油 轮 辅 锅 炉 水 位 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理n B.而 在 变 负 荷 条 件 下 ， 锅 炉 的 水 位 是 在 不 断 变 化 的 。 如随 着 负 荷 的 变 化 在 某 一 时 刻 给 水 量 大 于 负 荷 量 ， 锅 炉 中的 水 位 将 随 之 上 升 而 引 起 水 位 调 节 器 的 输 出 信 号 减 小 并小 于 50%（ 0.06MPa） ， 在 这 种 情 况 下 计 算 器 的 输 出 将逐 渐 减 小 ， 使 给 水 阀 趋 于 关 小 ， 直 到 建 立 新 的 平 衡 为 止。 所 以 ， 锅 炉 水 位 是 由 给 水 调 节 阀 的 开 度 来 保 证 的 。 而当 锅 炉 负 荷 变 化 时 ， 控 制 给 水 阀 开 度 的 信 号 大 小 是 由 气动 计 算 器 根 据 蒸 汽 流 量 变 化 加 上 一 个 水 位 调 节 器 的 输 出信 号 （ 正 或 负 ） 来 决 定 的 。 在 使 用 管 理 过 程 中 ， 如 果 锅炉 水 位 需 要 维 持 得 高 一 些 或 低 一 些 时 ， 只 要 相 应 地 改 变表 征 给 定 值 的 设 定 气 压 信 号 即 可 。
n 系 统 中 水 位 变 送 器 与 调 节 器 之 间 有 一 个 气 容 和 气 阻 构 成的 惯 性 环 节 ， 以 克 服 和 减 少 由 于 船 舶 摇 摆 而 对 测 量 信 号造 成 的 干 扰 。
第 三 节 蒸 汽 压 力 的 自 动 控 制 对 蒸 汽 压 力 控 制 ， 是 控 制 燃 烧 强 度 来 实 现 的 。对 货 轮 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 轮 辅 锅 炉 均 采用 汽 压 的 双 位 控 制 ， 少 数 采 用 比 例 控 制 。一 、 柴 油 主 机 干 货 船 辅 锅 炉 蒸 汽 压 力 自 动 控 制1． 燃 烧 的 双 位 控 制最 简 单 的 方 案 是 ， 在 蒸 汽 管 路 上 装 一 个 压 力 检 测 开 关 。 这种 控 制 方 案 ， 由 于 锅 炉 起 停 频 繁 ， 对 锅 炉 运 行 不 利 ， 所以 很 少 采 用 。 在 绝 大 多 数 汽 压 双 位 控 制 系 统 中 ， 在 蒸 汽管 路 上 装 两 个 压 力 检 测 开 关 。 它 们 动 作 的 整 定 值 不 同 。当 汽 压 升 高 到 高 压 保 护 压 力 时 ， 两 个 压 力 检 测 开 关 均 断开 ， 自 动 停 炉 ， 发 声 光 报 警 。 当 蒸 汽 压 力 下 降 到 允 许 的下 限 值 时 ， 两 个 压 力 检 测 开 关 均 闭 合 ， 但 必 须 按 复 位（ 起 动 ） 按 钮 才 能 重 新 起 动 锅 炉 。
高 火 燃 烧 ： 当 蒸 汽 压 力 下 降 到 允 许 下 限 值 时 ， 两 个 压 力 检 测 开 关 都 闭合 ， 控 制 系 统 自 动 启 动 风 门 电 机 使 风 门 开 得 最 大 ， 它 的 同轴 所 带 动 的 回 油 阀 关 得 最 小 （ 这 是 采 用 一 个 油 头 工 作 的 情况 ， 对 采 用 两 个 油 头 的 锅 炉 是 打 开 两 个 供 油 电 磁 阀 使 两 个油 头 同 时 喷 油 ） 。 这 时 喷 油 量 和 送 风 量 都 最 大 ， 即 对 锅 炉进 行 所 谓 的 “ 高 火 燃 烧 ” 。 低 火 燃 烧 ： 当 蒸 汽 压 力 上 升 到 正 常 上 限 值 时 ， 一 个 压 力 检 测 开 关 闭 合 ，另 一 个 压 力 检 测 开 关 断 开 ， 再 次 启 动 风 门 电 机 把 风 门 关 得最 小 。 它 同 轴 带 动 的 回 压 阀 开 得 最 大 （ 或 关 闭 一 个 燃 油 电磁 阀 ， 使 一 个 油 头 喷 油 工 作 ） 。 这 时 ， 喷 油 量 和 送 风 量 都是 最 小 的 ， 即 锅 炉 进 行 所 谓 的 “ 低 火 燃 烧 ” 。
2． 燃 烧 的 比 例 控 制
燃 烧 的 比 例 控 制n 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 。 n 当 蒸 汽 压 力 升 高 时 ， 划 针 2左 移 ， R1减 小 ， R2增 大 ，破 坏 了 电 桥 的 平 衡 ， 使 电 桥 输 出 一 个 上 负 下 正 的 不 平衡 电 压 信 号 U入 ， 经 放 大 器 2放 大 后 ， 去 触 发 反 转 可 控硅 交 流 开 关 4使 其 导 通 ， 电 机 M反 转 ， 关 小 风 门 开 大 回油 阀 ， 以 降 低 锅 炉 的 燃 烧 强 度 使 蒸 汽 压 力 降 低 。 与 此同 时 ， 电 机 M同 轴 带 动 的 反 馈 凸 轮 5转 动 并 推 动 反 馈 划针 向 左 移 动 ， 使 R3减 小 、 R4增 大 。 当 反 馈 划 针 移 动 到使 R1· R4＝ R2· R3时 ， 电 桥 又 处 于 新 的 平 衡 状 态 ， 这时 U
入 ＝ 0， 电 机 M停 转 。 锅 炉 的 燃 烧 控 制 达 到 一 个 新 的平 衡 状 态 ， n 通 过 改 变 测 量 电 位 器 4的 倾 斜 角 度 ， 可 调 整 比 例 作 用强 弱 。 倾 斜 角 度 越 大 ， 比 例 作 用 越 强 。
燃 烧 的 比 例 控 制n 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， 即 比 例 控 制 作 用 强 ； 反 之 比 例 作 用 减 弱 。
二 、 油 轮 辅 锅 炉 的 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 锅 炉 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 也 就 是 燃 烧 自 动 控 制 。 它 根 据 汽 压 的高 低 自 动 改 变 进 入 炉 膛 的 喷 油 量 和 送 风 量 ， 维 持 锅 炉 汽 压恒 定 或 在 允 许 的 范 围 内 波 动 。 由 于 船 用 主 锅 炉 和 大 型 油 轮辅 锅 炉 的 蒸 发 量 较 大 ， 汽 压 较 高 ， 往 往 需 要 保 持 稳 定 的 汽压 ， 一 般 都 采 用 定 值 控 制 方 案 。 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系 统 是 由 两 个 控 制 回 路 组 成 ， 一 个 回路 是 喷 油 量 的 控 制 回 路 ， 它 根 据 蒸 汽 压 力 的 偏 差 值 经 PI控制 作 用 的 蒸 汽 压 力 调 节 器 来 控 制 燃 油 调 节 阀 的 开 度 ， 即 改变 进 入 炉 膛 的 喷 油 量 ；另 一 个 回 路 是 送 风 量 的 控 制 回 路 。 它 根 据 喷 油 量 来 控 制 风 门调 节 机 构 ， 改 变 进 入 炉 膛 的 送 风 量 。 实 现 最 佳 风 油 比 。 喷油 量 控 制 回 路 是 定 值 控 制 系 统 ， 送 风 量 控 制 回 路 是 程 序 控制 系 统 ，
