王小剛（大慶油田有限責(zé)任公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部）

自動布風(fēng)控制系統(tǒng)在供熱行業(yè)中的應(yīng)用

王小剛（大慶油田有限責(zé)任公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部）

結(jié)合大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部供熱系統(tǒng)實際情況，對自動布風(fēng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，實現(xiàn)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(fēng)控制系統(tǒng) 供熱 應(yīng)用

大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)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(jù)鍋爐運行狀態(tài)和火焰燃燒情況及時合理調(diào)整爐排布風(fēng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)運行。針對這一生產(chǎn)實際情況，研制了自動布風(fēng)控制系統(tǒng)。

1 自動布風(fēng)控制系統(tǒng)組成及工作原理

自動布風(fēng)系統(tǒng)由落灰執(zhí)行機構(gòu)、布風(fēng)微調(diào)機構(gòu)、液壓系統(tǒng)和工控機自動控制系統(tǒng)四部分組成。

1.1落灰執(zhí)行機構(gòu)

執(zhí)行機構(gòu)一端與原落灰系統(tǒng)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(dāng)需要手動操作落灰時，可以輕易地將執(zhí)行機構(gòu)與液壓缸分離，實現(xiàn)手動操作。執(zhí)行機構(gòu)如圖1所示。

圖1 落灰執(zhí)行機構(gòu)

1.2布風(fēng)調(diào)整系統(tǒng)

由于鍋爐負(fù)荷調(diào)整、煤質(zhì)不同、進(jìn)風(fēng)溫度變化、突發(fā)情況處理等原因，需要經(jīng)常地調(diào)整鍋爐各進(jìn)風(fēng)門的開度。目前，油田諸多鍋爐房布風(fēng)調(diào)整都是通過人工方式逐個調(diào)整，調(diào)整精度和調(diào)整時間都不理想。安裝布風(fēng)調(diào)整系統(tǒng)后，可根據(jù)以上要求實時在 中 控 室 調(diào) 整調(diào)風(fēng)門 大 小 開 度[1]。

布風(fēng)調(diào)整系統(tǒng)選取不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的電動執(zhí)行機構(gòu)。優(yōu)化的齒輪模數(shù)、齒數(shù)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(diào) 風(fēng) 模 式[2]。 可實時控制爐排調(diào)風(fēng)門的開度，隨時調(diào)整鍋爐合理布風(fēng)，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(jìn)行布風(fēng)調(diào)節(jié)工作 （圖2）。

圖2 自動調(diào)風(fēng)機構(gòu)

1.3液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)為整個落灰系統(tǒng)提供動力。根據(jù)設(shè)定參數(shù)來計算，從標(biāo)準(zhǔn)系列選擇得到各液壓元件參數(shù)及型號和液壓系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。電磁換向閥中位機能選擇Y型。液壓系統(tǒng)啟動后，液壓缸初始動作讓執(zhí)行機構(gòu)向外，使灰落下。根據(jù)需要，可調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制油缸運動速度。在液壓系統(tǒng)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(guān)，使油缸自動作往復(fù)運動。電接點壓力表的選用，能夠使油缸運動中途負(fù)載極大無法繼續(xù)前行或電動機已超載時變反向運動 （圖3）。

圖3 液壓系統(tǒng)原理示意圖

液壓傳動可用于諸多行業(yè)，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(yōu)點有：

1）易于實現(xiàn)自動化。液壓系統(tǒng)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(jié)合使用時，可以實現(xiàn)自動工作。

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

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

4）易于進(jìn)行液壓系統(tǒng)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(chǎn)品質(zhì)量。

1.4工控機自動控制系統(tǒng)

工控機自動控制系統(tǒng)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(tǒng)。操作人員在中控室即可完成下述操作步驟：

◇可以設(shè)定循環(huán)時間和循環(huán)順序，使落灰系統(tǒng)定時啟動；

◇可以在手動模式下，手動控制落灰系統(tǒng)；

◇當(dāng)自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障或其他緊急情況需要落灰時，可將執(zhí)行機構(gòu)與液壓系統(tǒng)連接斷開，手動操作落灰手柄進(jìn)行落灰操作；

◇可以根據(jù)爐膛內(nèi)火焰燃燒情況操作各爐排調(diào)風(fēng)門開度。

2 改造后的效果

通過采用自動布風(fēng)控制系統(tǒng)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(fā)揮現(xiàn)代化鍋爐房的行業(yè)優(yōu)勢，為優(yōu)質(zhì)高效供暖提供保障。

1）工控機集中控制?？刂飘嬅嫘蜗?、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(xiàn)遠(yuǎn)程控制。設(shè)備工作人員在主控室內(nèi)就能實現(xiàn)對爐排落灰動作和風(fēng)門風(fēng)量的調(diào)節(jié)控制。

3）能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。布風(fēng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定自動落灰的動作時間和動作次數(shù)進(jìn)行動作，免去人工計時，完全實現(xiàn)了無人控制。

4）布風(fēng)系統(tǒng)能夠精確控制鍋爐風(fēng)量，保證鍋爐處于最佳運行狀態(tài)，使燃料燃燒更充分，年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約 430t。

5）自動布風(fēng)系統(tǒng)能合理布置鍋爐鼓風(fēng)量，提高燃料利用率，降低鼓風(fēng)機負(fù)荷，節(jié)省電能。

3 結(jié)論

大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理三公司登峰供熱分公司，通過應(yīng)用自動布風(fēng)技術(shù)后，不僅獲得可觀的經(jīng)濟效益，而且也獲得相當(dāng)大的社會效益。該技術(shù)對在大慶集中供熱方面的發(fā)展具有指導(dǎo)性的意義，在大慶供暖行業(yè)具有良好的推廣價值。

[1]郭云奇,史曉衛(wèi).鏈條鍋爐爐排下除灰裝置改造[J].設(shè)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(fēng) 室 系 統(tǒng) 的 改 造[J].煤炭技術(shù),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(shù)的研究進(jìn)展與展望[J].機械工程學(xué)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(yè)于西安石油大學(xué)，從事資產(chǎn) 設(shè) 備 管 理 工 作 ， E-mail： dq_wangxiaogang@cnpc.com.cn ， 地 址 ：黑龍江省大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理三公司財務(wù)資產(chǎn)部，163000。