用微机控制锅炉安全运行

用微机控制锅炉安全运行

用微机控制锅炉安全运行殷铭工、刘建辉2（1.抚顺矿业集团有限责任公司，辽宁抚顺113008；2.辽宁工程技术大学，辽宁阜新123000）往往造成重大事故。用微机控制其安全运行，将监控重点放在锅炉压力、水位、温度等关键环节，以其确保锅炉的安全运行。

　　目前我国小型工业锅炉拥有量已近3 0万台，由于运行、管理、操作水平较低，全国每年都有不同类型的锅炉事故发生。工业锅炉是一种高温、高压容器，如不注意安全，随时都有爆炸的危险。

　　将给国家财产及生命安全带来极大隐患。为此，我们研制了微机监控系统应用在小型工业锅炉安全运行上，取得了较好的效果。其系统构成如所示。主机采用STD总线工业控制机，并配以CRT、打印机以及各种功能板、逻辑接口等。

　　为实现锅炉的经济燃烧，把锅炉调节系统分为热负荷调节、氧量校正调节及负压调节等3个子系统。这3个子系统相互协调又不可分割地组成了一个完整的锅炉燃烧系统，并根据锅炉对象的特性采用了自整定PI、PID算法，TSWAS（TWO、STEP、WAIT、AND、SEE）算法，以及模糊控制算法。这些算法有机配合，增加了系统的自适应能力。为使锅炉安全、高效、经济运行，设计了以下的微机监控系统安全运行功能。

　　设管路4000m，用于截流龙凤矿井的来水，再由一580m水仓至地面充填水池和选煤厂接设管路地面工业用水系统改造。首先利用了选煤厂闲置的两座浓缩机作为地面锅炉用水的配水设施，并采取技术手段对龙凤矿净水进行必要的处理，配分给地面的各个锅炉，接设管路2365m.启用封停的2充填系统的两个水池（容积为8000m3），贮存井下的清水，靠自然压差供选煤厂洗煤接设管路1 200m.利用3和4充填系统，不需任何投入，即可实现对生产混水的闭路循环。

　　3利用矿井水的效果老虎台矿坚持矿井水防治与合理利用相结合的可持续发展战略，在现有的自然、经济、技术条件下，建立优化模式，实施经济合理的方案，做到在有效防治的同时合理利用，采用高度节水和重复用水的工艺流程和技术手段，取得了显著的效果。

　　通过实施矿井水利用方案，老虎台矿井下已于2001年3月停止使用自来水，全面应用矿井水，于2001年10月洗煤和部分锅炉也开始利用矿井水。如果今后井下生产、洗煤和锅炉全部利用矿井水，经测算全年节约自来水400多万m3，每年可节约生产成本800多万元。

　　股份有限公司虎台煤业分公司副总经理。

　　（：2002― 05―01；责任编辑：梁绍权）1锅炉微机监控系统运行中的自动安全保护锅炉的热负荷调节系统，即蒸汽锅炉的主蒸汽压力调节或热水锅炉的出口温度调节及蒸汽锅炉的水位调节系统。在锅炉运行中，这些系统的自动调节属于定值调节。在给定水位、压力或温度下，计算机会根据给定值采用各种调节算法，使系统接近及保持给定值恒定不变。所以不会使锅炉压力或温度超限。以蒸汽锅炉主蒸汽压力为例，在给定运行中，若用汽负荷突然变小，必然导致锅炉压力上升，计算机会根据控制算法自动地减少给煤，减小鼓风和引风。如压力降不下来，则在下一个调节周期中继续减小，直至系统泄压，从而对锅炉的安全起自动保护作用。

　　2蒸汽锅炉的水位监控蒸汽锅炉的水位计是一个重要的安全附件。

　　通过监视锅炉的水位，保证其在正常水位下运行。小型工业锅炉最常见、最危险的事故就是减水事故。通常对小型锅炉的管理方法就是人工监视，人工启动水泵进行补水，这种方法容易观察失误，错把缺水当成满水，造成减水事故。6t以上的锅炉，往往采用一些仪表进行监控，如高低水位警报器等。把微机投入到锅炉运行管理之后，在水位定值调节的基础上，安全保障方面又向前推进了一步，其控制程序如。

