船舶辅锅炉的自动控制系统分析

I 船舶辅锅炉的自动控制系统分析

[摘要] 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。本文就船舶辅锅炉的自动控制和运行管理进行论述。首先,介绍了锅炉的功用和工作原理。锅炉在船舶辅助机械中占有非常重要的位置，我们只有对锅炉的结构有了深入了解，才可以为以后的工作带来更多便利；其次，介绍了锅炉的自动控制系统。随着船舶自动化程度的提高，锅炉的管理也越来越向着自动化、智能化的方向发展，特别PLC技术在锅炉自动化控制中的应用越来越普遍，作为一名管理者，有一个较好的自动化基础是十分有必要的；最后，介绍了锅炉的运行与管理。由于其地位的突出，所以平时的良好管理，可以减少很多不必要的麻烦。例如水位计的冲洗，炉水放残，烟管侧的吹灰，炉水水质的化验，油嘴和滤器的更换等工作。

[关键词] 锅炉；结构组成；自动控制系统；运行管理

II Marine Auxiliary Boiler Automatic Control and Operation

Management

[Abstract] Boiler the overall structure of ontology and auxiliary equipment including

boiler two parts.This paper Marine auxiliary boiler automatic control and operation

management were discussed. Firstly introduces the function and working principle of

boiler. Boiler occupies a very important position in the ship auxiliary machinery , With

in-depth understanding we have only the structure of the boiler , In order for future

work to bring more convenience; Secondly, the automatic control system of the boiler

is introduced. With the improvement of the degree of automation of the ship, The

boiler management is more and more toward automation, intelligent direction, In

particular, the increasing application of PLC technology in the boiler automatic control,

As a manager, there is a better automation foundation is very necessary. Finally, the

boiler’s operation and management. Prominent status usually good management can

reduce a lot of unnecessary trouble. For example, the water level of the washing,

boiler water discharge residue, smoke tube side blowing, the furnace water quality

laboratory, glib and filter replacement.

[Key words] Boiler; Structures; The Automatic Control System; The Operation Management

III 目 录

0 引言-------------------------------------------------------------------1

1 锅炉的类型-------------------------------------------------------------1

1.1 烟管式辅锅炉-----------------------------------------------------1

1.2 水管式辅锅炉-----------------------------------------------------1

1.3 烟管—水管式辅锅炉-----------------------------------------------2

1.4 废气锅炉---------------------------------------------------------2

2 锅炉的结构与附件-------------------------------------------------------2

2.1 锅炉的基本组成和工作原理-----------------------------------------2

2.2 锅炉的本体组成---------------------------------------------------2

2.3 锅炉的辅助设备---------------------------------------------------3

3 锅炉的自动控制---------------------------------------------------------4

3.1 锅炉的水位自动控制系统-------------------------------------------4

3.2 锅炉的燃烧自孔子和系统-------------------------------------------6

3.3 过热蒸汽温度自动调节系统-----------------------------------------8

3.4 锅炉蒸汽压力自动控制---------------------------------------------9

3.5 锅炉运行中的管理------------------------------------------------11

结论---------------------------------------------------------------------12

致谢语-------------------------------------------------------------------13

参考文献-----------------------------------------------------------------14 ***：轮机工程专业毕业论文

1 0 引言

在柴油机动力装置的货船上，加热燃油、滑油、水及生活所需的蒸汽，都来自小型辅锅炉。

辅锅炉具有蒸发量小（一般小于5t∕h），气压低（一般低于1MPa），对蒸汽品质要求不高等特点，所以容易实现自动化。它包括水位和蒸汽压力自动控制，燃烧的时序控制及安全保护等。控制系统要求工作可靠，维修简单，造价低，便于管理。船用锅炉的种类较多，从结构、工作特性反面基本可分为火管式和水管式两大类。锅炉是发电、炼油、化工、造纸、制糖等工业部门必不可少的动力设备。由于设备分散、管理不善或技术上的原因，多数锅炉目前还处于人工控制状态。人工控制不仅加大了操作工人的强度，而且燃烧的消耗量与蒸汽生产量的比值主要取决于操作工人的技术水平和工作责任心，难以使锅炉处于良好的工况，增加了燃料消耗，降低了锅炉的热效率，增加了环境污染。由于计算机具有记忆、高速运算和便于集中控制等优点，而且计算机程序具有灵活性，可以方便地组成和修改控制算法，所以在锅炉控制中采用微机代替人工进行控制。

