用微機控制鍋爐安全運行

　用微機控制鍋爐安全運行殷銘工、劉建輝2（1.撫順礦業集團有限責任公司，遼寧撫順113008；2.遼寧工程技術大學，遼寧阜新123000）往往造成重大事故。用微機控制其安全運行，將監控重點放在鍋爐壓力、水位、溫度等關鍵環節，以其確保鍋爐的安全運行。

　　目前我國小型工業鍋爐擁有量已近3 0萬臺，由于運行、管理、操作水平較低，全國每年都有不同類型的鍋爐事故發生。工業鍋爐是一種高溫、高壓容器，如不注意安全，隨時都有爆炸的危險。

　　將給國家財產及生命安全帶來極大隱患。為此，我們研制了微機監控系統應用在小型工業鍋爐安全運行上，取得了較好的效果。其系統構成如所示。主機采用STD總線工業控制機，并配以CRT、打印機以及各種功能板、邏輯接口等。

　　為實現鍋爐的經濟燃燒，把鍋爐調節系統分為熱負荷調節、氧量校正調節及負壓調節等3個子系統。這3個子系統相互協調又不可分割地組成了一個完整的鍋爐燃燒系統，并根據鍋爐對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。這些算法有機配合，增加了系統的自適應能力。為使鍋爐安全、高效、經濟運行，設計了以下的微機監控系統安全運行功能。

　　設管路4000m，用于截流龍鳳礦井的來水，再由一580m水倉至地面充填水池和選煤廠接設管路地面工業用水系統改造。首先利用了選煤廠閑置的兩座濃縮機作為地面鍋爐用水的配水設施，并采取技術手段對龍鳳礦凈水進行必要的處理，配分給地面的各個鍋爐，接設管路2365m.啟用封停的2充填系統的兩個水池（容積為8000m3），貯存井下的清水，靠自然壓差供選煤廠洗煤接設管路1 200m.利用3和4充填系統，不需任何投入，即可實現對生產混水的閉路循環。

　　3利用礦井水的效果老虎臺礦堅持礦井水防治與合理利用相結合的可持續發展戰略，在現有的自然、經濟、技術條件下，建立優化模式，實施經濟合理的方案，做到在有效防治的同時合理利用，采用高度節水和重復用水的工藝流程和技術手段，取得了顯著的效果。

　　通過實施礦井水利用方案，老虎臺礦井下已于2001年3月停止使用自來水，全面應用礦井水，于2001年10月洗煤和部分鍋爐也開始利用礦井水。如果今后井下生產、洗煤和鍋爐全部利用礦井水，經測算全年節約自來水400多萬m3，每年可節約生產成本800多萬元。

　　股份有限公司虎臺煤業分公司副總經理。

　　（：2002― 05―01；責任編輯：梁紹權）1鍋爐微機監控系統運行中的自動安全保護鍋爐的熱負荷調節系統，即蒸汽鍋爐的主蒸汽壓力調節或熱水鍋爐的出口溫度調節及蒸汽鍋爐的水位調節系統。在鍋爐運行中，這些系統的自動調節屬于定值調節。在給定水位、壓力或溫度下，計算機會根據給定值采用各種調節算法，使系統接近及保持給定值恒定不變。所以不會使鍋爐壓力或溫度超限。以蒸汽鍋爐主蒸汽壓力為例，在給定運行中，若用汽負荷突然變小，必然導致鍋爐壓力上升，計算機會根據控制算法自動地減少給煤，減小鼓風和引風。如壓力降不下來，則在下一個調節周期中繼續減小，直至系統泄壓，從而對鍋爐的安全起自動保護作用。

　　2蒸汽鍋爐的水位監控蒸汽鍋爐的水位計是一個重要的安全附件。

　　通過監視鍋爐的水位，保證其在正常水位下運行。小型工業鍋爐最常見、最危險的事故就是減水事故。通常對小型鍋爐的管理方法就是人工監視，人工啟動水泵進行補水，這種方法容易觀察失誤，錯把缺水當成滿水，造成減水事故。6t以上的鍋爐，往往采用一些儀表進行監控，如高低水位警報器等。把微機投入到鍋爐運行管理之后，在水位定值調節的基礎上，安全保障方面又向前推進了一步，其控制程序如。

