锅炉控制系统原理图、框图和流程图
电厂锅炉工作流程图
锅炉按容量分类
小型： MCR<220t/h 中型： MCR=220-410t/h 大型： MCR>670t/h 或者常识算 发电功
率大于300兆瓦机组配置的锅炉为大型锅炉
按出口蒸汽压力分
小于2.45兆帕为低压锅炉 在2.49—4.92兆帕之间为中压锅炉 7.84—10.8兆帕之间是高压锅炉 11.8—14.7兆帕之间为超高压锅炉 15.7—19.6兆帕之间为亚临界锅炉 大于22.1兆帕的为超临界锅炉
缸—再热器—汽轮机中低压缸
锅炉的辅助系统
燃烧供应 煤粉制备 给水通风 除尘除灰 测量监控 水处理 锅炉的安全保障：安全门、水位计、压力
表
锅炉的特征及分类
锅炉额定蒸发量（BECR):保证热效率时所 规定的蒸汽量 t/h
锅炉最大连续蒸汽量（BMCR):长期连续运 行所能达到的最大蒸汽量
适当的循环倍率K，说明上升管出口质量含汽率较 小，汽水混合物中水的份额较大，能可靠地冷却 管壁，水循环是安全的。
按锅炉排渣的相态分
固态排渣锅炉，如煤粉炉 液态排渣锅炉，如旋风炉
按燃烧室压力分
负压燃烧锅炉：炉膛出口烟气静压小于大 气压力
压力燃烧锅炉：炉膛出口烟气静压大于大 气压力
电厂锅炉工作流程
锅：汽水系统 炉：燃烧系统 Nhomakorabea锅炉燃烧系统
原煤斗—给煤机—磨煤机— 炉膛— 屏式过热器—对流过热器—再热器—省煤
器—空气预热器— 除尘器—引风机—烟囱
锅炉的汽水系统
给水泵—省煤器—汽包— 汽包—下降管—下联箱—水冷壁—汽包之
汽水分离器（饱和蒸汽出）— 屏式过热器—对流过热器—汽轮机的高压
锅炉控制系统原理图框图和流程图
基于PLC的锅炉控制系统设计
上位机
PLC
炉排变频器引风变频器给水变频器鼓风变频器
炉排电机鼓风电机
水泵电机
引凤电机
A/D
转换
炉膛压力
过热器温度
汽包水位
炉膛温度
整体设计
锅炉控制系统CAD原理图
实际
测量
温度与流量的串级控制,煤粉流量与空气流量比值控制组成的炉膛温度控制系统
汽包水位的三冲量控制系统
炉膛负压前馈-反馈控制系统
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
锅炉系统流程图设计
炉膛温度控制PLC程序流程图
汽包三冲量PLC程序流程图设计
炉膛负压PLC编程流程图设计
上下位机通信PLC编程流程设计。
锅炉设备的控制
锅炉设备的控制锅炉是石油、化工、发电等工业生产过程中必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽不仅可以作为精馏、蒸发、干燥、化学反应等过程的热源，还可以为压缩机、风机等提供动力源。
锅炉种类很多，按所用燃料分类，有燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉，还有利用残渣、残油、释放气等为燃料的锅炉。
按所提供蒸汽压力不同，又可分为常压锅炉、低压锅炉、常高锅炉、超高压锅炉等。
不同类型的锅炉的燃料种类和工艺条件各不相同，但蒸汽发生系统的工作原理是基本相同的。
图1 给出了常见的蒸汽锅炉的主要工艺流程图。
其中，蒸汽发生系统由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。
在锅炉运行过程中，燃料和空气按一定比例送入炉膛燃烧，产生的热量传给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，然后再经过过热蒸汽，形成满足一定质量指标的过热蒸汽输出，供给用户。
同时燃烧过程中产生的烟气，经过过热器将饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，再经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风机送往烟囱排入大气。
锅炉设备是一个复杂的控制对象，其主要的控制变量有燃料量、锅炉给水、减温水流量、送风量和引风量等；主要的被控量有汽包水位、过热蒸汽温度、过热蒸汽压力、炉膛负压等。
这些控制变量与被控变量之间相互关联。
例如燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、炉膛负压和烟气含氧量；给水量变化不仅会影响汽包水位，而且对蒸汽压力、过热蒸汽温度都有影响。
因此锅炉设备是一个多输入/多输出且相互关联的控制对象。
锅炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，提供一定压力或温度的蒸汽，同时要使锅炉在安全经济的条件下运行。
其主要控制任务如下。
(1)锅炉供应的蒸汽量应适应负荷变化的需要。
(2)锅炉供给用汽设备的蒸汽压力保持在一定范围内。
图1 锅炉设备主要工艺流程(3) 过热蒸汽温度保持在一定范围内。
(4) 汽包中的水位保持在一定范围内。
(5) 保持锅炉燃烧的经济性和安全运行。
(6) 炉膛负压保持在一定范围内。
过程控制系举例