二 、 油 轮 辅 锅 炉 的 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 1． 蒸 汽 压 力 控 制 的 特 点n 在 锅 炉 不 同 负 荷 下 、 接 受 汽 压 的 偏 差 信 号 并 输 出一 个 控 制 信 号 ， 通 过 伺 服 器 控 制 进 入 炉 膛 的 燃 油量 和 空 气 量 ， 即 控 制 炉 膛 内 的 燃 烧 强 度 ， 以 便 保持 汽 压 为 恒 定 值 。 为 完 成 这 样 的 任 务 ， 主 调 节 器一 般 采 用 比 例 积 分 调 节 器 。n 空 气 量 调 节 器 的 给 定 值 要 根 据 不 同 的 喷 油 量 ， 按预 先 规 定 好 的 喷 油 量 与 空 气 量 的 配 比 关 系 来 变 化。 这 种 控 制 关 系 与 保 持 恒 定 的 被 控 参 数 的 定 值 控制 不 同 ， 在 控 制 系 统 分 类 中 ， 称 为 程 序 控 制 。
二 、 油 轮 辅 锅 炉 的 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 1． 蒸 汽 压 力 控 制 的 特 点n 主 调 节 器 也 可 以 直 接 控 制 进 入 炉 膛 的 空 气 量 ， 或 同 时 直 接控 制 进 入 炉 膛 的 燃 油 量 和 空 气 量 。 但 是 ， 燃 油 量 与 空 气 量的 这 种 “ 程 序 ” 关 系 是 不 变 的 ， 如 果 空 气 量 调 节 器 采 用 比例 调 节 器 ， 每 一 个 喷 油 量 所 对 应 的 实 际 供 气 压 力 如 图 中 虚线 所 示 ， 虚 线 与 实 线 之 间 的 距 离 就 是 调 节 器 的 静 差 。n 空 气 量 调 节 器 最 终 控 制 风 门 挡 板 或 鼓 风 机 ， 需 要 相 当 大 的作 用 力 ， 因 此 这 种 调 节 器 都 是 采 用 间 接 作 用 式 的 。燃 油 能 否 完 全 燃 烧 ， 还 取 决 于 燃 油 雾 化 的 情 况 ， 燃 油 压 力和 温 度 是 影 响 燃 油 雾 化 的 两 个 因 素 。 为 此 ， 在 燃 烧 控 制 中， 还 应 装 有 燃 油 温 度 和 燃 油 压 力 调 节 装 置 。
喷 油 量 与 风 压 之 间 的 关 系
2． 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理
2． 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理 油 轮 锅 炉 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系 统 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 比 例 积 分的 蒸 汽 压 力 调 节 器 来 控 制 燃 油 调 节 阀 的 开 度 ， 即改 变 向 炉 膛 的 喷 油 量 。 喷 油 量 的 改 变 必 须 同 时 改变 向 炉 膛 的 送 风 量 （ 空 气 量 可 用 风 道 与 炉 内 之 间的 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 个 最 佳 的送 风 量 （ 最 佳 的 空 气 压 力 ） 与 之 相 匹 配 ， 即 在 某一 喷 油 量 下 要 求 有 一 个 最 佳 的 风 油 比 (近 似 平 方 关系 )。
2． 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系 统 的 组 成 及 工 作 原 理 燃 烧 控 制 系 统 的 另 一 个 控 制 回 路 是 根 据 喷 油 量 对 空 气 压 力 进行 控 制 的 回 路 。 在 这 个 回 路 中 ， 空 气 压 力 的 给 定 值 是 随 喷油 量 而 变 化 的 。 燃 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 信 号 ， 这 一 信 号 是代 表 该 喷 油 量 下 最 佳 空 气 量 的 气 压 信 号 。 该 信 号 一 路 直 接送 到 高 压 选 择 阀 ， 另 一 路 与 微 分 控 制 阀 的 微 分 部 分 输 出 信号 相 加 后 再 送 入 高 压 选 择 阀 。 送 入 炉 膛 的 实 际 空 气 量 是 用风 道 与 炉 内 的 压 差 来 反 映 的 ， 经 差 压 变 送 器 输 出 一 个 代 表送 入 锅 炉 空 气 量 实 际 值 的 气 压 信 号 与 高 压 选 择 阀 送 出 的 给定 值 相 比 较 ， 得 到 空 气 量 的 偏 差 信 号 ， 经 比 例 积 分 的 空 气量 调 节 器 控 制 风 门 调 整 机 构 以 改 变 向 炉 膛 的 送 风 量 。
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 1） 燃 油 控 制 阀n 1- 预 紧 弹 簧 ；n 2- 调 整 旋 钮 ；n 3- 膜 片n 4- 反 馈 波 纹 管
图 8-3-4 燃 油 调 节 阀 结 构 原 理 图1- 预 紧 弹 簧 ； 2- 调 整 旋 钮 ； 3- 膜 片4- 反 馈 波 纹 管
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 P1是 由 蒸 汽 压 力 调 节 器 输 出 的 控 制 信 号 ， 作 为燃 油 控 制 阀 的 输 入 信 号 。 P是 燃 油 控 制 阀 输 出的 燃 油 压 力 ， 它 与 燃 油 量 成 比 例 。 P0是 燃 油控 制 阀 前 的 压 力 。 假 定 ， 膜 片 3的 有 效 面 积 为F； 反 馈 波 纹 管 4的 有 效 面 积 为 f； 弹 簧 1的 预 紧力 为 N。 在 稳 态 时 ， 燃 油 控 制 阀 输 出 的 燃 油 压力 P（ 即 燃 油 量 ） 只 取 决 于 信 号 压 力 P1。 它 们之 间 保 持 良 好 的 线 性 关 系 ， 而 不 受 阀 芯 摩 擦 力 、阀 前 油 压 变 化 等 因 素 的 影 响 。
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 2） 函 数 发 生 器n l-测 量 波 纹 管 ；n 2-喷 嘴 挡 板 机 构 ；n 3-气 动 功 率 放 大 ；n 4-反 馈 气 室 和 反 馈 波 纹 管 ；n 5-反 馈 凸 轮 ；n 6-调 零 弹 簧 ；
n 7-量 程 调 整 螺 钉 图 8-3-5 函 数 发 生 器 结 构 原 理 图l-测 量 波 纹 管 ； 2-喷 嘴 挡 板 机 构 ； 3-气 动 功 率 放 大 ；4-反 馈 气 室 和 反 馈 波 纹 管 ； 5-反 馈 凸 轮 ； 6-调 零 弹簧 ； 7-量 程 调 整 螺 钉
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 函 数 发 生 器 使 喷 油 量 与 送 风 量 成 近 似 平 方 关 系 。代 表 喷 油 量 实 际 值 的 气 压 信 号 p入 送 入 测 量 波纹 管 1， 若 喷 油 量 增 大 ， 挡 板 靠 近 喷 嘴 ， 喷 嘴背 压 升 高 ， 经 放 大 器 3使 输 出 气 压 信 号 p出 增 大 ，通 过 风 门 调 节 机 构 增 大 向 锅 炉 的 送 风 量 ， 同 时增 大 的 p出 送 入 反 馈 气 室 ， 压 缩 反 馈 波 纹 管 使反 馈 杆 上 移 ， 于 是 反 馈 凸 轮 5顺 时 针 转 动 ， 通过 反 馈 杆 件 及 调 零 弹 簧 限 制 挡 板 继 续 靠 近 喷 嘴 。函 数 发 生 器 p出 与 p入 之 间 的 函 数 关 系 是 由 反 馈凸 轮 5的 外 形 轮 廓 实 现 的 ， 即 p入 在 不 同 范 围 内变 化 其 反 馈 强 度 不 同 。
