自動布風控制系統在供熱行業中的應用

王小剛（大慶油田有限責任公司礦區服務事業部）

自動布風控制系統在供熱行業中的應用

王小剛（大慶油田有限責任公司礦區服務事業部）

結合大慶油田礦區服務事業部供熱系統實際情況，對自動布風控制系統結構及工作原理進行了詳細的闡述，實現了鍋爐的高效運行，降低了職工工作強度，提升了鍋爐房的自動化管理水平。

鍋爐房 自動布風控制系統 供熱 應用

大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司下轄的登峰燃煤鍋爐房運行 5 臺 80t鏈條燃煤鍋爐。其鏈條燃煤鍋爐爐排落灰一直采用人工手動落灰，且不能根據鍋爐運行狀態和火焰燃燒情況及時合理調整爐排布風，嚴重影響生產運行。針對這一生產實際情況，研制了自動布風控制系統。

1 自動布風控制系統組成及工作原理

自動布風系統由落灰執行機構、布風微調機構、液壓系統和工控機自動控制系統四部分組成。

1.1落灰執行機構

執行機構一端與原落灰系統相連，一端連接液壓缸。與液壓缸的連接采用插銷鎖扣方式，目的是當需要手動操作落灰時，可以輕易地將執行機構與液壓缸分離，實現手動操作。執行機構如圖1所示。

圖1 落灰執行機構

1.2布風調整系統

由于鍋爐負荷調整、煤質不同、進風溫度變化、突發情況處理等原因，需要經常地調整鍋爐各進風門的開度。目前，油田諸多鍋爐房布風調整都是通過人工方式逐個調整，調整精度和調整時間都不理想。安裝布風調整系統后，可根據以上要求實時在 中 控 室 調 整調風門 大 小 開 度[1]。

布風調整系統選取不同轉速轉矩的電動執行機構。優化的齒輪模數、齒數比選擇，使其具備在緊急 情 況 時 可 方 便 快 捷 地 切 換 到 手 動 調 風 模 式[2]。 可實時控制爐排調風門的開度，隨時調整鍋爐合理布風，提高鍋爐效率。同時也提高了鍋爐房的整體自動化水平，操作人員可以在中控室方便快捷地進行布風調節工作 （圖2）。

圖2 自動調風機構

1.3液壓系統

液壓系統為整個落灰系統提供動力。根據設定參數來計算，從標準系列選擇得到各液壓元件參數及型號和液壓系統的技術參數。電磁換向閥中位機能選擇Y型。液壓系統啟動后，液壓缸初始動作讓執行機構向外，使灰落下。根據需要，可調節節流閥控制油缸運動速度。在液壓系統的自動控制方面，需要為每支油缸的上下限位置安裝行程開關，使油缸自動作往復運動。電接點壓力表的選用，能夠使油缸運動中途負載極大無法繼續前行或電動機已超載時變反向運動 （圖3）。

圖3 液壓系統原理示意圖

液壓傳動可用于諸多行業，如塑料加工機械、行走機械、鋼鐵冶金機械、水利機械和軍事機械等。液壓傳動的主要優點有：

1）易于實現自動化。液壓系統中，液體的流量、壓力、方向是比較容易控制的，通過借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結合使用時，可以實現自動工作。

2）傳動比較穩定。液壓傳動過程中，油液壓縮量小，依靠油液的連續流動性能進行傳動。同時由于油液具有吸振能力，致使傳動十分穩定，反應速 度 快 ，便于切 換[3]。

3）操作方便。由于液壓傳動系統利用油管進行連接，可以方便靈活地布置傳動機構。

4）易于進行液壓系統的安全過載保護。液壓傳動比機械傳動操控更為簡單且省力，可有效提升液壓機械的工作效率和產品質量。

1.4工控機自動控制系統

工控機自動控制系統中自動控制部分采用工控機控制可編程序控制器，再由 PLC 控制液壓系統。操作人員在中控室即可完成下述操作步驟：

◇可以設定循環時間和循環順序，使落灰系統定時啟動；

◇可以在手動模式下，手動控制落灰系統；

◇當自動系統出現故障或其他緊急情況需要落灰時，可將執行機構與液壓系統連接斷開，手動操作落灰手柄進行落灰操作；

◇可以根據爐膛內火焰燃燒情況操作各爐排調風門開度。

2 改造后的效果

通過采用自動布風控制系統可以提高鍋爐燃燒效率、降低工人的勞動強度，提高整個鍋爐房的自動化水平，充分發揮現代化鍋爐房的行業優勢，為優質高效供暖提供保障。

1）工控機集中控制。控制畫面形象、直觀，畫面信息量大，控制更具人性化，同時對操作人員要求程度不高，易于操作。

2）實現遠程控制。設備工作人員在主控室內就能實現對爐排落灰動作和風門風量的調節控制。

3）能夠實現自動控制。布風控制系統根據設定自動落灰的動作時間和動作次數進行動作，免去人工計時，完全實現了無人控制。

4）布風系統能夠精確控制鍋爐風量，保證鍋爐處于最佳運行狀態，使燃料燃燒更充分，年可節約標準煤約 430t。

5）自動布風系統能合理布置鍋爐鼓風量，提高燃料利用率，降低鼓風機負荷，節省電能。

3 結論

大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司登峰供熱分公司，通過應用自動布風技術后，不僅獲得可觀的經濟效益，而且也獲得相當大的社會效益。該技術對在大慶集中供熱方面的發展具有指導性的意義，在大慶供暖行業具有良好的推廣價值。

[1]郭云奇,史曉衛.鏈條鍋爐爐排下除灰裝置改造[J].設備管理與維修,1999(11):2-3.

[2]李 崇 梅, 欒 海,鴻.6t/h 鏈 條 鍋 爐 排 風 室 系 統 的 改 造[J].煤炭技術,2000(5):1-2.

[3]王慶豐,魏建華,吳根茂,等.工程機械液壓控制技術的研究進展與展望[J].機械工程學報,2003(12):52-53.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.012

2013-03-25）

王小剛，工程師，2004年畢業于西安石油大學，從事資產 設 備 管 理 工 作 ， E-mail： dq_wangxiaogang@cnpc.com.cn ， 地 址 ：黑龍江省大慶油田礦區服務事業部物業管理三公司財務資產部，163000。