控制信号
操作量、控制参数（进水流量）
与输出量液位成正比的电压信号
f (t )-- 扰动信号
4– 调节阀
例2：液位控制系统
2、方框图
x(t ) z(t )
检测变送
f (t )
调节器
e(t )
u(t )
调节阀
q(t )
被控过程
y(t )
x(t )-- 输入量（与贮罐设定液位对应的电压量）
y(t )-- 输出量、被控量（贮罐的实际液位）
e(t ) -- 误差信号
q(t ) -z (t ) -u(t ) --
y(t )-- 输出量、被控量（过热蒸汽的实际温度）
e(t ) -- 误差信号（一般为电压量）
u(t ) --
控制信号
q(t ) --
操作量、控制参数
与输出量成正比的测量信号 f (t ) -- 扰动信号
z (t ) --
例2：液位控制系统
1、原理图 图中： 1– 贮罐 2– 差压变送器 3– 液位调节器
过程控制系统的举例
例1：发电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统
1、原理图
图中：
1– 热电阻
2– 温度变送器 3– 温度调节器 4– 调节阀
例1：发电厂锅炉过热蒸汽温度控制系统
2、方框图
x(t ) z(t )
检测变送
f (t )
调节器
e(t ) )
被控过程
y(t )
x(t )-- 输入量（与过热蒸汽的设定温度对应）
锅炉液位控制系统
锅炉液位控制系统一.锅炉液位控制系统原理概述锅炉是电厂和化工厂里常见的生产蒸汽的设备。
为了保证锅炉的正常运行，需要维持锅炉液位为正常标准值。
锅炉液位过低，易烧干锅而发生严重事故；锅炉液位过高，则易使蒸汽带水并有溢出危险。
因此，必须通过调节器严格控制锅炉液位的高低，以保证锅炉正常安全的运行。
常见的锅炉液位控制系统示意图如图1-1所示。
图1-1锅炉液位控制系统示意图当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。
当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。
不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去开打或关小给水阀门，使液位恢复到给定值。
二．一阶单回路控制系统分析单回路系统是由四个基本环节组成，即被控对象（或被控过程）、测量变送装置、调节器和执行机构（本系统为调节阀）。
有时为了分析方便起见，往往把执行机构、被控对象和测量变送装置合在一起，称之为广义对象。
这样系统就归结为调节器和广义对象两部分。
然而，一般来说，还是把系统看成上述四个基本环节所组成。
假定有如3-3图所示的水槽，流入量和流出量分别为q1和q2，我们的任务是维持水槽的液位不变。
为了控制液位，就要选择相应的变送器、控制器、和控制阀，并按图3-4所示的原理图构成单回路控制系统。
图3-3 水槽示意图图3-4水槽液位控制系统上图中表示变送器，LC表示液位控制器，sp代表控制器的给定值。
由图3-4我们可以得出单回路控制系统方块图（原理图）如图3-5所示：图3-5单回路控制系统方块图图3-5是锅炉液位控制系统的方框图。
图中，锅炉为被控对象，其输出为被控参数液位，作用于锅炉上的扰动是指给水压力变化的产生的内外扰动；测量变送器为差压变送器，用来测量锅炉液位，并转变为一定的信号输至调节器；调节器是锅炉液位控制系统中的调节器，有电动，气动等形式，在调节器内将测量液位与给定液位进行比较，得出偏差值，然后根据偏差情况按一定的控制律[如比例（P），比例-积分（PI），比例-积分-微分（PID）等]发出相应的输出信号去推动调节阀动作；调节阀在控制系统中执行元件作用，根据控制信号对锅炉的进水量进行调节，阀门的运动取决于阀门的特性，有的阀门与输入信号成正比关系，有的阀门与输入信号成某种曲线关系变化。
锅炉汽包水位控制系统(过程控制仪表课程设计)
过程控制仪表课程设计题目锅炉汽包水位控制系统指导教师高飞燕班级自动化071学号20074460107学生姓名丁滔滔2011年1月5号附录：仪表配接图 (20)锅炉汽包水位控制系统1.系统简介：控制系统一般由以下几部分组成图1 自动控制系统简易图锅炉水位系统如下图：图2 单冲量控制系统原理图及方框图其单位阶跃响应图如下：图3 蒸汽流量干扰下水位阶跃曲线通过电容式液位计将检测来的液位信号变送给成标准信号，再输送给控制器，调节器再通过执行机构和阀来控制进水量，从而达到自动控制锅炉水位。
2．锅炉控制系统：2.1锅炉：锅炉是火力发电厂中主要设备之一。
它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，井将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。
电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。