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 3） 微 分 控 制 阀1、 2、 3-膜 片 ；4-喷 嘴 ；5-恒 节 流 孔 ；6-放 大 器 ；7-挡 板
图 8-3-6 燃 油 调 节 阀 结 构 原 理 图1、 2、 3-膜 片 ； 4-喷 嘴 ； 5-恒 节 流 孔 ； 6-放 大 器 ； 7-挡 板
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 n 该 阀 具 有 放 大 倍 数 K1＝ 1不 可 调 的 比 例 微 分 作 用 。 微 分 控制 阀 由 膜 片 1、 2、 3和 隔 板 把 它 们 分 成 A、 B、 C、 D、 E5个 气 室 。 膜 片 1、 3的 有 效 面 积 F1和 F3相 等 ， 即 F1=F3；膜 片 2的 有 效 面 积 F2比 Fl、 F3大 得 多 。 这 3个 膜 片 在 结 构上 是 连 在 一 起 的 ， 构 成 一 个 膜 片 组 。 来 自 函 数 发 生 器 的 p2送 入 气 室 A， 主 调 节 器 的 输 出 即 燃 油 调 节 阀 前 的 信 号 p3，一 路 送 至 B室 ， 另 一 路 经 微 分 阀 Rd送 入 C室 。 0.14MPa的气 源 经 恒 节 流 孔 5进 入 气 室 E， 再 经 喷 嘴 4进 入 气 室 D。 假定 锅 炉 负 荷 突 然 增 大 ， 蒸 汽 压 力 会 迅 速 下 降 ， 主 调 节 器 将立 即 输 出 一 个 增 大 的 p3信 号 ， 该 信 号 使 B室 压 力 立 即 增 大， 因 微 分 阀 Rd的 节 流 ， C室 压 力 暂 时 不 变 ， 由 于 F2>>F1， 即 p3·F2>>p3·F1， 这 就 破 坏 了 膜 片 组 的 受 力 平 衡 ， 使膜 片 组 下 移 较 大 的 距 离 ， 挡 板 大 大 靠 近 喷 嘴 ， p0大 大 增 加， 使 风 门 提 前 有 一 个 较 大 的 开 度 。
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 n p0增 大 使 p0·F3增 大 ， 限 制 了 膜 片 的 下 移 ， 当 p0增 加 到 使膜 片 组 向 上 的 作 用 力 等 于 向 下 的 作 用 力 时 ， 膜 片 组 处 于 一个 暂 时 的 平 衡 状 态 ， 这 就 是 该 阀 的 微 分 输 出 。 以 后 p3经 节流 阀 Rd使 C室 压 力 逐 渐 增 大 ， 由 于 F2>>F3， 膜 片 组 向 上的 力 逐 渐 增 大 ， 破 坏 了 膜 片 组 的 暂 时 平 衡 ， 使 挡 板 逐 渐 上移 ， p0逐 渐 减 小 ， 这 就 是 微 分 输 出 的 消 失 过 程 。 当 C室 压力 增 大 到 与 B室 相 等 时 ， 膜 片 组 又 恢 复 到 初 始 平 衡 状 态 。但 是 ， 在 主 调 节 器 输 出 p3增 大 的 同 时 还 去 开 大 燃 油 调 节 阀， 使 函 数 发 生 器 的 输 出 p2增 大 ， 膜 片 组 下 移 ， p0增 大 。当 p0＝ p2时 ， 膜 片 组 达 到 一 个 新 的 平 衡 状 态 ， 其 输 出 p0不 变 。 可 见 ， 微 分 控 制 阀 的 输 出 p0是 对 函 数 发 生 器 送 来 的信 号 p2进 行 放 大 系 数 Kl＝ 1固 定 不 变 的 比 例 控 制 环 节 。
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 n 4） 高 压 选 择 器
图 8-3-7 高 压 选 择 器 结 构 原 理 图
3． 系 统 的 其 他 主 要 元 件 n 它 由 膜 片 1和 喷 嘴 2等 组 成 。 A接 微 分 控 制 阀 的输 出 ， B接 函 数 发 生 器 的 输 出 ， C输 出 为 空 气压 力 控 制 回 路 的 设 定 值 。 两 个 输 入 压 力 信 号 分别 作 用 到 膜 片 1的 两 侧 ， 其 中 高 压 侧 将 自 动 关闭 另 一 侧 的 喷 嘴 ， 同 时 把 高 压 侧 压 力 作 为 输 出压 力 。 可 见 ， 高 压 选 择 器 可 自 动 地 选 择 或 设 定两 个 信 号 中 的 高 压 信 号 ， 只 要 有 0.00035MPa大 小 的 压 力 差 就 能 使 它 动 作 。 因 此 ， 过 程 控 制信 号 在 没 有 任 何 扰 动 下 就 能 平 滑 地 传 输 出 去 。
4． 控 制 系 统 常 见 故 障 分 析 及 管 理 要 点 n 1） 常 见 故 障 分 析n （ 1） 锅 炉 负 荷 处 于 稳 定 状 态 ， 但 蒸 汽 压 力 出 现 振荡n 主 要 原 因 可 能 是 ： 燃 油 控 制 阀 振 荡 ； 燃 油 泵 输 送压 力 振 荡 ； 蒸 汽 压 力 变 送 器 本 身 振 荡 或 节 流 不 当； 主 控 制 器 的 灵 敏 度 太 高 等 。n （ 2） 锅 炉 负 荷 处 于 稳 定 状 态 ， 但 检 测 的 蒸 汽 压 力与 设 定 值 不 符
n 主 要 原 因 可 能 是 ： 主 控 制 器 的 调 整 不 正 确 或 蒸 汽压 力 变 送 器 调 整 不 当 等 。
4． 控 制 系 统 常 见 故 障 分 析 及 管 理 要 点 n （ 3） 尽 管 风 道 和 炉 内 压 力 处 于 稳 定 状 态 ， 但 燃 烧 器 前 风压 振 荡n 主 要 原 因 可 能 是 ： 风 门 驱 动 装 置 振 荡 ； 空 气 差 压 变 送 器 本身 振 荡 或 输 出 管 路 节 流 不 当 ； 燃 油 压 力 变 送 器 或 函 数 发 生器 振 荡 ； 空 气 差 压 变 送 器 的 灵 敏 度 太 高 等 。n （ 4） 锅 炉 在 突 然 增 加 负 荷 时 ， 大 量 冒 黑 烟 和 燃 烧 不 稳 定n 原 因 可 能 是 ： 当 喷 油 器 数 增 加 时 ， 燃 油 压 力 降 低 ； 空 气 量控 制 器 灵 敏 度 太 高 ； 风 门 调 节 机 构 动 作 迟 缓 ； 微 分 控 制 阀的 灵 敏 度 低 ； 空 气 量 控 制 器 灵 敏 度 低 等 。
n （ 5） 锅 炉 燃 烧 器 进 口 供 给 空 气 不 足n 原 因 可 能 是 ： 空 气 差 压 变 送 器 的 零 点 偏 高 或 量 程 偏 小 等 。
4． 控 制 系 统 常 见 故 障 分 析 及 管 理 要 点 n 2） 管 理 要 点n ① 在 锅 炉 运 行 期 间 ， 如 要 对 蒸 汽 压 力 自 动 控 制 系统 进 行 “ 手 动 -自 动 ” 切 换 ， 必 须 注 意 做 到 无 扰 动切 换 。n ② 要 经 常 检 查 蒸 汽 压 力 等 变 送 器 的 输 出 信 号 与 输入 的 实 际 压 力 是 否 相 符 ， 并 检 查 其 工 作 是 否 正 常n ③ 要 经 常 检 查 燃 油 控 制 阀 动 作 和 工 作 是 否 平 稳 ，填 料 压 盖 有 没 有 漏 泄 ， 它 是 否 按 设 计 的 输 入 信 号工 作 等 。
