西門子LAL1.25燃燒控制器結構原理與電路研究

高峰

摘要：燃油和油氣兩用燃燒器做為加熱爐和鍋爐的配套設備在各行各業(yè)中廣泛使用，尤其是煉化、化工、熱力等行業(yè)均是核心設備。目前大多采用進口燃燒器，技術先進、安全可靠，中西門子LAL1.25型燃燒器控制器作為燃燒器的核心部件在各型燃油和油氣兩用燃燒器中廣泛采用，對燃燒器的工作過程進行控制。

關鍵詞：LAL1.25燃燒控制器；結構原理；電路研究

一、前言：

百得燃燒器作為熱輸原油管道的重要進口設備，自動化程度高，燃燒控制技術先進可靠，控制復雜，為了更全面、深入、徹底的掌握百得燃油及油氣兩用燃燒器工作原理和控制過程，提升管理水平和技術能力，開展西門子LAL1.25燃燒控制器結構原理與電路研究，側重于從控制器內部入手研究燃油燃燒器工作原理，研究通過四個步驟，第一步是根據(jù)燃燒器控制系統(tǒng)圖、說明書和現(xiàn)場實際查線測量全面掌握燃燒器整個系統(tǒng)的控制電路和原理；第二步是通過對燃燒控制器解體對控制器內部的詳細結構、工作原理、電子電路和元件進行研究，從而深入、徹底掌握控制器工作機理和過程；第三步驟是對解體的控制器通過實際查線、測量并結合有關圖紙，最后繪制控制器詳細的電路圖；第四步是從控制器內部電路入手與燃燒總體控制原理圖相結合編寫燃燒控制器驅動整個燃燒器工作的原理和過程。

二、控制器總體結構組成：

西門子LAL、LFL燃油燃燒控制器由三部分組成，第一部分是時序電路，由同步電機SM 、凸輪（凸輪上設置有指示器，標示有 、▲、P、■、▼、1、I指示符號，通過該符號觀察燃燒器進入的時序階段）和15個時序觸點組成（時序觸點分單觸點微動開關和雙觸點微動開關），由同步電機SM 驅動凸輪旋轉，凸輪設計成特殊的結構形成了固化的時序，通過凸輪旋轉來觸動15個微動時序開關來通斷電控制外部各個元件按照設定的程序自動工作；第二部分是由主繼電器AR（載荷繼電器）與閉鎖繼電器BR組成的控制電路；AR繼電器的主要作用是控制同步和向風機送電，BR的作用主要是控制向內部送電和故障鎖定；第三部分是由火焰監(jiān)測裝置、火焰放大電路和FR火焰閉鎖繼電器組成的火焰監(jiān)測保護電路，熄火保護電路的作用是監(jiān)視燃燒狀況，一旦熄火，及時關斷燃料源并停爐報警。（火焰監(jiān)測傳感元件有紫外光敏管、離子探針等不同形式）。

三、工作原理與過程

以5000KW加熱爐采用TS2N-D型百得燃燒器為例，其它BT型等百得燃燒器基本一致，只是外部接線略有不同。

1、燃燒器送電：

合燃燒器總開關、合燃燒器油泵、燃燒器風機、加熱器主回路、合二次回路開關——當S2二次回路開關送電后爐前柜K1中間繼電器常開觸點（5、9#）閉合——通過按鈕SA6（油泵手自動按鈕）——通過30#線同時送電到加熱桶溫控和控制器1#端子，控制器受電，加熱桶溫控Y1觸點（溫控1、2#端接L，N受電）導通-KR1接觸器（加熱桶回路接觸器）線圈得電KR1主觸點吸合，加熱桶開始加熱（KR1一組輔助觸點閉合H3加熱指示燈亮）——當加熱到設定溫度Y1斷開，溫控5、6#端子間觸點（最低油溫保護觸點）閉合，發(fā)出控制器運行命令，控制器開始運行（幾個前提條件：4#和11#端子必須有電（4#端子有電才能導通4-5之間回路，11#端子有電才能通過伺服馬達關閉位置開關向8#端子送電從而滿足程序運行必須風門處于關閉位置，當不處于關閉位置是Z開關，伺服馬達同步電機會通過11#端得電帶動凸輪轉動至全關位，這是開關與同步電機斷開向8#端送電，風機熱保護閉合（否則控制器無法受電，包括無法加熱），控制器無故障鎖定，控制器受電檢測到有火焰或光電眼故障會使FR火焰繼電器鎖定，控制器故障按鈕EK鎖定，）——通過控制器1#端—控制器內部BR自鎖繼電器的br1觸點的常閉端（b）—控制器內部I觸點（a）———控制器4#端子—39#線—通過RWF40的Q63和Q64端子（端子間觸點必須閉合）——40#線——加熱溫控的5＼6#端子（5、6#端子間觸點必須閉合——41#線——K6（6、10）——K5（4、12）向控制器5#端子送電（加熱桶加熱到設定溫度后必須按下啟動按鈕K6得電，否則燃燒器不會往下工作，因為K6不閉合，控制器5#端無法受電）。