2.2过热器和再热器：蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽，并要求在锅炉负荷或其他工况变动时，保证过热气温的波动处在允许范围内。
提高蒸汽初压和初温可提高电厂循环热效率，但蒸汽初温的进一步提高受到金属材料耐热性能的限制。
蒸汽初压的提高随可提高循环热效率，但过热蒸汽压力的进一步提高受到汽轮机排气湿度的限制，因此为了提高循环热效率及降低排气湿度，可采用再热器。
通常，再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相近。
过热器和再热器内流动的为高温蒸汽，其传热性能差，而且过热器和再热器又位于高烟温区，所以管壁温度较高。
如何使过热器和再热器管能长期安全工作是过热器和再热器设计和运行中的重要问题。
在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题:⑴运行中应保持汽温的稳定，汽温波动不应超过±（5～10）℃。
⑵过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。
⑶尽量防止和减少平行管子之间的偏差。
2.3省煤器和空气预热器：省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。
燃气锅炉控制原理图
燃气锅炉控制原理图燃气锅炉是一种常见的供暖设备，其控制原理由下述几个基本部分组成。
1. 燃气供应系统：燃气供应系统包括天然气或液化石油气的主管道、压力调节阀、安全阀等。
主管道将燃气输送到锅炉燃烧室，而压力调节阀和安全阀可确保燃气供应的稳定和安全。
2. 燃烧室：在燃烧室内，燃气与空气混合并被点火燃烧。
为了保证燃气的充分燃烧，燃烧室内通常设置有燃气喷嘴、风扇和点火系统。
燃气喷嘴负责将燃气喷入燃烧室，风扇则将大量空气吹入燃烧室以与燃气混合，而点火系统则通过电极产生火花点燃混合气体。
3. 温度控制系统：燃气锅炉的温度控制系统能够根据设定的温度要求，控制燃气供应和燃烧效率。
该系统通常包括温度传感器、温度控制器和执行器。
温度传感器负责监测燃气锅炉的温度，将温度信号传递给温度控制器。
温度控制器根据设定的温度值和实际温度值进行比较，并通过执行器控制燃气供应量，以保持锅炉温度在设定范围内。
4. 水位控制系统：燃气锅炉的水位控制系统负责监测锅炉内的水位，并控制给水量以维持适当的水位。
该系统通常包括水位传感器、水位控制器和电磁阀。
水位传感器监测锅炉内的水位变化，并将水位信号传递给水位控制器。
水位控制器根据实际水位和设定的水位值进行比较，并通过控制电磁阀的开启和关闭来调整给水量，以维持锅炉内的水位稳定。
5. 安全保护系统：燃气锅炉还配备有多个安全保护装置，以保障设备和使用者的安全。
这些安全装置包括过热保护器、超高温保护器、燃气漏气报警器、烟道堵塞报警器等。
当锅炉温度超过安全限值、燃气泄漏或烟道堵塞时，安全保护系统能够及时发出警报并停止燃气供应，以防止事故的发生。
燃气锅炉控制原理图的各个部分相互协调，以实现安全、高效的供暖过程。
这些部分通过传感器、控制器和执行器之间的信息传递和互动，使燃气锅炉能够在设定的温度范围内稳定运行，并保证供暖系统的安全性和可靠性。
锅炉控制系统原理图、框图和流程图
基于PLC 的锅炉控制系统设计
上位机
PLC
炉排变频器引风变频器给水变频器鼓风变频器
炉排电机鼓风电机
水泵电机引凤电机A/D 转换
炉膛压力
过热器温度
汽包水位
炉膛温度
整体设计
锅炉控制系统CAD 原理图
实际
测量
温度和流量的串级控制，煤粉流量和空气流量比值控制组成的炉膛温度控制系统
汽包水位的三冲量控制系统
炉膛负压前馈-反馈控制系统
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
锅炉系统流程图设计
炉膛温度控制PLC程序流程图
汽包三冲量PLC程序流程图设计
炉膛负压PLC编程流程图设计
上下位机通信PLC编程流程设计。
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基于PLC的锅炉控制系统设计
整体设计
变送器
空气
锅炉控制系统CAD原理图
引畑过热器蒸离岀口
引凤机
实际测量温度
温度和流量的串级控制，煤粉流量和空气流量比值控制组成的炉膛温度控制系统
汽包水位的三冲量控制系统
炉膛负压前馈-反馈控制系统
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
锅炉系统流程图设计
炉膛温度控制PLC程序流程图
/
、 Y ----------
...是否有故障停止
N
是否在允许
范围？
加法器
J
SP-PV
1
PID 调节
停止
汽包三冲量PLC 程序流程图设计
自动？
手动
T
Y
启动1#给水泵
启动1#给水泵、 给水阀、蒸汽阀
＜是否有故障■
报警
测蒸汽流量
测汽包水位
测给水流量
报警
是否在允许 范围？
IN
V
是否正常运行
炉膛负压PLC
编程流程图设计
上下位机通信PLC编程流程设计。