摘要：随着人类社会的不断发展和科学技术的日新月异，PLC自动化程度的越来越高，PLC自动化控制技术被应用于越来越广阔的领域。PLC自动化控制技术以其技术先进、性能优良、效率高等特点引起了社会各界和众多行业人士的极大关注。锅炉作为工业企业的常用设备，自动化程度的高低，直接关系到企业的经济效益和劳动生产率，本文从锅炉给水自动化控制技术的重要性出发，简要分析和研究了锅炉给水自动化控制技术。
关键词：锅炉给水；PLC自动化控制技术；应用
前言
在现代工业企业发展过程中，锅炉已成为最为常见的动力设备，主要是利用燃料的燃烧将其转换成蒸汽、热能、热水等形式并向相关设备输入。而就当前来看，很多锅炉的给水目前主要采取人工控制的方式，所以在燃料方面的浪费较大。因而为了更好地提高其节能效能，就必须在锅炉给水过程中加强PLC自动化控制技术的应用。
1锅炉给水系统的运行原理
从整个锅炉运行系统来看，主要是燃料与空气在一定的比例下在燃烧室内燃烧，而在热量产生之后，就会输入到蒸汽系统中形成饱和蒸汽，再利用负荷调节设备的调节阀为负荷设备提供饱和蒸汽，而燃烧时形成的烟气主要是把饱和的蒸汽转换成过热蒸汽，并利用省煤器对锅炉给水进行顶热，利用空气顶热器对空气进行顶热，最后利用风机将其通过烟囱排放到大气之中。而在整个锅炉运行系统中，锅炉给水系统又是主要是系统之一，所以为了更好地加强PLC自动化控制技术的应用，就必须结合对其运行原理有一个基本的认识[1]。例如汽包的水位调节系统，主要是用于给水流量的调节，从而确保汽包内的物料之间的平衡，最终保证给水量与锅炉蒸发量相符，从而确保汽包水位的工艺要求相符。所以在锅炉给水系统中，对水位进行自动控制时，主要是利用水位差压变送器所发出的信号，从而掌握取水压力是否变化、补偿给水母管压力是否波动，并结合蒸汽流量变化对负荷波动进行补偿，从而达到控制水位的目的。
2锅炉给水PLC自动化控制技术
2.1自动除氧技术在锅炉给水中的应用
锅炉给水自动化控制技术非常关键的一个环节就是除氧，由于氧气是造成锅炉给水系统腐蚀的主要物质，因此，能否迅速清除锅炉给水系统中的氧气，确保锅炉的安全运行，成为锅炉给水自动化控制必须解决的首要问题。按照我国锅炉除氧的国家标准，凡是水温大于或者等于95℃的热水锅炉、蒸发量大于或者等于2吨/小时的蒸汽锅炉都必须采取除氧措施。自动化控制技术在锅炉除氧环节的应用主要是锅炉自动化除氧器的应用。除氧器除氧头和除氧水箱组成，其中，除氧水箱的自动化控制是关键，除氧水箱水位的自动控制是锅炉给水自动化控制的关键环节，西门子公司生产的可编程逻辑控制器（PLC）是自动化控制的关键器件，差压变送器将除氧水箱水位的信号转换为标准信号，PLC通过自动运算输出信号给变频器，变频器通过控制电机的转速，自动调节给水量，保持除氧水箱的水位于一个恒定的状态。除氧器有热力除氧、真空除氧、化学除氧、解析除氧等形式。热力除氧运行可靠、稳定，控制操作简便，是当前应用最为广泛的除氧方法，有喷射式热力除氧、大气式热力除氧两种，其工作原理是达到沸点的锅炉给水减小了氧气的溶解度，从而不断从锅炉给水中不断逸出，从水蒸气中排出。从而达到除氧的目的。真空除氧是中温除氧技术，由除氧水箱和真空机组组成，真空除氧对加压泵、喷射泵等关键设备的要求较高，增加了循环水箱和换热设备。其工作原理是使锅炉给水在真空条件下低温沸腾，使锅炉给水中的氧气从水中逸出的除氧方式。化学除氧技术有钢屑除氧、亚硫酸钠除氧、联氨除氧等三种除氧方法。解析除氧法是一种较为先进的除氧技术。其工作原理是将锅炉给水同不含氧的气体强烈混合，使锅炉给水中的氧气解析到气体中，达到为锅炉给水除氧的目的。解析除氧法的除氧器比较复杂，除氧水箱及管道系统均应密闭，自动化要求较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然这一除氧方法较为先进，但是其所采用的除氧器的结构较为复杂，同时还应密闭管道系统和除氧水箱，因而在自动化程度方面的要求较高，导致最终应用范围相对较窄。