n ④ 蒸 汽 压 力 等 变 送 器 和 各 调 节 器 的 放 大 器 、 节 流部 件 、 喷 嘴 、 检 测 管 吹 通 和 清 洗 ， 每 年 进 行 一 次
第 四 节 燃 烧 时 序 控 制 n 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 是 指 ， 给 锅 炉 控 制 系 统 一个 起 动 信 号 后 ， 能 按 时 序 的 先 后 ， 自 动 进 行 预扫 风 、 预 点 火 和 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 。
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n 按 下 锅 炉 起 动 按 钮 后 ， 自 动 起 动 燃 油 泵 和 鼓 风 机 ， 关 闭 燃 油电 磁 阀 使 燃 油 在 锅 炉 外 面 进 行 循 环 。 此 时 风 门 开 得 最 大 ， 以大 风 量 进 行 预 扫 风 。 以 防 止 锅 炉 内 残 存 的 油 气 在 点 火 时 发 生“ 冷 爆 ” 。 预 扫 风 的 时 间 根 据 锅 炉 的 结 构 形 式 而 异 ， 一 般 是20～ 60s。 预 扫 风 时 间 达 到 后 自 动 关 小 风 门 ， 同 时 点 火 变 压器 打 出 电 火 花 ， 进 行 预 点 火 ， 时 间 为 3s左 右 。 然 后 打 开 燃 油电 磁 阀 ， 开 大 回 油 阀 ， 以 小 风 量 和 少 喷 油 量 进 行 点 火 。 点 火成 功 后 维 持 一 段 “ 低 火 燃 烧 ” 对 锅 炉 进 行 预 热 。 然 后 开 大 风门 关 小 回 油 阀 使 锅 炉 转 入 “ 高 火 燃 烧 ” ， 即 进 入 正 常 燃 烧 的负 荷 控 制 阶 段 。 在 预 定 的 时 间 内 若 点 火 不 成 功 ， 或 风 机 失 灵， 或 中 间 熄 火 等 故 障 现 象 发 生 时 ， 会 自 动 停 炉 ， 待 故 障 排 除后 按 复 位 按 钮 方 能 重 新 起 动 锅 炉 。
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n 为 了 实 现 辅 锅 炉 的 时 序 控 制 ， 必 然 要 采 用 下 列主 要 元 部 件 ：n 1． 信 号 发 讯 器n 信 号 发 讯 器 是 发 送 各 种 控 制 信 号 的 元 件 ， 其 中包 括 手 动 信 号 发 讯 器 和 自 动 信 号 发 送 器 。 手 动信 号 发 讯 器 包 括 起 动 和 停 炉 按 钮 、 转 换 或 选 择开 关 等 ， 自 动 信 号 发 讯 器 如 压 力 开 关 、 温 度 开关 等 ，
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n 2． 时 序 控 制 元 件n 时 序 控 制 器 是 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 的 核 心 部 分。 它 根 据 起 动 信 号 发 讯 器 送 来 的 电 信 号 ， 接 通或 切 断 电 路 ， 或 者 根 据 规 定 的 时 间 来 接 通 或 断开 电 路 ， 用 以 实 现 预 扫 风 、 预 点 火 、 点 火 及 转入 正 常 燃 烧 等 一 系 列 时 序 动 作 ， 广 泛 采 用 的 时序 控 制 器 有 两 大 类 ， 即 有 触 点 时 序 控 制 器 和 无触 点 时 序 控 制 器 。
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n 有 触 点 的 时 序 控 制 器 多 采 用 凸 轮 式 时 序 控 制 器。 同 步 电 机 经 减 速 装 置 带 动 一 根 凸 轮 轴 转 动 ，在 凸 轮 轴 上 通 常 安 装 有 若 干 组 凸 轮 ， 每 一 组 凸轮 控 制 一 个 微 动 开 关 。 每 组 凸 轮 由 右 凸 轮 和 左凸 轮 构 成 ， 来 控 制 开 关 触 点 的 闭 合 或 断 开 。 改变 左 、 右 凸 轮 的 相 对 位 置 可 以 调 整 开 关 闭 合 或断 开 的 时 间 。 定 时 器 相 当 于 钟 表 机 构 。
无 触 点 时 序 控 制 器n 无 触 点 时 序 控 制 器 是 利 用 RC电 路 延 时 功 能 实 现 的 。 通 常 把RC充 放 电 回 路 加 在 晶 体 管 基 极 电 路 中 ， 利 用 晶 体 管 的 开 关特 性 使 继 电 器 通 电 动 作 或 断 电 释 放 。n a） 为 单 管 延 时 释 放 电 路 。 b） 是 继 电 器 延 时 吸 合 电 路 。
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n a） 为 单 管 延 时 释 放 电 路 。 开 关 K闭 合 时 ， 电 容 被 旁 路 ， 晶体 管 立 即 导 通 ， 继 电 器 J通 电 动 作 。 当 开 关 K断 开 时 ， 电 源向 电 容 充 电 。 在 一 段 时 间 内 晶 体 管 基 极 的 充 电 电 流 较 大 ， 晶体 管 保 持 导 通 ， 继 电 器 J保 持 通 电 。 随 着 电 容 的 充 电 ， 电 容两 端 电 压 不 断 升 高 ， 充 电 电 流 不 断 减 小 ， 晶 体 管 集 电 极 电 流不 断 减 小 ， 经 t s延 时 后 继 电 器 J断 电 释 放 。b） 是 继 电 器 延 时 通 电 电 路 。 当 开 关 K闭 合 时 ， 电 容 C被 旁 路， 晶 体 管 立 即 截 止 ， 继 电 器 J立 即 断 电 释 放 ， 当 开 关 K断 开时 ， 电 源 向 电 容 充 电 ， 起 初 充 电 电 流 较 大 ， 晶 体 管 基 极 电 流近 似 为 零 。 以 后 随 着 电 容 C两 端 电 压 的 升 高 ， 晶 体 管 基 极 电流 不 断 增 大 ， 经 t s的 延 时 后 ， 基 极 电 流 增 大 到 使 晶 体 管 导 通， 继 电 器 J通 电 动 作 。
n 晶 体 管 延 时 开 关 电 路 的 延 时 时 间 取 决 于 RC电 路 的 时 间 常 数 T及 继 电 器 的 动 作 电 流 。 晶 体 管 延 时 开 关 电 路 的 延 时 时 间 可 以从 1s到 几 十 秒 内 进 行 无 级 调 整 。
一 、 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 功 能 以 及 常 用 元 部 件 n 3． 火 焰 感 受 器n 火 焰 感 受 器 用 来 监 视 炉 膛 有 无 火 焰 。 当 点 火 失败 或 在 持 续 燃 烧 期 间 熄 火 时 ， 为 避 免 再 向 炉 内喷 油 引 起 故 障 ， 要 求 立 即 关 闭 燃 油 电 磁 阀 停 止喷 油 ， 并 发 出 声 光 报 警 。 因 此 ， 自 动 化 锅 炉 都装 有 火 焰 感 受 器 来 监 视 炉 膛 内 的 火 焰 。 辅 锅 炉上 常 用 的 火 焰 感 受 器 有 光 敏 电 阻 、 光 电 池 和 紫外 线 灯 泡 等
3火 焰 感 受 器 （ 1） 光 敏 电 阻
