1. 研究目的与意义
国内火电厂主要以燃煤作为燃料，而燃料在炉膛内长期燃烧，不可避免会在锅炉受热面上积灰和结渣，轻则影响传热效果，重则造成爆管等设备事故，影响正常生产。所以锅炉在运行过程中必须经常地对受热面结灰、结渣进行吹扫，显得十分重要。吹灰系统是锅炉辅机系统的一个非常重要的组成部分，建立一个合理的吹灰控制系统，大大提高系统运行的可靠性和自动化水平。
本课题旨在设计一个基于PLC控制的火电厂锅炉吹灰系统，根据锅炉不同位置除灰要求选择不同吹灰器，再根据不同吹灰器的工作原理设计不同控制流程。本控制分为手动和自动控制，设置选择开关可以选择不同工作流程，到达不同工作需求。2. 国内外研究现状分析
1.吹灰器
在燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结渣是不可避免的，严重积灰和结渣对于锅炉的正常运行非常不利。灰污的热阻很大，附着在受热面上将降低受热面的吸热能力，使得传热效率降低。炉膛及后续受热面传热效率降低将导致各个受热面的吸热量减少，炉膛出口以及最终的锅炉排烟温度升高，锅炉整体效率下降。一般而言，与清洁状况相比，受到污染后锅炉效率将降低1％～2.5％，排烟温度升高十几度。积灰和结渣不仅使得受热面的吸热能力降低，而且会引起受热面表面温度过高，导致受热面金属超温和高温腐蚀，甚至管排爆漏。此外，较大的渣块坠落还会引发锅炉安全问题。
结渣和积灰无论是在炉膛还是对流受热面，都将对锅炉产生不利的影响，而吹灰是一个有效的解决办法。吹灰器利用一定的吹灰介质(水、蒸汽、声波、燃气等)清扫受热面，清除表面的污垢，使得其表面恢复清洁状态。一般来说，吹灰与不吹灰相比较，可以降低排烟温度15℃左右，锅炉效率提高1％～2％。
3. 研究的基本内容与计划
本次设计的吹灰系统分为自动操作、手动操作两种操作方式。
按下启动按钮，运行指示灯亮，当切换到自动状态时，程序将自动打开主进汽电动门和疏水电动门进行暖管。疏水时间到后关闭疏水门。按照预先给定流程：炉膛吹灰器（#1，#2，#3，#4）半伸缩式吹灰器（#5，#6）长伸缩式吹灰器（#7，#8）吹灰器进行吹灰。事先确定好每只吹灰器的运行时间间隔和每次运行的吹扫时间，运行时按照时间顺序依次启动吹灰器,达到预定时间后再将吹灰器退出炉外,停止吹灰。由于锅炉各部分受热面灰污增长的速度不同，所以各部分受热面吹灰器的吹灰时间间隔也不一样。空气预热器4小时吹灰一次,其它受热面6小时吹灰一次。待吹灰结束后，关闭主进汽电动门，打开疏水电动门。在吹灰进行中时，如果需要异常情况需要进行中断时，可按下中断按钮，待故障消除后，按下复归按钮，继续吹灰。若吹灰器的电动机过载时，应停止吹灰，并设法将其退出。当吹灰器不能退出时，应将去现场用专用手柄将吹灰器摇出。当转换开关切换到手动状态时可以通过按钮单独控制某台设备运行。
吹灰系统设备整体布置
4. 研究创新点
由于自动控制的引入，可以减少操作人员的数量，引用PLC自动控制，可以提高锅炉吹灰的精确度，减少工人的违规操作，提高了工作效率，对锅炉除灰更加方便有效。采用以PLC程序控制器为主的控制系统与继电器或其他控制装备相比，具有体积小，可靠性高，价格较便宜和使用维护较简单等特点。PLC控制系统具有良好的灵活性和可扩展性，并且程序的编写和修改都很容易，现场技术人员或操作人员可根据不同成形工艺的要求，事先编好程序输入PLC的CPU，便可按程序指令实现各种动作。PLC控制系统结合外设行程开关，可以实现各种成行的自动控制，如果再配以DCS，将PLC控制引入控制室，可以更方便的来操作控制。
