燃油锅炉预防低水位熄火装置的研发与应用

双良WNS型系列锅炉是一种卧式的，以重油为燃料的蒸汽锅炉，是各大工厂企业用于是生产蒸汽的重要设备。现以我厂正在使用的双良WNS20-1.6-YZ型蒸汽锅炉（以下简称锅炉）为研究对象，着重分析其给水控制系统引起低水位熄火停炉的原因，以及预防低水位熄火装置的研发与应用。
1、技术背景
锅炉水位的工作原理：锅炉工作在“位式给水”自动控制方式时，当水位低于电极棒E3时，锅炉处于“水位低”状态，水泵会自动启动运行给水，一直给水至E2，水泵停止，水位转变为“水位高”。锅炉的正常水位保持在“水位高”和“水位低”之间波动，如果水位升高至E1（水位超高）则锅炉报警，但不停炉；如果水位降低，低于E4（水位极低）时，则锅炉报警并熄火停炉，并显示“水位极低”故障。（见图1）

锅炉给水泵控制系统是采用传统的继电接触器型的Y/△降压启动控制的，该控制系统所包含的继电器、定时器、接触器及其辅助触点的数量较多，电器之间的线路连接非常复杂。我们发现Y/△控制电路无法正常启动水泵的大多数原因在于继电器的辅助触点或时间继电器损坏。
经过我们的长期运行机观察，发现锅炉经常发生“水位极低”熄火故障的主要原因，是锅炉的水位到达“水位低”的水位线时，没有手工启动备用水泵，锅炉水位将进一步降低至“水位极低”水位线，然后才报警并很快造成熄火停炉。
2、研发方向
鉴于上述原因，为解决锅炉因给水泵不能及时启动而造成低水位熄火停炉的问题。在不改变原控制系统电路结构的基础上，我们可利用现有的设备创新研发低水位熄火智能控制装置。（见图2）

当锅炉水位到达“水位低”的水位线时，“智能故障识别电路”开始监测水泵的运行状态，如果水泵在设定的Y/△转换时间内（一般设为10秒)还未能完成启动， “智能故障识别电路”就判断水泵控制存在故障，立即发出声光报警提醒操作工，同时自动切换至备用水泵运行，避免“水位极低”引发停炉故障，保障锅炉正常进行。
3、研发与应用
1）设计智能控制电路
通过分析锅炉的电气原理图，设计智能控制装置电路（见图3），电路分为智能故障识别电路、声光报警电路和备用水泵自动切换电路三部分。

2）制作智能故障识别电路（见图4）。将水位控制器的低水位输出信号SU:TB、24V-接至低水位信号输入接口，将锅炉启动信号输入接口1与锅炉启动继电器KA15的14端子连接，将水泵启动信号输入接口2、3分别与水泵接触器KM2.2、KM3.2的A1端子连接，确定延时输出电路ＫＴ５的延时时间（设置躲过水泵的Y/△转换时间），当Y/△转换时间到了而水泵尚未成功启动时，输出报警并识别故障。
3）制作声光报警电路（见图5）。在操作面板上安装报警指示灯HL9，将报警输出接口10接到指示灯的L端；将报警输出接口11、12与KA17的常开点12－8并联,利用锅炉警笛实现双重报警，当警笛响时可根据指示灯来判断报警类型。
4）制作备用水泵自动切换电路（见图4）。在复位信号输入接口4、5接入备用水泵自动切换复位信号（可在水泵停止按钮SB6上加装常闭触点来实现），将备用水泵自动切换输出接口13、14接入水泵控制线路中。当不需要备用水泵时，将水泵切换到手动运行模式，然后按SB6复位。
5）预防低水位熄火装置的安装。

4、结论
双良蒸汽锅炉低水位熄火装置是我们在使用锅炉的过程中不断发现问题与总结经验后研发的项目，该装置成功解决了锅炉低水位熄火停炉的故障问题，有力地保障了锅炉给水系统的正常运行，提高了锅炉运行的稳定性和可靠性，确保了动力能源的正常供给，确保生产的胜利进行。

参考文献：
［1］ <<双良锅炉调试手册 >>江苏双良锅炉有限公司 2002.1
［2］<<双良锅炉培训手册 >>江苏双良锅炉有限公司 2003.1
［3］<>江苏双良锅炉有限公司 2004.3