　　极限水位控制图确定锅炉运行的正常水位及上、下限水位，水位到达上、下限水位时，水泵自动停止或开启。

　　若水泵发生故障，水位继续上升或下降到警报水位，警报报警，提醒司炉工人采取应急措施。

　　若司炉工人脱岗或睡觉，没有听到报警或警报失灵，水位到达极限上、下水位时，锅炉自动停车（切断锅炉所有电源）。

　　这样就对锅炉水位增加了一套后备保护的监控系统，加大了锅炉运行的安全系数，最终迫使锅炉停止运行，保证了锅炉的安全。

　　3蒸汽锅炉的超压保护目前小型工业锅炉大多数是依靠压力表来指示锅炉内部的压力，依靠安全阀施行超压保护。微机系统在原来基础上增加了一套在压力表和安全阀同时失灵情况下的后备保护和中间环节的报警装置，这样就大大提高了锅炉的安全性能，该保护程序如下。

　　压力表指示锅炉压力，微机根据压力高低自动调节锅炉负荷。

　　压力上升到工作压力时，压力表报警，提醒司炉人员注意。

　　压力升至第一安全阀开启压力时，安全阀开启排汽报警并泄压。

　　若压力表和第一安全阀同时失灵，压力升至第二安全阀开启压力时，微机可强制停止锅炉运行。

　　4热水锅炉的超压、低压报警在供暖循环系统中，因为水压控制不好，超压、低压常有发生。超压时，容易引起用户的散热器发生爆裂，造成经济损失及人身伤亡事故。低压时，则保证不了系统水的正常循环，部分住户散热器不热，影响供热质量。

　　在热水锅炉运行管理中，经常会用人工进行补水，控制锅炉水压，锅炉水降至压力下限时，开泵补水，水压达到上限时，停止补水。但往往由于操作失误，造成不必要的损失。尤其是进入采暖期，锅炉刚刚开始运行，供热管网中有部分气体没能完全排除干净，散热器爆裂事故最容易发生。

　　微机监控锅炉运行，会避免由于人工操作失误带来的安全隐患。其控制程序如下。

　　锅炉水压降至下限水压时，自动开泵补水。

　　锅炉水压上升至上限水压时，自动停止补水。

　　锅炉水压下降至下限水压以下的极限水压或水泵失灵，报警并停炉。

　　锅炉水压上升至上限水压以上的第一安全阀开启压力时，安全阀泄水降压。

　　压力仍继续上升，或在第一安全阀失灵的情况下，锅炉压力升至第二安全阀开启压力时，报警停炉。

　　5热水锅炉的超温报警热水锅炉的致命安全问题是炉内超温汽化，炉内温度急剧升高，最后导致锅炉爆炸。尤其是循环系统发生故障或锅炉房突然停电，锅炉内部介质处于停滞状态时，爆炸事故最易发生。

　　为安全起见，我们把锅炉正常运行压力的饱和温度以下40*C定为超温警报点，水温达到这一温度时，自动报警。

　　锅炉水温达到警报点时报警，并自动调整锅炉运行负荷。

　　锅炉水温超过警报温度5 *C时，自动停止锅炉鼓、引风机及停止给煤。

　　6炉膛温度的控制锅炉内的燃料充分燃烧，使热效率达到最佳状态。通常将炉膛进入到对流段入口处的烟温控制在900~950C之间，这时则表明炉内燃烧合理，充分。若该处温度高于1000C时，除煤质发生较大变化外，表明炉内传热系统存在一定问题，此时炉温报警，提醒司炉人员要进行停炉检查。

　　局部水管系统发生因水质不好、结垢、堵塞受热面管子等，都会使炉内辐射受热面积相对减少，如若不及时处理，很可能会发生锅炉爆管事故。

　　把微机技术应用到小型工业锅炉的运行管理上，能够保证锅炉设备的安全，大大地减少锅炉恶性事故的发生。