王啟志 王曉霞 孫炳陽

摘 要：鍋爐缺水，輕則造成管道泄漏，重則造成廠毀人亡的爆炸事故，導(dǎo)致國家財產(chǎn)和人員生命的重大損失。本文采用PLC來控制鍋爐的水位。提高了安全性和工作效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；缺水報警；PLC控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.137

1 鍋爐缺水的現(xiàn)象和原因

蒸汽鍋爐具有工作壓力大，介質(zhì)溫度高，運行工況復(fù)雜等特點。缺水事故約占鍋爐重大事故的50%左右。鍋爐水位低于最低的安全水位，危及鍋爐的安全運行，稱為缺水事故。缺水事故可分為兩種類型：輕度缺水和嚴(yán)重缺水。若鍋爐缺水， 將對設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞， 如果鍋爐嚴(yán)重缺水再進(jìn)水， 就會引起鍋爐爆炸。這是因為在鍋爐缺水后， 一方面鋼板過熱， 甚至變紅， 使強度大大降低， 另一方面由于鋼板過熱后的溫度與供水溫度相差較大， 鋼板首次接觸水的位置因遇冷而開裂， 在蒸汽壓力的作用下， 龜裂被撕成大的裂口， 汽水從裂紋中噴出， 引起爆炸事故。

在鍋爐設(shè)備正常維護，正確運行的情況下， 不會出現(xiàn)鍋爐缺水現(xiàn)象。然而，因為種種原因，缺水仍常常有發(fā)生[1-3]。

1.1 缺水現(xiàn)象

（1）水位表內(nèi)水位模糊，水位計內(nèi)呈白色；（2）盡管存在水位，但水位不會移動，并形成假水位；（3）高低水位警報器有低水位報警信號；（4）給水流量小于蒸汽流量；（5）有鍋爐裝有過熱器，過熱蒸汽溫度快速升高；（6）嚴(yán)重的情況下，可以聞燒焦的味道。

1.2 缺水原因

（1）管理不到位，安全意識較差，責(zé)任心薄弱，出現(xiàn)無人監(jiān)視水位的現(xiàn)象；（2）司爐證人員操作失誤或長時間離崗而無監(jiān)視水位；（3）供水壓力不足、導(dǎo)致供水管道裂；（4）給水泵缺乏維護，自動調(diào)整器失靈，出口閥被關(guān)閉或給水閥遲緩或卡死故障；（5）水位計安裝錯誤導(dǎo)致長期水位計長期得不到?jīng)_洗，水位計顯示模糊或錯誤的水位，導(dǎo)致操作人員誤判和誤操作；（6） 缺水保護裝置長期處于失修的狀態(tài)。

2 PLC鍋爐缺水報警系統(tǒng)

PLC可靠性高，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)行業(yè)[4，5]。

本系統(tǒng)的工藝流程圖如圖1。

鍋爐的危極低水位報警是為了防止鍋爐缺水發(fā)生爆炸事故。液位傳感器時刻測量鍋爐水位，當(dāng)水位低于設(shè)定值時用X001觸點啟動輸出觸點Y001，啟動報警信號并且啟動水泵注水。當(dāng)水位達(dá)到滿水設(shè)定值時啟動注水滿延時T1，10秒鐘后，輸出Y003滿水跳閘。當(dāng)壓力繼電器低于控制壓力時，鍋爐電氣程序進(jìn)行自動控制運轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力繼電器大道控制壓力時， Y005不輸出，超壓停爐指示燈亮。當(dāng)水位低于危及水位時，缺水指示燈亮，電鈴響并且報警，保證鍋爐安全運行。

當(dāng)水位達(dá)到水位下限時，觸點X001啟動Y001低水位報警并啟動水泵注水。當(dāng)水位達(dá)到上限之后觸點X002啟動，注水延時T1運行，10后啟動Y003水滿跳閘開關(guān)，當(dāng)水位低的時候引起的鍋爐壓力不足，引起X003動作，啟動聯(lián)動快關(guān)Y005。其時序圖如圖3。

3 觸點線圈列表

4 結(jié)論

本文采用PLC來控制鍋爐的水位。PLC的高效率，可靠性和耐用性完全克服了手動操作中的各種錯誤。PLC控制可以準(zhǔn)確地檢測水位的變化，啟動或停止泵在指定水位的注水，以此達(dá)到控制水位的目的，因而可靠簡單。

參考文獻(xiàn)：

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[4]吳國明.S7-300PLC在船舶鍋爐加熱系統(tǒng)中的PID應(yīng)用[J].中國高新科技，2018（23）：100-102.

[5]趙靜，王敏.基于PLC鍋爐專家PID智能控制的研究[J].工業(yè)爐，2018（05）：59-61.

作者簡介：王啟志（1971-），男，福建人，博士，副教授，從事自動檢測與控制工作。