锅炉自动化控制的电气设计

1、锅炉自动化控制的电气设计摘 要：锅炉要想完全的实现自动化控制的功能，做 好电气设计是非常重要的，在对其进行电气设计时，要遵循 很多原则其中最重要的就是安全原则，因为锅炉自身的电路 就十分复杂，尤其是配电回路，在设计时出现任何一点细小 的差错，都会引起无法想象的后果。首先介绍了锅炉工艺； 其次阐释了其设计原则，最后探讨了锅炉自动化控制的电气 设计所应用到的各项技术，希望能够为锅炉电气设计的发展 提供借鉴。关键词：锅炉；自动化控制；电气设计 锅炉工艺看似简单，实际十分复杂，其由三部分构成， 概括起来就是锅、炉以及附属部件，这几部分各自都有不同 的功能，锅的功能主要是控制水压；炉的功能主要是燃烧燃

2、料；而附属部件主要配合前两个部件。这三个构成部分形成 一个完整的锅炉系统。锅炉有很多型号，每一种型号的电气 设计都有不同的地方，在具体设计时，只要按照具体的要求 进行设计即可。1 锅炉工艺介绍 锅炉是一种非常重要的热力设备，该设备的应用范围非 常广泛，目前已基本实现了自动化控制，其主要的功能就是 将工业生产中产生的余热或者其他方面产生的热量放置到 容器中，该容器中有一定的水量，如果这些热量将其中的水 变成工业中所需要的温度，甚至变成蒸汽以供使用。锅炉主 要由三个部分构成，第一是水压部分，这部分我们也可以将 其称为锅， 这种锅炉自身必须具备的设备； 第二是燃烧设备， 该设备我们也可以将其称为炉；

3、第三是附件仪表以及其他一 些设备，这些我们都可以将其称为附属部件，这三个部分综 合起来成为动力系统。锅炉的划分方法有很多，如果按照锅 炉的具体用途来划分可以将其分为四种，第一种是电站锅 炉，主要应用在电站方面；第二种是机车锅炉，主要应用在 机车方面；第三种是船用锅炉，主要应用在船体方面；第四 种是工业锅炉，一般应用在各种工业行业中。除此之外，锅 炉还有很多划分方法，比如根据出口压力进行划分；根据循 环方式来划分等，在这里笔者就不一一叙述。2 锅炉自动化控制的电气设计原则 锅炉作为电厂最重要的设备之一，其作用不言而喻，目 前锅炉制作以及使用技术都已经有了非常大的发展，如今锅 炉在使用的过程中，已

4、经实现了自动化，通过自动化来控制 锅炉运行过程中的各项参数，这样不仅降低了工作人员的工 作量，也提高了锅炉工作的效率。但是锅炉自动化要想真正 的发挥效用，电气设计十分关键，在设计时必须遵循以下原 则：首先，虽然锅炉所需要使用的设备具有自动化的功能， 可以对其进行集中控制， 但是为了避免意外， 但是其设计时， 还应该设计手动控制，这样即使自动化化设备出现了问题， 也可以通过手动来使锅炉进行运行，不影响工作；其次，遵 循安全原则， 这对锅炉的电气设计来说， 是非常重要的原则， 因为锅炉所涉及到的电路系统十分复杂，而且电压与其他设 备相比也比较高， 如果在设计中稍有大意， 后果都十分严重。 配电回路

5、的设计是锅炉设计的重要环节，这一环节的保护措 施一定要做好，其采取的设计方法必须达到整个锅炉系统安 全的要求；最后，设计出来的电气系统应该能够适应锅炉房 中的环境，通常情况下，锅炉中的环境都是属于高温、潮湿 除此之外，灰尘也非常多，这种特殊的环境，在设计时要格 外注意，在设计时就按照这个环境进行设计，这样适用性比 较强。设备选材是非常重要的步骤， 工作人员应该认真对待， 一般情况下，选材性能符合要求，设计出来的电气系统都能 够正常的使用。3 锅炉自动化控制的电气设计技术 锅炉有很多种类型和型号，每一种类型和型号的电气设 计原理虽相似，但是也有不同的地方，所以具体的设计环节 应该根据锅炉的具体情

6、况而定。接下来笔者就以 35t 锅炉为 例，来详细的介绍一下其电气设计技术。3.1 配电设计电气系统的供电必须满足锅炉所有电气设备的正常运 行需求。自动化控制下的辅助设备呈放射状散布在控制系统 下方，所以在对辅助设备进行电气设计时也遵循放射状配电 原则，而与此类辅助设备平行的照明系统则采用树干式配电 方式。配电柜的选型要求相当严格，本文根据实际情况选用 了 MNS 交流低压配电柜，因为锅炉辅助设备较多，按照功 能不同需要不同的功率，所以不同的辅助设备通过自动化控 制系统可由不同的配电柜进行配电，能够满足个性化需要。3.2 导线的选择和铺设 自动化控制系统所选择的导线必须能够满足系统中所 有电气

7、设备用电总和的要求，在所有电气设备正常工作的情 况下不会因电流或负荷过大而损毁。如果导线选择不当，则 很容易发生危险，如电流过大导线承受不了最终引发火灾等 事故就时有发生。通过细致研究，根据锅炉房内的具体环境 及所需要的敷设方式， 确定了采用 YJV-1kV 交联聚乙烯绝缘 电力电缆作为锅炉自动化控制下辅助设备电气系统的用电 干线， 采用 BV50oV 铜芯塑料线作为普通照明系统的用电干 线，并且穿钢管敷设，最后应急疏散照明采用NHBV450/75oV 耐火铜芯导线穿钢管敷设。3.3 导线截面的选择 锅炉房内的电气设备需要长期在高温、潮湿的环境下持 续大电流工作，考虑到电压损失、导线穿管及敷设

8、情况、导 线发热问题等，应根据实际情况，结合载流量、热阻系数等 选择导线截面积，然后再留有一定的余量。3.4 导线的敷设 自动化控制系统下的导线敷设方案应根据实际情况进 行确定，以满足整个系统集中控制所有锅炉电气设备的需 要。本文综合锅炉房所有设备及其工艺、地沟及设备布置情 况等 .将导线的敷设方式设计为： 从配电室靠水处理水泵间方 向引出一个电缆沟到除渣间前地沟，并引出桥架明敷上墙至 水处理水泵间尽头；根据实际情况从配电室做两路桥架一路 直接引上墙明敷架设 4.2m 平面，另外一路引上 5m 平面至电 机控制室；在所有电气设备和配电室之间铺设管道。所有电 气设备的电力均通过配电室直接铺设管道输送。由于锅炉房 的特殊环境，在进行导线敷设时还应注意以下要求：铺设自 动化控制电路时要避开可能使自身受到损伤的机械区域，对 于高温、高湿地带也要尽量避开，但如果不能避开、必须在 这些区域铺设时，需要在铺设过程中采取其他保护和控制措 施。配电室和自动化控制系统中所有电气设备前均铺设有导 线管道，在铺设管道时需要穿透墙壁或某些固体障碍物，所 以肯定会在墙上留下空洞，铺设完毕后必须将这些空洞进行 封堵，采用的材料为非燃性材料。结束语 综上所述，可知对锅炉自动化控制的电气设计进行探讨十分关键，因为其设计质量与锅炉的后期使用效果有着莫大的关系，再加之，锅炉电气设计并不一项简单的工作，如果 设