工业锅炉电气线路及自控仪表
热水锅炉过程控制的仪表选型
热水锅炉过程控制的自动化仪表系统设计
现有图1所示的热水锅炉过程控制实验对象装置一套，试按照可以实现锅炉水位自动控制的要求配套水位传感器和水流调节阀以及相应的控制器（除DCS和FCS外）。
设计报告至少应包括：测控系统图、仪表选型说明（应给出具体的型号、规格、制造厂商和采购联系信息）。
可通过上网、查产品手册等方式获得具体的仪表选型信息。
已知受控装置信息：锅炉容积：2升（Φ250×440 mm）。
水温变化范围：0—100度。
水位变化范围：0—400 mm。
流量变化范围：0—300 L/h。
水管管径10 mm。
加热调功器：输入4-20 mA，输出6000 W
图1 热水锅炉过程控制实验对象装置。
锅炉温度串级控制系统
过程控制仪表课程设计题目：锅炉温度串级控制系统学生姓名：班级：学号：指导老师：2011年06月08日目录摘要 (2)1系统简介 (2)1.1 控制方式的确定 (3)1.2 检测元件和执行机构的选择 (4)1.2.1 检测元件的选择 (4)1.2.2 执行机构的选择 (4)1.2.3 微型计算机的选择 (4)1.2.4 输入输出通道及外围设备的选择 (6)2设计方案及仪表选型2.1系统控制硬件的设计2.1.1系统的原理框图.2.1.2 温度检测电路单元 (7)2.1.3 执行器的选择 (14)2.1.4 控制系统仪表配接图及说明2.1.5 仪表型号清单2.2 系统控制的软件设计3系统仿真的实现4设计总结参考文献 (20)摘要电阻炉是现代工业生产的主要装备，在国民经济建设中具有举足轻重的作用。
本次设计是根据电阻炉温度控制技术的发展要求而设计的一种温度实时串级控制系统。
其控制原理、思想非常适用于自动化程度比较高的企业以及现场环境比较复杂的控制场所。
本系统利用温度传感器、变送器、PLC及其配套的A/D转换器件MAD02、上位计算机等，完成了电阻炉温度可编程控制器串级控制系统的设计，以CX-Programmer、Windows为平台，通过上位机和下位机软件的设计，实现电阻炉温度的实时串级控制。
1、系统简述随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
而锅炉温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量和产量。
现代锅炉的生产过程可以实现高度的机械化，这就为锅炉的自动化提供了有利条件。
锅炉自动化是提高锅炉安全性和经济性的重要措施。
目前，锅炉的自动化主要包括自动检测、自动调节、程序控制、自动保护和控制计算五个方面。
实现锅炉自动化能够提高锅炉运行的安全性、经济性和劳动生产率，改善劳动条件，减少运行人员。
锅炉是工业企业重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽或热水，以满足负荷的需要。
锅炉安全检查项目及要求
锅炉安全检查项目及要求锅炉是工业生产中常见的热能转化器，它将一种能源转化为热水或蒸汽，并将其用于加热或动力供应。
然而，由于其高温高压的特点，锅炉的安全性十分重要。
为了确保锅炉的正常运行和使用安全，每年都需要进行安全检查。
下面将介绍锅炉安全检查的项目及要求。
锅炉安全检查项目及要求主要包括以下几个方面：1. 锅炉外部环境检查：首先要对锅炉的外部环境进行检查，确保周围环境干净、整洁，没有杂物和易燃物质。
同时，要检查锅炉周围是否有堆放杂物等情况存在，以防止堆积物造成安全隐患。
2. 锅炉压力部件检查：锅炉的压力部件包括锅筒、炉膛、水壁等部分，需要检查这些部件的腐蚀情况、渗漏情况。
