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船用辅锅炉给水系统控制设计 　　【摘 要】船用辅锅炉一直是船舶重要设备之一，对它的控制要求也越来越高。针对船用辅锅炉的给水系统，从给水系统的系统图，到硬件，软件设计，到最后的PID参数调试，详细地介绍了整个系统的控制设计，并且在实际海上环境下，锅炉给水系统运行稳定，满足船用规范标准。 　　【关键词】给水系统；PLC；PID 　　【Abstract】The Marine auxiliary boiler has been one of the important equipment， its control is becoming more and more strict. Towards the Marine auxiliary boiler feed water system， from the feed water system diagram， to the hardware and software design， and the PID parameter debugging， the whole system control design is introduced in detail， and in the actual sea environment， boiler feed water system is stable and meet the standards on the Marine. 　　【Key words】Feed water system； PLC； PID 　　0 引言 　　目前我国船用辅锅炉的热效率比较低，其影响因素是多方面的，主要原因是给水系统，燃烧系统不完善等。对于给水系统的控制，包括水泵，进水流量、出水压力等的控制，现在的自动化水平并不高。针对目前的这些问题，通过研究船用辅锅炉的给水系统控制来解决以上的问题，这对保证船用辅锅炉的安全稳定运行，具有十分重要的意义[1]。本文介绍了给水系统的硬件，软件设计，西门子S7-200PLC控制供水调节阀，最后取得了较好的实际效果。 　　1 锅炉的介绍 　　锅炉是指将其它形式的热能转变为其它的工质热能，生产出规定参数要求和品质的工质的设备。船舶锅炉是由锅炉本体和辅助设备所组成的。锅炉本体的任务主要是将燃料的化学能通过传热和燃烧转换为蒸汽的热能。辅助设备主要是指提供锅炉工作所必须的设备和工作系统。船用辅锅炉是船舶锅炉中的一种，主要作用是生产饱和蒸汽，产生的蒸汽用作船舶上的重油、油舱、主机缸套水、生活用水等的加温介质，也用于加热滑油、燃油、工作水和油轮上的洗舱加温、驱动货油泵、生产二氧化碳惰性气体等。本项目采用针形管锅炉，主要采用针形管的设计，这样有效的增加受热面，从而提高了传热效率。 　　2 锅炉给水系统工作原理 　　水循环与蒸汽的产生主要是由于水汽比重减小而上升到水面并进入蒸汽空间，而留出的空间则由比重较大的水来补充，由此形成汽水的自然循环。当炉中的水不断变成蒸汽而使得水位下降时，给水泵将水供进锅炉内，保持锅炉水位始终在正常范围内。锅炉的这个过程不断反复进行，从而不断地把燃油的热量传给锅炉水，产生所需的蒸汽[2]。 　　给水系统的宗旨就是为了保证船用锅炉在正常水位下工作，保证锅炉的给水量与蒸发量相当，以适应锅炉负荷的变化。在蒸发量较小，蒸汽压力较低的锅炉中，大多数采取双水位控制，即当锅炉水位达到水位下限时，自动启动给水泵，向锅炉供水。当水位达到上限时，自动停止给水泵的工作，锅炉工作水位在一定范围内波动。在大型油轮中，锅炉的蒸发量一般很大，蒸汽量较高，要求水位稳定在某一定值上，所以控制给水一般通过改变调节阀的开度来实现，即根据水位变送器传送过来的水位实测信号来控制给水调节阀的开度，从而使给水量适应蒸发量。并且当水位到达高水位或低水位以及过低水位时，通过PLC控制系统发出相应的报警指示，甚至停炉检修[3]。 　　给水系统的重要组成部件：燃油锅炉的给水系统由两台水泵组成。两台电动马达驱动泵一备一用。工作马达故障时，自动切换到备用马达工作。锅炉安装了两个水位表，一个水位传感器和一个极低水位报警开关，一个盐度计和一个加药单元，盐度计和加药单元用于保证锅炉给水系统的水质。 　　图1为锅炉给水系统图。图中HOT WELL为热井水箱，外部淡水都存储在热井水箱中，锅炉所需的给水主要也是通过热井水箱补给。使用油份仪M.9.01来指示给水箱中水的油分含量，当水中油份超过预设的报警值时，油份仪会产生一个开关量信号给PLC，产生报警。使用盐度计M.9.02来测量水中盐度含量，与油份仪工作原理相同，超过设定值时会产生报警。当水中盐度超标时，同时使用加药泵M.9.03向水中加入药剂来中和水中的盐质，一般情况下，药剂大多数为Na3PO4。最后通过