船舶鍋爐的蒸汽壓力控制電路

蔡新梅

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船舶鍋爐的蒸汽壓力控制電路

蔡新梅

（遼寧省葫蘆島市渤海船舶職業學院，遼寧葫蘆島 125005）

為了保證船舶鍋爐的正常工作，減少工作人員的工作強度，減少能源損耗，采用自動控制系統對鍋爐的蒸汽壓力進行控制，系統采用PLC的控制方式，可以安裝交互式上位機，不同工作方式下，采用不同的聲光報警，保證工作人員安全。

鍋爐 蒸汽壓力 自動控制

0 引言

船舶鍋爐主要用于產生高溫蒸氣，用于驅動主汽輪機，加熱燃油、潤滑油或滿足日常生活的需要，如取暖、生活用熱水、空調的加熱加濕等，還可在油船上用于加熱貨油或者清洗貨油艙。一般情況下，柴油機干貨船的一臺鍋爐，蒸氣壓力大約為0.7 MPa，蒸發量大約為1~4 t/h，因此，為了保證船舶設備和人員的安全，鍋爐蒸汽壓力的控制非常重要[1]。

1 船舶鍋爐蒸汽壓力自動控制

鍋爐在正常燃燒情況下，一般采用雙位控制的方案。當蒸汽壓力達到下限值時，鍋爐自動加大燃油閥，噴油量增大，轉為高火，與此同時，風門也自動加大，保證燃油充分燃燒；當蒸汽壓力達到上限值時，鍋爐自動減小燃油閥，噴油量減小，轉為小火，與此同時，風站也自動減小。這樣即能保證有最佳的風油比，又能實現燃油鍋爐蒸汽壓力的自動控制。蒸汽壓力的自動控制電路如圖1所示[2]。

船舶鍋爐蒸汽壓力自動控制電路的工作原理：

蒸汽壓力變送器將檢測到的鍋爐蒸汽壓力信號轉換為與壓力相對應的電信號，并將此電信號直接輸送到負荷調節器的輸入端，經負荷調節器后，輸出4~20 mA的電流信號。負荷調節器有兩路輸出，一路送至集控室，以便工作人員及時了解鍋爐蒸汽壓力情況，另一路送至風油比例調節器，作為調節器的輸入信號。當鍋爐正常燃燒時，燃燒繼電器KA12的常開觸點閉合，調節器根據輸入信號的大小，輸出與鍋爐蒸汽壓力相對應的力矩值，驅動馬達旋轉，并帶動風門和燃油閥開到相應的位置，使燃油鍋爐根據蒸汽壓力的大小不一來調節燃燒情況。當強制風門控制繼電器KA19得電時，KA19的常開觸點閉合，風油調節器將風門開到一定位置，不受鍋爐蒸汽壓力大小控制[3]。

2 輔助設備

2.1 鍋爐蒸汽壓力報警

當鍋爐蒸汽壓力正常時，壓力繼電器P的常閉觸點閉合，蒸汽壓力高繼電器KA2得電，KA2的三個觸點動作：在點火控制回路中，KA2常開觸點閉合，接通鍋爐燃油閥和風機等電路，保證鍋爐正常燃燒提供通路[4]；在鍋爐電力拖動系統PLC控制電路中，KA2的另一個常開觸點閉合，將壓力正常信號輸送到PLC控制器的輸入端；在蒸汽壓力自動控制電路中，KA2的觸點11-7接通，蒸汽壓力高指示燈HL30斷電不亮。

圖1 蒸汽壓力的自動控制電路

當鍋爐蒸汽壓力超過允許值時，壓力繼電器P的常閉觸點斷開，使蒸汽壓力高繼電器KA2失電。KA2的三個觸點復位觸發前的狀態：KA2的常開觸點斷開，切斷鍋爐燃油閥和風機等電路，使鍋爐停爐；在鍋爐電力拖動系統PLC控制電路中，KA2的另一個常開觸點斷開，PLC控制器的輸入端信號改變相應的輸出電路動作；在蒸汽壓力自動控制電路中，KA2的觸點11-3接通，蒸汽壓力高指示燈HL30得電，指示燈亮，指示蒸汽壓力高，發出燈光報警。電路如圖2所示。

圖2 蒸汽壓力報警及泄放電路圖

2.2 鍋爐過量蒸汽泄放控制電路

鍋爐過量蒸汽泄放是鍋爐系統的一個重要組成部分，也是鍋爐安全進行的主要保障。當鍋爐壓力達到規定值時，鍋爐就要把壓力釋放出去，以免發生危險。當蒸汽達到泄放壓力值時，蒸汽排放壓力繼電器P的常閉觸點閉合，使蒸汽排放壓力繼電器KA3得電，KA3的常開觸點閉合，蒸汽排放閥打開，泄放過量蒸汽；在鍋爐電力拖動系統PLC控制電路中，KA3的常開觸點斷開，PLC控制器的輸入端信號改變相應的輸出電路動作；在蒸汽壓力自動控制電路中，KA3的觸點9-1接通，蒸汽排放指示燈HL18得電，指示燈指示蒸汽排放，發出燈光報警，保證人員安全。

3 結論

蒸汽壓力控制系統可以采用PLC進行控制，在實際發裝過程中，可以采用交互式人機界面，以便工作人員可以隨時了解鍋爐燃燒的情況，減少工作人員的工作強度[5]。同時，可以發出聲光報警，保證工作人員安全。由于采用了自動控制系統，所以節能效果良好，保護功能完善。

[1] 張明亮, 夏桂娟. 工業鍋爐熱工檢測與過程控制[M]. 天津: 天津大學出版社, 1992.

[2] 王瑞云. 船舶電力拖動[M]. 北京: 人民交通出版社, 2013.

[3] 徐世許. 可編程序控制器原理、應用、網絡[M]. 合肥: 中國科學技術大學出版社, 2002.

[4] 單海校, 劉國平. PLC 在船舶鍋爐控制系統中的應用[J] . 船電技術, 2006, (1): 33-35.

[5] 陸樣潤. 船舶電氣實用指南[M]. 遼寧: 大連海運學院出版社, 1993. 3.

Steam Pressure Control Circuit for Marine Boiler

Cai Xinmei

(Bohai Shipbuilding Vocational College, Huludao 125005, Liaoning, China)

U664.111TP273.4

A

1003-4862（2014）02-0045-02

2013-07-22

蔡新梅（1979-），女，碩士，講師。研究方向：船舶電子設備與通信技術。