同时，还要检查锅筒、炉膛等部件的形状是否正常，是否有变形或破损等情况。
3. 锅炉管道系统检查：锅炉的管道系统包括进水管道、排放管道、安全阀排放管道等，需要检查这些管道的连接是否牢固，是否有渗漏情况。
同时，还需要检查管道的支架、固定件是否完好，以及管道周围是否有挤压、变形等情况。
4. 锅炉燃烧系统检查：锅炉的燃烧系统包括燃烧器、燃烧室等部分，需要检查燃烧器是否清洁，燃烧室是否有积灰情况。
同时，还要检查燃烧系统的供气管道、燃油管道等是否完好，有无渗漏情况。
5. 锅炉安全附件检查：锅炉的安全附件包括水位计、压力计、安全阀等，需要检查这些安全附件的工作状态是否正常，是否准确显示锅炉的水位、压力等信息。
同时，还要检查安全阀的启闭是否灵活，是否能够准确排放过高或过低的蒸汽或热水。
6. 锅炉自控系统检查：锅炉的自控系统包括控制阀、传感器、仪表等，需要检查这些自控系统是否正常工作，能否准确控制锅炉的温度、压力等参数。
同时，还要检查自控系统的连接线路是否完好，是否有断线、短路等情况。
7. 锅炉安全装置检查：锅炉的安全装置包括安全阀、水位控制装置、超温保护装置等，需要检查这些安全装置的工作状态是否正常，能否及时发挥作用，保证锅炉的安全运行。
同时，还要检查安全装置的连接管道、阀门等是否完好，是否有堵塞、渗漏等情况。
锅炉房脱硫、除尘烟气改造工程技术参数.
锅炉房烟气脱硫、除尘CPC总承包工程技术参数编制：审核：分管领导：2016年8月19日1、项目概况：锅炉房位于工业场地内，锅炉房规模为5×10t/h蒸汽锅炉。
目前锅炉房采用花岗岩水浴除尘器，没有脱硫系统。
根据最新的国家环保排放标准要求，必须对烟气排放处理系统进行改造。
主要包括三部分：①增设锅炉烟气除尘系统、脱硫；②电气控制设备；③土建及拆除。
改造后本锅炉房内5×10t/h锅炉烟气除尘采用袋式除尘器、脱硫采用氧化镁法。
其中脱硫塔系统采用2台10t/h蒸汽锅炉配置一座20t/h脱硫塔，及另3台10t/h蒸汽锅炉配置一座30t/h脱硫塔。
锅炉需满足颗粒物50mg/Nm3、二氧化硫300mg/Nm3要求，投标设备排放标准不低于此标准。
2、设备的使用环境条件冬季采暖室外计算温度：-16℃冬季通风室外计算温度：-10℃夏季通风室外计算温度：28℃极端最低温度平均值：-25℃累年最冷月平均温度：-10.2℃冬季平均风速：2.6m/s冬季主导风向：NW日平均温度≤5℃的天数：145天日平均温度≤5℃期间内的平均温度：-4.8℃最大冻土深度：1.71M冬季大气压力： 90.2kPa夏季大气压力： 88.96kPa3、烟气排放标准本矿锅炉房除尘、脱硫改造前锅炉本体烟尘排放浓度实测为：烟尘排放浓度为：735.0mg/Nm³。
1988.0mg/Nm³；脱硫前SO24、项目实施最终目标5、供货范围及土建施工范围5.1除尘脱硫主要设备：布袋除尘器、引风机、脱硫塔本体、循环管道系统、泥浆泵、压滤机、空压机、过滤器、干燥机、压缩空气储罐、除尘脱硫电控系统、PLC自控系统。
5.2土建及安装施工范围1）土建：新建脱硫工艺间（包括配电控制间、空压机房）、设备基础、引风机基础、脱硫循环池。
2）拆除：原有烟道、原引风机、原除尘系统。
3）安装：新增设备及辅助设施安装。
6、主要技术参数6.1、除尘系统6.1.1、布袋除尘器（与10 t/h蒸汽锅炉配套）数量：5台型号：10T/H处理烟气量：28600m3/h～35000m3/h（烟气温度200℃左右）除尘效率：≥99%阻力损失：≤1200Pa过滤风速＜0.85m/s滤袋材质：PTFE除尘器有带灰仓振动器、料位计、螺旋输灰系统、平台及栏杆滤袋采用国内知名品牌，如必达福、三维丝等，或高于同等水平产品。