當加熱桶加熱到設定溫度后，加熱溫控和RWF40相關觸點導通，從而導通控制器4-5#端子間的溫控回路。由控制器內部1#端子----控制器內部鎖定繼電器BR1-b常閉觸點-----雙觸點時序開關I-a觸點----控制器4#端子-----加熱溫控、RWF40觸點閉合-----控制器5#端子------火焰繼電器FR1-a觸點----單觸點時序開關IX觸點----雙觸點時序開關XI-b觸點-----AR載荷繼電器線圈得電------AR載荷繼電器的ar1、ar2觸點吸合，同時ar3-b觸點吸合

（通過VII-b----ar3-b觸點------M同步電機得電帶動凸輪運轉）

—— 控制器1#端----BR1-b常閉觸點----- ar2-----控制器6#端得電------控制柜K4繼電器得電------風機接觸器線圈得電吸合------風機運行。

當風機運行2.5秒后（t7時間）： I-a觸點斷開，I-b導通，7#端子將始終保持有電（BT、TS型都為空，不帶后吹掃）。由AR載荷繼電器ar1觸點向4#端子送電，保持溫控回路繼續(xù)正常工作使AR線圈繼續(xù)保持有電。前敘同步電機M的得電運行是由BR1-b常閉觸點-----V-b----燃燒器伺服馬達Z開關（風門全關位）-----控制器8#端子-----VII-b----ar3-b觸點------M同步電機得電帶動凸輪運轉。如果風門未全關Z開關會導通伺服馬達轉至全關位后向8#端子送電，控制器M（同步電機）才會得電帶動凸輪使控制器運轉。但風機會繼續(xù)運轉。

控制器凸輪運轉啟動由指示器 位開始，凸輪運轉5秒后（即t16時間，到給出風門開啟命令的時間間隔），運行到▲位命令全開風門預吹掃，，控制器時序開關V-a觸點導通，控制器9#端子向伺服馬達a開關送電，伺服電機得電運行，伺服馬達運轉經過t11時間（一般30秒）達到風門全開位，開始進行全開位大風吹掃22.5秒（t1時間），當從伺服馬達Z轉換到a開關命令風門全開這段時間8#端子無電，控制器同步電機無電，凸輪不會運轉，所以控制器鎖定位置，直到風門全開后a 開關令常開觸點導通向8#端子送電，同步電機繼續(xù)帶動凸輪運轉。程序往下進行。

TSA結束出現(xiàn)火焰后光電眼監(jiān)測到火焰，通過火焰信號放大回路使FR火焰繼電器線圈得電，F(xiàn)R觸點閉合，通過FR觸點使AR繼電器繼續(xù)保持有電，TSA結束后控制器內部XI-b時序觸點導通，XI-a觸點斷開，這時AR載荷繼電器線圈將不能通過4-5端子之間的溫控回路和IX---XI觸點向AR、BR線圈送電了，而是通過4-5端子溫控回路----fr1及fr2觸點向AR、BR線圈送電，使燃燒器正常工作，如果TSA結束后無火焰，F(xiàn)R繼電器線圈無法得電，fr1、fr2觸點無法導通，AR線圈、BR線圈將失電，br1-a觸點導通接通故障報警回路，故障排除，按動故障復位按鈕，才能使BR線圈重新得點，br1-b觸點吸合后，控制器才能重新恢復運行。

五、結論

通過對LAL1.25燃燒控制器的研究，根本掌握了百得燃油及油氣兩用燃燒器的控制原理和控制器結構，促進了燃燒器特別是燃燒控制理論水平，提高了設備的使用、維護和故障處理能力，對燃燒器國產化有一定的借鑒意義。