2.2压力控制过程中锅炉给水PLC自动化控制技术的应用
利用PLC技术对锅炉给水压力实施自动化控制的目的就是确保锅炉给水泵的水压得到恒定的控制。所以在整个控制过程中PLC又是十分关键的部件，对于实现自动化控制具有十分重要的作用[2]。主要就在输水管线上安装压力变送器，从而把输水管的水压数据转换为标准信号之后将其输入PLC，从而利用PLC的自动运算将信号传输给变频器，而变频器主要的对电机转速和节水量进行自动控制和调节，进而确保供水量始终处于较为恒定的数值，若供水量低于或超过恒定供水量时，就能采取减泵或加泵的方式对泵运行转速进行调节，从而对水量进行自动控制，而水压主要是由水量所决定，所以在控制水量的同时达到控制水压的目的。
2.3软水箱的自动化控制技术在锅炉给水中的应用
同除氧箱的自动化控制技术一样，通过可编程控制器（PLC），达到对软水箱水位的自动化控制。第四是数据的自动化采集与控制。锅炉给水自动化控制技术需要采集与控制的数据主要有流量、转速、压力、水泵的运行/停止、液位、阀门的开/关、变频器的运行/停止、阀门开度、鼓风机转速、引风机转速、煤层厚度、炉排电机转速、锅炉进水温度，锅炉炉膛出口烟气温度、锅炉出水温度、锅炉炉膛温度、锅炉进水压力、锅炉炉膛烟气压力、锅炉出水压力、锅炉炉膛排烟压力、锅炉风道压力、锅炉出水流量、室外天气温度、锅炉总回水温度、锅炉总供水温度、锅炉房补水压力、锅炉总回水压力、锅炉总供水压力、软化水流量、锅炉房旁通管流量等等。
2.4给水加药时PH值调节中锅炉给水PLC自动化控制技术的应用
在锅炉给水加药过程中，若采取人工的方式对其进行调节，不仅难以对PH值进行控制，还会对中和剂带来浪费的情况，尤其是会导致整个热力系统中出现电化学腐蚀和凝汽器断裂的情况。所以在给水加药时，为了对PH值进行调节，也应加强PLC自动化控制技术的应用。在锅炉给水中加入一定量的氢氧化钠和磷酸盐，能促进炉水缓冲性能的提升，并确保炉水的PH值相对稳定，从而顶防其水冷壁出现结垢甚至腐蚀的情况，所以必须确保计量泵能对加药量进行自动调节。这就需要组成PLC控制系统对其进行控制[3]。其中的上位监控主要是利用C群对整个系统运行的状态进行实时监控，并对其运行参数进行设定，而下位控制主要是通过安装控制器对水质数据进行采集，同时采用变频变流调速技术对化学加药实现自动化的控制，确保其在控制软件的支持下实现对PH值的调节。
总结
总之，随着我国经济的飞速发展，人们物质文化水平的日益提高，电子技术的发展，同人们生产、生活、工作、学习密切相关的民用、工业、燃油、燃煤、蒸汽、燃气、水暖锅炉给水PLC自动化控制技术的发展和应用将迎来难得的机遇，锅炉给水自动化应用前景非常广阔。由于锅炉给水自动化控制技术在自动除氧、锅炉给水压力的自动化控制、软水箱水位的自动化控制和数据的自动化采集与控制方面发展成熟而且应用广泛，可编程控制器智能控制更强、存储容量更大、运算速度更快的优点进一步促进了锅炉给水自动化控制技术的发展，只要抓住这个发展机遇，锅炉给水PLC自动化控制技术一定能够得到长足的发展，为我国的经济建设作出积极的贡献。
参考文献：
[1]韩立成，袁子文，韩翠贤.PLC及变频技术在锅炉自动化控制中的应用[J].矿业工程.2012（05）
[2]冯俊凯，沈幼庭，杨瑞昌.锅炉原理及计算（第三版）［M］.北京：科学出版社，2003
[3]魏乐，闫媛媛，江效龙，侯君虹，秦腾腾，苑召雄.锅炉汽包水位的系统动力学建模[J].热力发电.2016（01）
论文作者:边明华,李忱浩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/29
标签：锅炉论文; 自动化控制论文; 技术论文; 水位论文; 压力论文; 系统论文; 蒸汽论文; 《基层建设》2017年第28期论文;