蒸汽锅炉电气原理图
2015/1/25 16:18:22
端子图 - 燃烧器管理器
2016/4/2 11:40:46
设计方案标题: 蒸汽锅炉电气原理图 用户: 主题名称: 设计图纸 上次改动: 2016/6/16
10:16:24
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1QF5
5SJ6110 7CC20
2
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5SJ6110 7CC20
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1/02
PS307 页面 26.0 L 页面 2.4 1L3 页面 3.0 2L1 页面 4.0 2L2 页面 8.0 2L3 页面 10.0
1
1FU1
31110 6A
Out
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PE PE
打开
关闭
关闭反馈
用户: 设计方案标题: 蒸汽锅炉电气原理图 页标题: 锅炉表排阀
实时开度 1000Ω
电源
设计: 魏玉庆 审核: 杨征 主题名称: 设计图纸 上次改动: 2015/2/11
信号采样
设计方案号: S1412261
修订: 杨征
参考:
12:19:42
页5
共 76
页
文件名: 蒸汽锅炉电气原理图
用户: 设计方案: 蒸汽锅炉电气原理图 设计方案号: S1412261 设计: 魏玉庆
设计方案标题: 蒸汽锅炉电气原理图 用户: 主题名称: 设计图纸 上次改动: 2015/1/27
16:20:02
文件名: 蒸汽锅炉电气原理图 设计方案号: S1412261 页 IGN(1)
PLC：余热蒸汽锅炉智能控制方案
8）除氧控制系统集成到其中一套余热锅炉的控制系统中；
9) 2台锅炉水位和除氧器液位及脱盐水箱水位采用工业闭路电视监控。
在此基础上，通过西门子PLC通讯接口，实现锅炉控制系统与人机界面-触摸屏之间的数据通讯，PLC并预留RS232/485（modus）协议实现锅炉控制系统之间以及与上位监控系统的数据交互。上位管理计算机完成对所有锅炉控制系统的数据通讯与处理，并负责完成所有锅炉系统重要运行参数的历史记录、存储、和生产报表打印以及各锅炉运行负荷的统一调配，充分体现了控制分散，信息管理集中的现代工业设备控制思想的发展理念。具有投资合理，可靠性高、便于扩展，技术先进等优点。
4）检查护板炉墙、顶部密封及人孔是否完好，其严密性是否良好。
5）对锅炉上所有汽、水仪表、热工及电气仪表，都要检查并确认其精度灵敏性。
6)对主要安全附件，如安全阀、水位表等都要进行检查，凡不合要求立即修复或更新。
7)向锅炉上水，至最低水位。
8)上水结束后，注意观察锅筒水位一段时间，静止观察水位是否维持不变。若有下降应查明原因。如锅筒、集箱及各部阀门有无泄漏并予以消除。如果水位增高，表示给水阀关闭不严，漏流量太大，应予以修复或更换。
3)启动时必须严密监视锅筒水位，正常运行水位为±50mm，极限水位为±100mm，当锅筒水位上升超限时，应立即打开汽包的紧急电动放水阀进行放水调节汽包水位，保证正常水位的同时，应使汽温、汽压均衡地上升，并使锅炉各部分温度均匀上升。
4)检查确认汽包压力升至0.1MPa时关闭汽包排汽阀；
5)在升压过程中,检查确认各承压部件的受热膨胀情况,如有异常,应立即查明情况及时处理;
