第八章 船舶蒸汽锅炉自动控制.ppt

§8-5 船舶蒸汽锅炉的安全保护 蒸汽锅炉是重要的辅助设备，并且是压力容器，一旦爆炸，将对人身和财产安全造成重大事故。所以要对锅炉采取严格的安全措施，主要有以下几个方面： 1.蒸汽压力保护 目的：防止蒸汽压力超过汽包的设计压力。 措施：安装安全阀，一般装两个，安全阀的开启压力可为大于实际工作压力的5%，但不超过锅炉的设计压力。 管理：定期试验和检查。 §8-5 船舶蒸汽锅炉的安全保护 2.水位保护 目的：防止锅炉烧坏。 措施：设置危险水位保护装置。下降到危险水位时，自动切断锅炉的燃烧。要求独立于水位自动控制系统。 设有专门的浮子室，浮子开关和控制电路。 管理：定期试验和检查。 §8-5 船舶蒸汽锅炉的安全保护 3.熄火保护 目的：非正常燃烧时，能及时切断锅炉的燃油系统。 措施：由火焰探测器及控制电路组成。 管理：定期试验。 结束！ * 蒸汽锅炉过热器的作用。过热器是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，经过加热，使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸汽。 * * * * * * * * * * * * NPN的基极高电平导通，PNP的基极低电平导通 * * * * * 模盒 * §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 2．蒸汽压力自动控制系统的组成及工作原理 目的：锅炉在不同负荷下，控制汽压稳定在给定值上 油轮锅炉蒸汽压力自动控制系统是由两个控制回路组成： 调油回路：是通过PI蒸汽压力调节器来控制燃油调节阀的开度，改变炉膛的喷油量 调风回路：为了保证最佳的风油比，空气压力的给定值随喷油量而变化 送入炉膛的空气流量Q是用风道与炉内的压差来反映的，与给定值进行比较并得到偏差，经PI的空气量调节器控制风门以改变Q §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 油船辅锅炉燃烧控制系统框图 3 代表喷油量 超前调节 具有延迟性 负荷突然↑时，5优先于喷油量4的变化，能够及时作用，以维持稳定燃烧 负荷突然↓时，5突然↓ ，高压选择阀选用具有延迟特性的4信号，使炉内处于空气过剩状态。 1 2 3 4 4 最佳空气量 5 6 1，2 燃油阀开度 7 7 鼓风流量 平方关系 §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 3．系统的其他主要元件 （1）燃油控制阀 燃油调节阀结构原理图 1- 预紧弹簧 2- 调整旋钮 3- 膜片 4- 反馈波纹管 P1 蒸汽压力调节器输出的控制信号 P 输出与燃油量Q成比例的燃油压力 P0 是燃油控制阀的阀前压力 F 膜片3的有效面积 f 反馈波纹管4的有效面积 N 弹簧1的预紧力 则稳态时，有如下关系： F f §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 （2）函数发生器 函数发生器结构原理图 1-测量波纹管 2-喷嘴挡板机构 3-气动功率放大器 4-反馈气室和反馈波纹管；5-反馈凸轮 6-调零弹簧 7-量程调整螺钉 函数发生器使喷油量与送风量成近似平方关系 p入代表喷油量实际值的气压信号 p出输出气压信号，通过风门调节机构改变锅炉的送风量 p出与p入之间的函数关系是由反馈凸轮5的外形轮廓实现的 处于新平衡 §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 （3）微分控制阀 燃油调节阀结构原理图 1、2、3-膜片；4-喷嘴；5-恒节流孔 6-放大器；7-挡板 该阀为放大倍数K＝1不可调的比例微分阀，稳定后输出=输入 7 函数发生器 p2 微分阀 R4 气源 主调节器 F1 F2 F3 F2 F1=F3 处于平衡时有： 因F1=F3，故p0=p2 ，所以K＝1 §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 7 函数发生器 p2 微分阀 R4 气源 主调节器 F1 F2 F3 假定锅炉负荷突然增大，蒸汽压力会迅速下降，导致： P暂时不变 F2 F1=F3 使风门提前有一个较大的开度 限制膜片的下移，膜片组处于暂时平衡状态，完成微分输出 破坏了膜片组的暂时平衡 微分输出的消失过程，并恢复到初始平衡状态 延迟到来 膜片组达到一个新的平衡状态 §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 （4）高压选择器 高压选择器结构原理图 A-微分控制阀的输出；B-函数发生器的输出；C-输出（空气压力控制回路的设定值） 高压侧将自动关闭另一侧的喷嘴 膜片 喷嘴 §8-2 船用锅炉蒸汽压力的自动控制 3．控制系统常见故障分析及管理要点 1）常见故障分析 锅炉负荷处于稳定状态，但蒸汽压力出现振荡，主要原因可能是：燃油控制阀振荡；燃油泵输送压力振荡；蒸汽压力变送器本身振荡或节流不当；主控制器的灵敏度太高等。 锅炉负荷处于稳定状态，但检测的蒸汽压力与设定值不符，主要原因可能是：主控制器的调整不正确或蒸汽压力变送器调整不当等。 尽管风