　　極限水位控制圖確定鍋爐運行的正常水位及上、下限水位，水位到達上、下限水位時，水泵自動停止或開啟。

　　若水泵發生故障，水位繼續上升或下降到警報水位，警報報警，提醒司爐工人采取應急措施。

　　若司爐工人脫崗或睡覺，沒有聽到報警或警報失靈，水位到達極限上、下水位時，鍋爐自動停車（切斷鍋爐所有電源）。

　　這樣就對鍋爐水位增加了一套后備保護的監控系統，加大了鍋爐運行的安全系數，最終迫使鍋爐停止運行，保證了鍋爐的安全。

　　3蒸汽鍋爐的超壓保護目前小型工業鍋爐大多數是依靠壓力表來指示鍋爐內部的壓力，依靠安全閥施行超壓保護。微機系統在原來基礎上增加了一套在壓力表和安全閥同時失靈情況下的后備保護和中間環節的報警裝置，這樣就大大提高了鍋爐的安全性能，該保護程序如下。

　　壓力表指示鍋爐壓力，微機根據壓力高低自動調節鍋爐負荷。

　　壓力上升到工作壓力時，壓力表報警，提醒司爐人員注意。

　　壓力升至第一安全閥開啟壓力時，安全閥開啟排汽報警并泄壓。

　　若壓力表和第一安全閥同時失靈，壓力升至第二安全閥開啟壓力時，微機可強制停止鍋爐運行。

　　4熱水鍋爐的超壓、低壓報警在供暖循環系統中，因為水壓控制不好，超壓、低壓常有發生。超壓時，容易引起用戶的散熱器發生爆裂，造成經濟損失及人身傷亡事故。低壓時，則保證不了系統水的正常循環，部分住戶散熱器不熱，影響供熱質量。

　　在熱水鍋爐運行管理中，經常會用人工進行補水，控制鍋爐水壓，鍋爐水降至壓力下限時，開泵補水，水壓達到上限時，停止補水。但往往由于操作失誤，造成不必要的損失。尤其是進入采暖期，鍋爐剛剛開始運行，供熱管網中有部分氣體沒能完全排除干凈，散熱器爆裂事故最容易發生。

　　微機監控鍋爐運行，會避免由于人工操作失誤帶來的安全隱患。其控制程序如下。

　　鍋爐水壓降至下限水壓時，自動開泵補水。

　　鍋爐水壓上升至上限水壓時，自動停止補水。

　　鍋爐水壓下降至下限水壓以下的極限水壓或水泵失靈，報警并停爐。

　　鍋爐水壓上升至上限水壓以上的第一安全閥開啟壓力時，安全閥泄水降壓。

　　壓力仍繼續上升，或在第一安全閥失靈的情況下，鍋爐壓力升至第二安全閥開啟壓力時，報警停爐。

　　5熱水鍋爐的超溫報警熱水鍋爐的致命安全問題是爐內超溫汽化，爐內溫度急劇升高，最后導致鍋爐爆炸。尤其是循環系統發生故障或鍋爐房突然停電，鍋爐內部介質處于停滯狀態時，爆炸事故最易發生。

　　為安全起見，我們把鍋爐正常運行壓力的飽和溫度以下40*C定為超溫警報點，水溫達到這一溫度時，自動報警。

　　鍋爐水溫達到警報點時報警，并自動調整鍋爐運行負荷。

　　鍋爐水溫超過警報溫度5 *C時，自動停止鍋爐鼓、引風機及停止給煤。

　　6爐膛溫度的控制鍋爐內的燃料充分燃燒，使熱效率達到最佳狀態。通常將爐膛進入到對流段入口處的煙溫控制在900~950C之間，這時則表明爐內燃燒合理，充分。若該處溫度高于1000C時，除煤質發生較大變化外，表明爐內傳熱系統存在一定問題，此時爐溫報警，提醒司爐人員要進行停爐檢查。

　　局部水管系統發生因水質不好、結垢、堵塞受熱面管子等，都會使爐內輻射受熱面積相對減少，如若不及時處理，很可能會發生鍋爐爆管事故。

　　把微機技術應用到小型工業鍋爐的運行管理上，能夠保證鍋爐設備的安全，大大地減少鍋爐惡性事故的發生。