带尘烟气余热蒸汽锅炉智能控制器
锅炉仪表阀门及辅机介绍
角式 直流式（Y型）
直通 平衡 角式
4 5
6 7
三、锅炉配套阀门
阀门编码标准及图片。
表6 球阀结构形式 直通式 L形 代号 1 4
7．例如:Q641F-4.0P 表示气 动球阀法兰连接，直通式，氟塑 料密封面，公称压力 4.0MPa,1Cr18Ni9Ti (不锈钢， 相当于304)阀体材质
浮动
T形
表10 止回阀和底阀结构形式 代号 1 2 4
10．
升降
直通式 立式 单瓣式
旋启
多瓣式
双瓣式 蝶式
5
6 7
注：（1）杠杆式安全阀在类型代号前加“G”汉语拼音字母。 （2）脉冲式付阀用9a表示。
三、锅炉配套阀门
阀门编码标准及图片。
11．
表12 减压阀结构形式 薄膜式 代号 1
表13 疏水阀结构形式 浮球式 钟形浮予式 双金属式 脉冲式 热动力式 代号 1 5 7 8 9
三、锅炉配套阀门
阀门编码标准及图片。
表1
类型
闸阀 截止阀 节流阀 球阀 蝶阀 隔膜阀
代号
Z J L Q D G
类型
旋塞阀
代号
X H A Y S U
适用于工业管道的闸阀、截止阀、球阀、 蝶阀、隔膜阀、止回阀、安全阀、减压阀、 疏水阀、旋塞阀、柱塞阀。 1．阀门的型号编制方法如下： 通常由七个单元组成，按下序排列： Z941H-4C Z-类型代号；9-传动方式代号；4-连接方 式代号；1-结构代号；H-阀座密封面或衬 里代号：4-工程压力代号(MPa)；C-阀体 材料代号 2．类型代号用汉语拼音字母表示，
三、锅炉配套阀门
阀门编码标准及图片。
表8 隔膜阀构形式 9． 屋肴式 截止式 闸板式 1 3 油封 7 代号 填料 表9
简析轻工业项目中电气及自控仪表的应用说明书
机械工业应用2022年 第19期60中国机械2 电气及自控仪表在轻工业工程项目中的安装调试轻工业项目工程建设中，对于仪表专业、工艺及电气间分工缺乏明确性，使得专业间面临某些问题，尤其是部分厂家设备联系较为密切的，就要及时加以协调与沟通，将设备控制调试与连锁做到位。
在轻工业工程项目中，部分高温高压及需要使用或存储化学品试剂的工段，属于易燃易爆场所，建设时必须根据国家相关规范要求，确定此场所的爆炸危险区域等级，并采用不低于相应等级的防爆电气仪表设备，以此来确保工程项目的安全进行。
这类设备施工环境具有一定特殊性，施工作业者不仅要具备相应操作技能，还要掌握专业理论知识，为电气设备安装提供支持。
电气及自控仪表的应用，要做好电气及自控仪表设备的安装和调试工作。
2.1 对安装质量进行控制轻工业工程项目施工中，应合理制定项目的执行措施，结合国家行业标准要求和具体施工规范，严格控制设备、材料及设计变更等各项工作，确保设备的材料都符合施工要求。
实际施工过程中，应做好记录，特别是那些隐蔽工程，应进行严格检查。
开展工程项目之前，应结合对应要求和规定。
作为工程管理员，应检查各个影响因素，确保每项工作合格后，才能进行下一阶段的施工作业。
控制质量验收和检查时，要结合设备使用说明和相关资格证书，将质量标准和技术要求加以明确，以此来提升施工现场仪器仪表的安全质量，做好自动化仪器仪表工程标准评定。
控制好施工质量，能够进一步促进设备间的完美配合。
如果出现电源中断和信号中断，这类问题虽说较小，但是可能会给整个系统造成严重影响。
比如，强电干扰、程序漏洞和接头松动等，因此，施工质量控制非常重要。
工程安装与调试工作中，经常会面临许多困难，包括设备间命名不明确和电气及仪表控制方式设计缺乏明确性。
以电缆为例，最普遍的问题就是重负铺设和产生漏铺，并且弱电和强电电缆还会产生重叠或者交叉现象，这类问题的处理，不但要做好专业审查工作，专业与现场勘查之间还要进行有效沟通。
