20T/h蒸汽锅炉安全联锁保护改造

摘要：

锅炉的“安全联锁保护”是锅炉控制系统中最重要的组成部分，直接关系到锅炉能否在日常生产中保持安全稳定运行，旧有设备组成的安全联锁保护系统在技术上已经落后，并存在着一些安全隐患问题，通过PLC技术以及Ⅲ型仪器仪表的使用，通过合理的构造组合测量检测、运算比较、输出控制、报警联锁、自控停炉等环节，以及合理的PLC编程，构造起一个新的安全联锁保护系统，排除旧设备系统中存在的各种危及运行和安全的隐患问题，以提高锅炉运行的稳定性和安全性。

关键词：安全联锁保护、PLC技术、Ⅲ型仪器仪表

前言：

我公司的百吨锅炉房是全厂的重点站房，承担着全公司日常生产、生活用蒸汽的生产工作。百吨锅炉房现在安装使用着5台20T/h燃煤蒸汽锅炉。运行的稳定和安全是锅炉蒸汽生产中最需要关注的焦点问题。在现代电气技术的指引下，锅炉的运行已经可以构建起比较高的电器控制系统平台，使得锅炉运行生产和安全有了比较可靠的保证，在系统中尤以“安全联锁保护”是核心部分。当今社会，科学技术日新月异，电力电子行业的一些成型技术手段已经迈向普及，

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PLC技术已经普遍的应用到我们的日常生产、生活中，已经成为电气控制系统中应用最为广泛的核心装置。PLC不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，在恶劣环境下长时间、不间断的运行，且编程简单，维护方便 。随着微电子技术的发展，微处理器的速度越来越快，价格越来越低，已被广泛应用于仪器仪表中，数字信号处理技术的发展和高速数字信号处理器的广泛采用，极大地增强了仪器的信号处理能力。数字信号处理器通过硬件完成乘、加运算，大大提高了仪器性能。通过选择适合蒸汽锅炉工况的Ⅲ型仪器仪表配合PLC构造一个“安全联锁保护”的系统将会为蒸汽锅炉的稳定和安全运行提供可靠的保证。

实践过程：

原来我们站房内使用的锅炉“安全联锁保护”系统设备主要是Ⅱ型仪表，其内部还使用的是印刷电路板和分立电器元件，工作原理也很落后，这种设备在市场上基本已经淘汰了，对日常的维护、维修造成了非常不力的影响。用来实现锅炉安全联锁保护的设备核心是一台DDZⅡ闪光报警器和一块由我们自己的技术人员开发并制作的以差分电路控制的模拟量电路板（参见图1.联锁报警装置电路图）。报警器接收来自二次仪表的开关量并对应发出报警声光信息，同时为电路

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板提供工作电源，电路板也接收来自二次仪表的开关报警信号及串行电流信号实现比较控制相关的继电器，由继电器控制变频器，来实现停炉保护的目的。这种设备构成中存在的问题很多：首先分立电器元件老化及受环境温度影响带来的性能不稳定情况很多，变送器、二次计量仪表、报警器到电路板都存在，长期运行使晶体管电路故障率很高，从而导致整个安全联锁保护系统的瘫痪。由于电路板的工作电源是由报警器提供的，因此如果报警器出现了故障，就会造成自动联锁停炉也不能实现工作，使锅炉处于无报警也无保护的可怕状态下。最后，由于电器元件老化所带来的校验不准确，校验值漂移也对安全运行提出了挑战。

我们选择需要的新设备来设计一套系统来实现“安全联锁保护”。在测量阶段我们选择市场已经普遍在使用的OPS-3051C及KLP-902MKG系列压力、差压变送器作为测量传感器（参见表格1）。

序号 1 2 3 4 用 途 汽包水位 汽包水位 蒸汽压力 蒸汽压力 名 称 规格型号 备 注 智能差压变送器 OPS-3051C（-4.4～0Kpa） 智能差压变送器 OPS-3051C（-4.4～0Kpa） 智能压力变送器 OPS-3051C（0～2.5Mpa） 智能压力变送器 KLP-902MKG（0～2.5Mpa） 变送器选用表1.

序号

用 途 名 称 3

规格型号 备 注