光 敏 电 阻 火 焰 感 受 器n 光 敏 电 阻 是 由 涂 在 透 明 底 板 上 的 一 片 光 敏 层 ， 经 金 属 电 极引 出 线 构 成 的 ， 如 图 所 示 。 光 敏 层 是 由 铊 、 镉 、 铅 的 硫 化物 或 硒 化 物 制 成 的 ， n 光 敏 电 阻 的 主 要 特 性 是 ， 接 受 光 照 射 时 其 电 阻 值 很 小 ， 无光 照 射 时 ， 其 电 阻 值 较 大 。 因 此 ， 在 光 敏 电 阻 两 端 所 加 电压 不 变 的 情 况 下 ， 有 光 照 射 和 无 光 照 射 时 流 过 光 敏 电 阻 的电 流 相 差 很 大 。n 为 了 防 止 光 敏 电 阻 接 受 高 温 炉 墙 所 辐 射 的 可 见 光 和 红外 光 使 光 敏 电 阻 动 作 迟 延 或 误 动 作 ， 在 安 装 时 要 避 免高 温 炉 墙 辐 射 线 直 接 照 射 在 光 敏 电 阻 上 。 此 外 ， 光 敏电 阻 不 能 承 受 高 温 ， 否 则 会 影 响 使 用 寿 命 。 因 此 ， 光敏 电 阻 火 焰 感 受 器 装 有 散 热 片 并 用 空 气 冷 却 ， 磨 砂 玻璃 可 阻 挡 红 外 线 的 透 入 。
光 敏 电 阻 火 焰 感 受 器
（ 2） 光 电 池
（ 2） 光 电 池n 光 电 池 是 一 种 半 导 体 材 料 ， 它 是 利 用 有 光 照 射 后在 两 极 间 产 生 电 压 的 原 理 工 作 的 。 图 为 光 电 池 的控 制 电 路 。 n 图 （ a） 采 用 RAR型 硒 光 电 池 作 为 光 敏 元 件 ， 当 它接 受 光 照 射 时 ， 正 负 两 极 之 间 将 会 产 生 小 于 1 V的电 压 ， 经 磁 放 大 器 MV放 大 后 足 以 激 励 继 电 器 FR动作 ；n 图 （ b） 采 用 2CRⅡ 型 光 电 池 ， 当 它 接 受 光 照 射 时 ，光 电 池 两 极 间 能 产 生 0.5 V的 电 压 ， 经 晶 体 管 放 大器 放 大 后 ， 可 使 继 电 器 J通 电 动 作 。 光 电 池 使 用 寿命 长 ， 而 且 它 的 光 谱 敏 感 范 围 仅 限 有 于 可 见 光 ，而 不 包 括 红 外 线 。
（ 3） 紫 外 线 灯 泡n 灯 泡 是 用 能 透 过 紫 外 线 的 石 英 玻 璃 制 成 的 ， 泡内 充 以 惰 性 气 体 ， 两 个 电 极 对 称 放 置 。 当 阴 极接 受 到 足 够 数 量 的 紫 外 线 时 会 发 射 出 光 电 子 。在 外 电 场 的 作 用 下 ， 光 电 子 加 速 运 动 使 惰 性 气体 电 离 ， 管 子 导 通 ； 若 无 光 照 射 ， 紫 外 线 管 截止 。 紫 外 线 管 的 优 点 是 不 受 高 温 炉 壁 辐 射 的 影响 ， 它 的 特 性 较 光 敏 电 阻 好 ， 且 在 交 、 直 流 控制 线 路 中 均 可 使 用 。
（ 3） 紫 外 线 灯 泡 l-电 极n 2-引 脚 ；n 3-石 英 玻 璃 外 壳 ；n 4-管 脚
图 8-4-7 紫 外 线 管 结 构 示 意 图l-电 极 ； 2-引 脚 ； 3-石 英 玻 璃 外 壳 ； 4-管 脚
l234
二 、 PLC控 制 的 燃 烧 时 序 控 制 系 统 工 作 原 理在 PLC控 制 的 辅 锅 炉 控 制 系 统 中 ， 各 种 现 场 信 息 ， 如 气 压 的高 /低 、 水 位 的 高 /低 、 燃 油 加 热 的 通 /断 、 炉 膛 火 焰 的 有 /无 、系 统 的 手 动 /自 动 控 制 方 式 等 信 号 ， 通 过 输 入 单 元 输 入 到PLC； PLC扫 描 执 行 用 户 程 序 ， 并 根 据 程 序 运 行 结 果 ， 通过 输 出 单 元 输 出 各 种 控 制 信 息 指 挥 继 电 器 和 其 它 执 行 机 构动 作 或 控 制 指 示 灯 进 行 显 示 和 报 警 等 。 采 用 PLC的 辅 锅 炉控 制 系 统 ， 其 控 制 功 能 是 通 过 软 件 来 完 成 的 ， 这 样 不 仅 可以 大 大 地 简 化 硬 件 电 路 ， 提 高 系 统 运 行 的 可 靠 性 ， 维 护 方便 ， 而 且 只 要 简 单 修 改 PLC程 序 就 可 以 适 用 不 同 型 号 的 船舶 锅 炉 。下 面 将 以 西 门 子 S7-200系 列 的 PLC为 例 ， 介 绍辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 。
二 、 PLC控 制 的 燃 烧 时 序 控 制 系 统 工 作 原 理n 1.系 统 功 能n 辅 锅 炉 的 水 位 控 制 采 用 电 极 式 双 位 控 制 ； 锅 炉 气压 在 正 常 负 荷 时 采 用 压 力 比 例 调 节 器 一 电 动 比 例操 作 器 的 比 例 控 制 ， 在 低 负 荷 时 采 用 双 位 控 制 ；火 焰 监 视 采 用 光 电 池 传 感 器 ； 有 风 压 低 、 蒸 气 压力 高 、 危 险 低 水 位 等 安 全 保 护 装 置 ； 有 手 /自 动 转换 和 应 急 手 动 操 作 功 能 。n 锅 炉 起 动 前 ， 先 合 上 电 源 总 开 关 ； 若 锅 炉 水 位 在危 险 低 水 位 以 下 ， 则 要 向 锅 炉 补 足 水 ， 否 则 锅 炉不 能 起 动 ； 把 “ 自 动 /手 动 ” 转 换 开 关 转 到 “ 自 动” 位 置 ， 使 燃 油 系 统 的 温 度 、 压 力 控 制 系 统 处 于自 动 状 态 ； 做 好 这 些 工 作 以 后 ， 可 按 动 锅 炉 起 动按 钮 ， 则 燃 烧 时 序 控 制 系 统 开 始 自 动 投 入 工 作 。
二 、 PLC控 制 的 燃 烧 时 序 控 制 系 统 工 作 原 理n 1.系 统 功 能n 控 制 系 统 自 动 起 动 油 泵 和 风 机 ， 关 闭 燃 油 电 磁 阀， 并 将 风 门 开 得 最 大 以 大 风 量 进 行 预 扫 风 ； 预 扫风 过 程 结 束 后 ， 控 制 系 统 会 自 动 关 小 风 门 ， 点 火变 压 器 通 电 进 行 预 点 火 ； 然 后 打 开 燃 油 电 磁 阀 进行 供 油 点 火 ， 在 点 火 时 间 内 要 求 小 风 量 、 少 喷 油； 光 电 池 用 来 监 视 点 火 是 否 成 功 ， 在 设 定 的 点 火时 间 内 ， 如 果 炉 膛 内 有 火 焰 说 明 点 火 成 功 ， 否 则说 明 点 火 失 败 ， 自 动 停 炉 ， 待 故 障 修 复 后 再 重 新起 动 ； 点 火 成 功 后 维 持 一 段 时 间 低 火 燃 烧 对 锅 炉进 行 预 热 ， 然 后 开 大 风 门 ， 关 小 回 油 阀 ， 以 大 风量 多 喷 油 来 增 强 炉 膛 内 的 燃 烧 强 度 ， 使 锅 炉 进 入正 常 燃 烧 的 负 荷 控 制 阶 段 。 如 果 发 生 风 机 失 压 、水 位 太 低 、 中 间 熄 火 、 点 火 失 败 等 现 象 ， 会 自 动停 炉 对 锅 炉 进 行 安 全 保 护 。 待 故 障 排 除 后 按 复 位按 钮 才 能 重 新 起 动 锅 炉 。
2、 PLC及 其 控 制 程 序n （ 1） PLC的 CPU型 号 及 其 输 入 输 出 通 道 分 配n 本 系 统 采 用 的 是 西 门 子 S7-200 PLC， CPU型号 为 226。 226 CPU模 块 本 身 具 有 24路 开 关 量输 入 和 16路 开 关 量 输 出 和 丰 富 的 定 时 器 资 源 。I/0通 道 和 定 时 器 的 符 号 定 义 及 其 地 址 分 配n （ 2） 外 部 接 线 及 梯 形 图由 CPU226控 制 的 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 控 制 系 统 外部 接 线 如 图