1 锅炉的类型

在现代内燃机动力装置的船舶上，辅助蒸汽锅炉（简称辅锅炉）是对水进行加热而产生蒸汽的设备。船用锅炉的种类较多，从结构、工作特性方面基本可分为火管式和水管式两大类。

锅炉的组成主要包括三部分：燃烧室--供燃油燃烧产生热量的炉膛（或炉胆）；火管（或水管）--将热量给炉水使其气化的管簇；容汽空间--蒸汽从水中分离出来所占的空间。

船用辅锅炉主要有以下类型。

1.1 烟管式（又称火管式）辅锅炉

燃料在炉膛内燃烧所产生的高温烟气通过燃烧室进入烟管，最后从烟囱排放出去。烟气以一定的流速流过烟管时，与管外包围着的炉水进行热交换，以产生一定参数的蒸汽。这种类型锅炉热负荷较低，结构尺寸较大，但补给水品质要求低，管理方便。

1.2 水管式辅锅炉 ***：轮机工程专业毕业论文

2 燃料在炉膛内燃烧所产生的高温烟气在水管外侧横向冲刷管壁，与管内流动的炉水进行热交换，并产生一定参数的蒸汽。该型锅炉具有布置合理，水循环良好，启动迅速，热效率高等优点，它能提供较高参数的蒸汽，是较经济的一种锅炉。

1.3 烟管—水管联合式辅锅炉

属组合型，兼有水、火管锅炉部分特点，但因结构复杂、笨重，故目前选用不多。

上述三类辅锅炉在船舶上大多是自成一单独系统，常见的蒸汽参数：蒸汽压力P=0.49—0.69MPa表压；蒸汽产量D=3.0—20t∕h。该类锅炉一般要求设置辅助受热面、经济器、空气预热器等。

1.4 废弃锅炉

它不是独立的整体，而是配置在主机的排烟管上，用以回收主机排除烟气中的余热，故称废弃锅炉。废弃锅炉力求结构简单，维护方便及安全可靠等。因此，一般都采用烟管式结构。废弃锅炉蒸汽压力低，蒸汽产量随主机类型、功率大小、蒸汽压力高低而变化。在现代船舶上，主机为重、大型内燃机的排气管道上，大多配置了废弃锅炉或新型的热管式辅助锅炉[1]。

2 锅炉的结构与附件

2.1 锅炉的基本组成和工作原理

将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。船舶辅锅炉按结构主要分为燃油锅炉和废气锅炉，燃油锅炉又可按受热面特点分为烟管锅炉和水管锅炉。废气锅炉按结构形式又可分为立式烟管锅炉，强制循环水管废气锅炉。锅炉的附件主要有水位计，给水阀蒸汽阀，表面排污阀，底部排污阀，水样阀，空气阀，仪表阀等[2]。

船舶锅炉是由锅炉本体和辅助设备所组成。锅炉本体的任务是将燃料的化学能通过燃烧和传热转换为蒸汽的热能。辅助设备是由提供锅炉工作所必须的设备和工作系统。

锅炉本体包括有炉膛、蒸发受热面、蒸汽过热器、省煤器、空气预热器等。

2.2 锅炉本体的组成

1）炉膛

炉膛是燃油进行雾化燃烧的场所，它的作用是提供足够的空间使燃油得以充分的燃烧，同时，使燃烧发出的热量不会散失到锅炉外面去。