基于PLC實現鍋爐吹灰器的集中分布控制

1 引言
鍋爐在運行過程中，其各部分受熱面都會積灰，積灰不僅會影響受熱面管壁的傳熱效果，嚴重時還會形成結焦，影響受熱面的壽命，甚至損壞受熱面，因此，在大型鍋爐上均設有吹灰器，用來定期清掃鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等受熱面上的積灰和結渣。吹灰器可提高主蒸汽出溫度，降低鍋爐排煙溫度，在一定蒸汽壓力進行吹灰，使結在鍋爐過熱器、省煤器內壁的結焦及結炭得到清除，恢復傳熱系數，提高效率1%左右。
大型鍋爐使用多個吹灰器, 要求順序操作，采用繼電器控制鍋爐吹灰器，故障率高，可靠性差，維修困難，而采用PLC可靠性高，控制靈活，易于實現。

2 吹灰器分布控制方式的比較
吹灰器分布控制方式分為獨立式分布控制和集中式分布控制。

圖1 吹灰工藝流程圖

(1) 獨立式分布控制方式
每個吹灰器都有各自的正、反轉接觸器，過載，前、后行程開關，由于各有自己的控制系統，單個吹灰器的投運不受其它吹灰器是否運行的影響，控制靈活。但鍋爐的吹灰器需使用多個接觸器、繼電器、電流變送器等元器件及輸入輸出通道和卡件、電纜，使得控制裝置復雜;
(2) 集中式分布控制方式
若干吹灰器組成一組，每組吹灰器共用一組正反轉接觸器和過載繼電器，而每個吹灰器又各有一個接觸器和前、后行程開關，所有前行程開關合并為一個信號，所有后行程開關合并為一個信號，輸入可編程控制器。
采用集中式分布控制方式可以節約多個器件、卡件、大量電纜，節省控制柜空間。但由于一組吹灰器用一對方向接觸器和一個過載繼電器，一旦方向接觸器出現故障或過載繼電器動作，整組吹灰器就不能工作。又因行程開關信號合并在一起，若行程開關故障或信號線短路，不容易確定哪個吹灰器，需逐一檢查。故吹灰器在運行前必須保證無其它吹灰器在運行，即同時只能投運一臺吹灰器，降低了效率。
比較分析吹灰器的兩種分布控制方式的特點，綜合獨立分布控制方式和集中分布控制方式的優點，將多臺吹灰器分成若干組，每組采用集中分布控制，同時把各組的母管從系統母管中引出，且盡量靠近總管壓力控制器站，有助于在同時投運多臺吹灰器時減少壓力損失。實際應用中，將吹灰器分為左右兩側，同側吹灰器公用一個前行程開關信號和一個后行程開關信號;因長吹和短吹的電動機功率不同，在電氣控制上又把每側分成長吹和短吹兩組，每組公用一對方向接觸器和一個過載繼電器。這樣既節省了投資成本，又靈活控制，提高了效率。