2、 PLC及 其 控 制 程 序
图 8-4-8 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 PLC控 制 系 统 接 线 图
2、 PLC及 其 控 制 程 序
停 自 热 保
热 保
停 自 燃 烧 手
火 燃 监 视 计 时 1 0 s
低 位 高 位
点 火 成 功 计 时 2 s
水 泵
风 机 （ 中 ） 油 泵 （ 中 ） 停
自
手 手 动 点 火 点 火 （ 中 ） 点 火 （ 中 ）
风 门 挡 板
火 焰 监 视
燃 油 电 磁 阀 手 动 点 火 手 动
蒸 汽 压 力 自
手
（ a ）
熄 火 保 护 风 压
X 0 0 0 X 0 0 1 X 0 1 5 Y 0 0 0 M 7 X 0 0 2
Y 0 0 7 M 1 X 0 0 5 X 0 0 6 M 8 M 1 X 0 1 0
T 1 1 X 0 0 7 T 1 7
M 2 X 0 1 1 X 0 2 1 M 1 2
T 1 2 M 1 4 X 0 0 7 T 1 3 T 3 Y 0 0 4 M 1 3 X 0 0 5
X 1 6 X 1 7 X 0 2 2
M 4 X 0 2 6 M 1 5
M 2
X 0 2 6
X 0 2 8 T 1 4
M 3 1
X 0 1 1
X 2 7 M 4 1
M 4
M 1
M 3 1
X 0 0 6
M 4 M 3 2 X 0 1 3
M 1 2
M 3 2
T 1 5
Y 0 0 6
T 2 M 4
M 7 M 7 X 1 4
X 0 1 1 T 3
手
7 3
2 3
0
7 7 8 0
9 7
0
图 4 -3 -1 4 辅 锅 炉 燃 烧 自 动 控 制 梯 形 图
（ b ）
熄 火 保 护
危 险 低 水 位 开 始 风 压
开 始 点 火
打 开 燃 油 电 磁 阀 预 扫 风 计 时 开 始 火 焰 计 时
开 始 中 途 熄 火 监 视 后 扫 风 计 时
点 火 变 压 器
风 机 油 泵
风 机 运 转 指 示 灯 水 泵 运 转 指 示 灯 油 泵 运 转 指 示 灯
熄 火 指 示 灯 危 险 低 水 位 指 示 灯
低 风 压 位 指 示 灯 报 警 控 制 输 出
熄 火 指 示 ( 中 ) 低 风 压 指 示 ( 中 )
7 0 s 常 闭 延 时 开
6 0 s 常 闭 延 时 开 7 0 s 常 开 延 时 闭
6 0 s 常 开 延 时 闭 6 2 s 常 开 延 时 闭 6 0 s 常 开 延 时 闭
6 0 s 常 开 延 时 闭
T 2
M 8 M 4 1 T 1 1
T 1 2
X 0 1 1
M 1 4 M 1 5 Y 0 0 3
M 1 2
Y 0 1 0
T 1 1
M 8
M 2
M 3 0 M 8
M 2 0 M 3 0
E N D
Y 0 1 1 Y 0 1 2
T 1 6 M 4 Y 0 0 7 X 0 1 2
T 1 3
T 1 7 T 1 6
T 1 4 T 1 5
Y 0 0 2
Y 0 0 0 Y 0 0 1 Y 0 0 1 Y 0 0 2
M 1 X 0 1 0 M 2 0
Y 0 1 6
Y 0 1 4 Y 0 1 5 M 2 0
M 3 0
Y 0 1 3
M 1 3 1 0 9
1 1 3 1 1 1
1 0 0
1 1 5 1 1 6
1 1 7 1 1 9
1 2 0 1 2 1
1 2 4
8 2
8 4 8 6
1 0 2
1 0 5 1 0 7
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 1） 起 动 前 的 准 备n ① 合 上 总 电 源 开 关 ， 控 制 电 路 接 通 电 源 。n ② 若 炉 内 水 位 低 于 危 险 低 水 位 ， 锅 炉 无 法 自 动 起 动 。 此时 应 将 给 水 泵 旋 钮 放 在 “ 手 动 ” 位 置 ， 起 动 水 泵 向 炉 内 供水 ， 当 水 位 上 升 到 正 常 水 位 后 ， 水 泵 旋 钮 放 在 “ 停 ” 位 置， 水 泵 停 止 工 作 。n 本 控 制 系 统 的 锅 炉 水 位 采 用 电 极 式 双 位 控 制 ， 锅 炉 水 位 在两 个 水 位 设 定 值 之 间 不 断 变 化 ， 实 现 水 位 的 双 位 控 制 。
n ③ 将 燃 烧 控 制 旋 钮 和 风 机 旋 钮 转 到 “ 手 动 ” 位 置 ， 油 泵转 换 开 关 转 到 “ 停 ” 位 置 ， 然 后 按 下 起 动 按 钮 通 电 ， 起 动风 机 进 行 预 扫 风 ， 手 动 进 行 预 扫 风 一 分 钟 后 ， 再 按 停 止 按钮 使 风 机 停 止 工 作 。n ④ 将 给 水 泵 开 关 ， 燃 烧 开 关 ， 风 机 开 关 和 油 泵 开 关 都 转到 “ 自 动 ” 位 置 ， 准 备 自 动 起 动 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 2） 燃 烧 的 时 序 控 制n ① 预 扫 风n 当 按 下 起 动 按 钮 时 ， 由 于 水 位 正 常 ,风 机 开 始 运 转 ； 油 泵开 始 运 转 。 但 此 时 燃 油 电 磁 阀 无 电 关 闭 ， 燃 油 从 油 泵 排 出后 在 管 路 中 循 环 ， 不 能 进 入 炉 内 ， 风 机 对 炉 膛 进 行 预 扫 风。 压 力 比 例 调 节 器 发 讯 电 位 器 的 滑 动 触 点 动 作 ， 逐 渐 把 风门 关 小 ， 回 油 阀 开 大 ， 为 点 火 做 好 准 备 。 由 于 在 40秒 之 前尚 未 点 火 ， 所 以 光 电 池 感 受 不 到 火 焰 的 光 照 ， 为 点 火 变 压器 通 电 和 熄 火 保 护 复 位 的 通 电 做 好 准 备 。
n ② 自 动 点 火 控 制n 在 预 扫 风 40秒 后 ， 使 点 火 变 压 器 通 电 ， 点 火 电 极 之 间 产 生电 火 花 进 行 预 点 火 ； 燃 油 电 磁 阀 有 电 ， 打 开 油 泵 到 喷 油 器的 供 油 管 路 。 但 因 回 油 阀 己 开 大 ， 故 喷 油 量 很 少 。 对 点 火进 行 监 视 ， 为 熄 火 保 护 作 好 准 备 。 如 果 在 7秒 内 点 火 成 功， 炉 内 有 火 焰 ， 光 电 池 受 到 光 照 ， 正 常 点 火 时 序 控 制 结 束
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 2） 燃 烧 的 时 序 控 制n 如 果 点 火 时 序 控 制 从 40秒 时 开 始 点 火 ， 延 时 时 间 超 过 7秒， 光 电 池 仍 未 感 受 到 炉 膛 火 焰 的 照 射 ， 将 控 制 回 路 电 源 切断 。 使 风 机 、 油 泵 停 转 ， 电 磁 阀 关 闭 ， 发 出 报 警 信 号 。n 在 第 一 次 点 火 失 败 时 ， 必 须 在 排 除 故 障 后 进 行 再 次 起 动 。首 先 将 熄 火 保 护 继 电 器 触 点 手 动 复 位 ， 才 能 重 新 起 动 。n 在 燃 烧 过 程 中 ， 如 果 中 途 熄 火 ， 光 电 池 失 去 火 焰 光 照 ， 重新 进 行 点 火 ； 同 时 ， 开 始 7秒 计 时 ， 对 点 火 时 间 进 行 监 视。 若 在 7秒 内 点 火 成 功 ， 即 转 入 正 常 燃 烧 ； 若 仍 未 点 燃 ，则 同 点 火 失 败 情 况 一 样 ， 使 锅 炉 停 止 燃 烧 ， 并 发 出 熄 火 声光 报 警 信 号 。 也 就 是 ， 在 中 途 熄 火 后 ， 自 动 点 火 一 次 ， 如不 成 功 ， 停 炉 并 发 出 报 警 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 3） 气 压 自 动 控 制n 在 点 火 时 序 控 制 过 程 中 ， 点 火 44秒 后 ， 使压 力 比 例 调 节 器 YBD的 滑 动 触 点 和 电 动 比例 操 作 器 DBC的 滑 动 触 点 动 作 ， 由 于 此 时锅 炉 是 低 压 起 动 ， 所 以 YBD滑 动 触 点 移 到低 压 端 ， 电 动 比 例 操 作 器 DBC的 滑 动 点 也向 低 压 端 跟 踪 ， 使 风 门 开 大 ， 回 油 阀 关 小（ 喷 油 量 加 大 ） ， 锅 炉 进 入 正 常 比 例 燃 烧自 动 控 制 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 3） 气 压 自 动 控 制n 当 气 压 上 升 到 控 制 气 压 的 下 限 值 时 ， 如 果 气 压 再 升 高 ， 则相 应 地 关 小 风 门 和 减 少 喷 油 量 ， 维 持 正 常 负 荷 的 气 压 比 例控 制 。 当 锅 炉 的 负 荷 低 于 30%,风 油 量 己 调 到 最 小 程 度 。气 压 达 到 控 制 气 压 的 上 限 值 时 ， 比 例 控 制 失 去 作 用 ， 气 压转 入 双 位 控 制 。 即 达 到 超 压 保 护 继 电 器 的 整 定 上 限 值 ，I1.1断 开 ， M12.0、 M13.0都 失 电 ， 风 机 和 油 泵 停 止 工 作 ，此 时 为 正 常 熄 炉 ， 不 发 出 报 警 信 号 。 当 锅 炉 的 气 压 又 降 低到 控 制 气 压 的 下 限 值 时 ， I1.1又 重 新 闭 合 ， M12.0、 M13.0都 通 电 ， 风 机 和 油 泵 重 新 起 动 ， 开 始 自 动 点 火 控 制 ， 使 锅炉 重 新 燃 烧 。 因 此 ， 锅 炉 在 低 负 荷 运 行 时 ， 气 压 的 比 例 控制 作 用 不 大 ， 燃 烧 接 近 双 位 控 制 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 4） 安 全 保 护n 该 系 统 的 安 全 保 护 有 危 险 低 水 位 和 风 压 过 低 自 动熄 炉 保 护 。 锅 炉 在 运 行 中 ， 当 水 位 下 降 到 危 险 低水 位 时 ， 最 低 的 一 根 电 极 脱 离 水 面 ， 使 锅 炉 自 动熄 火 停 炉 。 当 风 压 过 低 时 ， 锅 炉 自 动 熄 火 停 炉 。n （ 5） 停 炉n 停 炉 时 ， 可 手 按 停 止 按 钮 ， 燃 烧 系 统 停 止 工 作 。当 水 位 降 到 低 于 危 险 低 水 位 时 ， 应 把 水 泵 开 关 放在 “ 手 动 ” 位 置 ， 向 锅 炉 供 水 ， 直 到 水 位 达 到 正常 水 位 时 ， 再 把 水 泵 开 关 放 在 “ 停 止 ” 位 置 上 。切 断 总 电 源 开 关 ， 并 把 燃 烧 开 关 置 于 “ 手 动 ” 位置 ， 风 机 、 油 泵 开 关 放 在 “ 停 止 ” 位 置 上 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程n （ 6） 手 动 操 作n 当 锅 炉 某 些 自 动 控 制 设 备 出 现 故 障 （ 如 多 回 路 时间 继 电 器 故 障 、 压 力 比 例 调 节 器 或 电 动 比 例 操 作器 失 灵 等 ） ， 难 以 立 即 修 复 时 ， 可 改 为 手 动 操 作。 在 手 动 操 作 之 前 ， 应 做 好 以 下 准 备 工 作 ： 检 查锅 炉 水 、 油 、 电 的 供 给 情 况 是 否 正 常 ； 自 动 控 制箱 上 的 各 个 转 换 开 关 是 否 处 于 点 火 前 的 准 备 位 置； 锅 炉 水 位 应 高 于 最 低 水 位 ； 将 燃 油 电 磁 阀 置 于常 开 状 态 ， 而 手 动 速 关 阀 置 于 关 闭 状 态 ； 将 燃 烧转 换 开 关 置 于 手 动 位 置 ， 风 机 和 油 泵 转 换 开 关 置于 停 止 位 置 ； 将 风 油 配 比 机 构 与 电 动 比 例 操 作 器脱 开 ， 把 风 门 和 油 门 调 到 小 火 燃 烧 位 置 ； 合 上 总电 源 开 关 。
3． 辅 锅 炉 燃 烧 时 序 的 PLC控 制 过 程手 动 操 作 具 体 步 骤 :n ① 按 下 起 动 按 钮 接 通 控 制 电 路 ；n ② 将 风 机 转 换 开 关 转 到 手 动 位 置 ， 风 机 投 入 运 行 ， 进 行预 扫 风 ；n ③ 预 扫 风 后 ， 把 油 泵 转 换 开 关 转 到 手 动 位 置 ， 油 泵 起 动， 建 立 起 油 压 ；n ④ 按 下 点 火 按 钮 ， 点 火 变 压 器 通 电 ， 点 火 电 极 产 生 电 火花 ， 打 开 燃 油 管 路 上 的 速 关 阀 ， 向 炉 膛 内 喷 油 进 行 点 火 ；
n ⑤ 从 火 焰 观 察 孔 看 到 火 焰 时 ， 放 开 按 钮 ， 终 止 点 火 变 压器 工 作 ；n ⑥ 点 火 成 功 后 ， 调 整 风 油 配 比 机 构 ， 使 炉 内 燃 烧 和 锅 炉负 荷 相 适 应 ；n ⑦ 如 果 手 动 点 火 失 败 ， 应 立 即 关 闭 速 关 阀 ， 停 止 向 炉 膛内 喷 油 ， 并 进 行 后 扫 风 ， 待 查 明 原 因 并 排 除 故 障 后 ， 再 重新 点 火 。
三 .燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 管 理 和 维 护 要 点n 1． 日 常 维 护 检 查 的 注 意 事 项n （ 1） 应 注 意 系 统 的 环 境 温 度 、 湿 度 以 及 是 否 积 尘 。n （ 2） 检 查 系 统 的 供 电 和 输 入 输 出 使 用 的 电 源 是 否 在 基 准 范 围 之 内 ，尽 量 避 免 不 必 要 的 停 电 。n （ 3） 检 查 外 部 配 线 螺 丝 有 无 松 动 ， 外 部 配 线 电 缆 是 否 有 断 裂 。 定 期检 查 PLC系 统 的 I/O（ 输 入 /输 出 ） 的 接 线 情 况 。 特 别 注 意 ， 尽 量 不 要将 灰 尘 、 油 污 弄 到 接 线 端 子 上 ， 引 起 接 触 不 良 。
n （ 4） 注 意 输 出 继 电 器 的 寿 命 ， 检 查 控 制 系 统 外 部 电 气 、 继 电 器 触 头、 滑 动 接 触 电 器 的 状 况 。n （ 5） 在 PLC产 品 中 ， 有 些 使 用 电 池 保 证 在 停 电 时 CPU模 块 内 存 中 存储 的 工 作 参 数 等 信 息 不 丢 失 。 要 经 常 注 意 电 池 故 障 灯 状 况 ， 一 旦 灯 亮， 就 应 在 一 周 之 内 更 换 电 池 。 为 防 止 意 外 ， 要 求 船 上 始 终 要 存 有 该 电池 的 备 件 。n （ 6） 阅 读 系 统 的 技 术 资 料 ， 接 船 、 交 船 时 对 系 统 进 行 全 面 的 功 能 测试 ， 或 进 行 模 拟 试 验 。
三 .燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 管 理 和 维 护 要 点n 2． 常 见 故 障 分 析 与 排 除n 在 故 障 查 找 时 ， 一 般 先 看 电 源 是 否 正 常 。 如 果 电 源 正 常 ，再 看 故 障 的 影 响 范 围 ， 是 整 个 系 统 （ 包 括 PLC设 备 的 显 示信 息 和 被 控 制 的 设 备 ） 都 瘫 痪 ， 还 是 局 部 的 故 障 （ 此 时 ，PLC模 块 的 RUN LED仍 然 亮 ， PLC设 备 基 本 没 有 问 题 ）。 如 果 是 局 部 故 障 ， 找 到 该 项 出 问 题 的 功 能 所 涉 及 的 外 部逻 辑 条 件 及 其 所 对 应 的 具 体 I/O通 道 和 具 体 设 备 ， 进 行 检查 测 量 。
n 下 面 介 绍 一 些 故 障 排 除 方 法 和 注 意 事 项 。n （ 1） 发 生 故 障 时 ， 可 以 首 先 查 看 PLC的 CPU模 块POWER LED显 示 ， 判 断 是 否 是 电 源 故 障 。 如 果 POWER LED亮 ， 再 查 看 RUN LED是 否 亮 ， 如 果 灯 灭 ， 表 示 PLC运 行 停 止 ， 可 能 是 扩 展 模 块 或 外 部 通 信 连 接 不 好 所 致 。
三 .燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 管 理 和 维 护 要 点n （ 2） 如 果 属 PLC硬 件 故 障 ， 可 通 过 换 用 PLC模 块 备 件 的方 式 进 行 解 决 。 若 硬 件 无 故 障 ， 而 系 统 的 控 制 功 能 不 符 ，应 根 据 故 障 的 具 体 现 象 ， 考 虑 其 他 原 因 。 如 ： 锅 炉 点 着 火后 ， 但 很 快 又 出 现 火 焰 故 障 报 警 ， 随 后 停 炉 ， 则 可 检 查 火焰 监 测 器 前 面 的 隔 热 玻 璃 是 否 脏 污 。 又 如 ， 锅 炉 点 火 过 程中 两 点 火 电 极 间 不 打 火 ， 则 应 检 查 点 火 变 压 器 的 输 出 ， 或拆 下 点 火 电 极 进 行 清 洁 并 重 新 调 整 两 电 极 间 的 间 隙 到 合 适的 距 离 。
n （ 3） 当 经 过 测 试 ， 输 出 点 的 LED显 示 表 明 系 统 的 输 入 /输出 信 号 控 制 关 系 正 常 ， 而 执 行 机 构 没 有 随 其 动 作 时 ， 应 根据 电 气 原 理 图 和 接 线 图 检 查 外 部 的 继 电 器 、 电 磁 阀 或 者 外部 电 气 连 接 。
三 .燃 烧 时 序 控 制 系 统 的 管 理 和 维 护 要 点n （ 4） 在 使 用 键 盘 修 改 系 统 工 作 参 数 或 通 过 印 刷 板 上 的 微调 电 位 器 修 改 系 统 工 作 参 数 之 前 ， 最 好 记 录 其 原 始 数 据 或原 始 位 置 ， 以 便 在 修 改 无 效 时 ， 恢 复 初 始 值 。n （ 5） 拔 插 印 刷 电 路 板 或 模 块 时 ， 要 关 闭 电 源 。 记 住 模 块或 印 刷 电 路 板 的 型 号 和 在 插 槽 的 原 始 位 。 要 将 新 模 块 上 的可 设 置 的 拨 动 开 关 、 跳 线 、 电 位 器 设 置 的 与 原 有 模 块 一 致。n （ 6） 还 有 许 多 注 意 事 项 ， 如 保 证 系 统 可 靠 ， 正 确 地 接 地； 避 免 电 磁 干 扰 （ 如 大 负 载 电 缆 靠 近 PLC系 统 ） ， 等 等 。
第 五 节 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 安 全 保 护n 船 舶 蒸 汽 锅 炉 要 采 取 严 格 的 安 全 保 护 措 施 。 主 要 包 括 以 下几 个 方 面 ：n 1． 蒸 汽 压 力 保 护n 压 力 保 护 的 手 段 是 在 锅 炉 上 安 装 安 全 阀 。 锅 炉 一 般 安 装 有2个 安 全 阀 ， 通 过 安 全 阀 的 调 压 弹 簧 可 以 调 整 安 全 阀 的 开启 压 力 ， 开 启 压 力 的 大 小 可 为 大 于 实 际 工 作 压 力 的 5%，但 应 不 超 过 锅 炉 的 设 计 压 力 。 从 管 理 的 角 度 来 讲 ， 应 对 其进 行 定 期 试 验 。 试 验 时 可 关 闭 主 蒸 汽 阀 ， 对 锅 炉 进 行 升 火， 观 察 压 力 表 ， 确 定 是 否 能 够 正 常 开 启 ， 若 不 能 ， 则 需 调整 安 全 阀 的 调 压 弹 簧 ， 直 到 能 在 希 望 压 力 开 启 为 止 。
n 为 保 证 应 急 情 况 下 能 够 手 动 开 启 安 全 阀 ， 必 须 设 有 远 距 离操 作 装 置 ， 必 要 时 可 通 过 远 距 离 手 动 操 作 的 方 式 将 安 全 阀强 制 打 开 。
第 五 节 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 安 全 保 护n 2． 水 位 安 全 保 护n 在 正 常 情 况 下 ， 对 于 水 位 连 续 控 制 的 锅 炉 ， 水 位 能 稳 定 在设 定 水 位 附 近 ； 若 是 双 位 控 制 ， 则 其 水 位 应 该 在 水 位 的 上限 和 下 限 之 间 波 动 。n 锅 炉 必 须 设 有 危 险 水 位 保 护 装 置 。 当 水 位 下 降 到 危 险 低 水位 时 ， 保 护 装 置 应 能 切 断 锅 炉 的 燃 烧 ， 并 发 出 报 警 。n 锅 炉 的 危 险 水 位 报 警 和 保 护 装 置 一 般 独 立 于 水 位 自 动 控 制系 统 ， 包 括 专 门 的 浮 子 室 、 浮 子 开 关 和 控 制 电 路 。
n 危 险 低 水 位 保 护 装 置 也 应 该 定 期 检 查 和 试 验 。 对 于 控 制 电路 ， 可 以 通 过 短 接 浮 子 开 关 输 出 接 线 端 子 ， 模 拟 浮 子 的 动作 ， 试 验 自 动 停 炉 功 能 。 对 于 浮 子 室 及 浮 子 开 关 ， 可 以 关闭 浮 子 室 的 通 汽 和 通 水 阀 ， 再 打 开 浮 子 室 泄 放 阀 ， 让 浮 子室 水 位 下 降 ， 测 量 浮 子 开 关 输 出 接 线 端 子 之 间 的 通 断 情 况
第 五 节 船 舶 蒸 汽 锅 炉 的 安 全 保 护n 3． 熄 火 保 护n 熄 火 保 护 的 目 的 是 在 锅 炉 非 正 常 熄 火 时 ， 能 及时 切 断 锅 炉 的 燃 油 系 统 ， 并 发 出 声 光 报 警 。 熄火 保 护 装 置 是 锅 炉 点 火 时 序 控 制 系 统 的 一 部 分， 主 要 由 火 焰 探 测 器 及 其 控 制 电 路 组 成 。 它 不仅 在 中 途 非 正 常 熄 火 时 起 作 用 ， 而 且 在 点 火 过程 中 还 用 于 判 断 点 火 成 功 是 否 成 功 。 熄 火 保 护装 置 的 试 验 可 以 在 正 常 燃 烧 过 程 中 人 为 断 开 火焰 探 测 器 的 接 线 ， 以 试 验 其 熄 火 停 炉 功 能 。
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