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工业锅炉房自动化仪表及自动装置
工业锅炉房自动化仪表及自动装置通常称为热 工仪表，主要包括温度、压力、流量、水位 的测量及汽包水位自动调节、与电动机联锁 、各类仪表接线。热工测量控制系统和导管 电缆连接图是热工测量中最重要的图样，它 给出了测量参数、仪表型式、安装位置、控 制方式、管线缆型号规格、调节方式、工艺 流程等重要数据。下面我们就锅炉房常用仪 表及自动装置图例作一简单介绍。
工业锅炉房主要动力装置
主要动力装置有引风机、送风机、给水 泵、水处理动力系统、上煤系统动 力、除灰系统动力、维修系统动力 、给煤碎渣系统动力、并配有各类 照明和各类自动装置的电源。
工业锅炉的自动控制仪表
工业锅炉一般都配有测量蒸汽、给水、烟气、 风道空气温度的温度控制仪表，配有测试蒸 汽和给水流量的流量积算仪表，配有测量汽 泡水位的液位控制仪表，配有测量给水和蒸 汽压力的压力控制仪表以及测量风压及负压 的压力仪表，在除氧给水系统，同样设置温 度、压力、液位仪表。这些仪表与引风、送 风、给水泵等动力装置有着错综复杂的联锁 关系，构成了给水、蒸汽汽包及其水位的自 动调节。
1、差压式流量计 2、转子流量计 3、椭圆齿轮流量计 4、涡轮流量计 5、电磁流量计 6、漩涡流量计（涡街流量计） 7、质量流量计
物位检测及仪表
物位测量在现代工业生产自动化中具有重要的地位。随着现 代化工业设备规模的扩大和集中管理，特别是计算机投 入运行后，物位的测量和远传更显得重要了。通过物位 的测量，可以正确获知容器设备中所储物质的体积或质 量；监视或控制容器内的介质物位，使它保持在一定的 工艺要求的高度，或对它的上、下限位置进行报警，以 及根据物位来连续监视或调节容器中流入与流出物料的 平衡。经常使用的物位计有如下几种。
汽包水位的自动调节
汽包水位的调节是 锅炉运行时最重要 的一项技术措施， 它的目的和作用是 保证运行的锅炉汽 包水位永远保持在 安全的允许范围之 内。锅炉液位是一 个三冲量控制系统 ，这个系统除了液 位、蒸气流量外， 再增加一个供水流 量的信号，它有助 于及时克服由于供 水压力波动而引起 的汽包液位的变化 。它的工作原理见 框图。
1、温度检测仪表 2、压力测量仪表 3、流量测量仪表 4、物位测量
温度检测仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量，是工业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数之一 。物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程均是在一定的温度范围 内进行的。因此，温度的测量是保证生产正常进行，确保产品质量和安全生产的关健环 节。
工业锅炉电气线路及自 控仪表
2020/8/2
工业锅炉房电气线路
工业锅炉房的电气线路可分三部分，第一为 电气主回路，主要包括变配电装置、动力 回路、照明回路、接地装置等；第二为二 次回路，主要包括变配电装置的二次回路 、电动机控制回路的接线图；第三为自动 化仪表及自动装置，有时也称热工控制部 分，主要包括热工信号及参数与动力回路 联锁装置及控制、自动化仪表的管线及电 缆布置等。
锅炉的主要生产过程分析
锅炉设备的主要输入变量 有蒸汽负荷、锅炉给 水、渣油流量、减温 水流量、送风量和引 风量等。主要的输出 变量有蒸汽压力、汽 包水位、蒸汽温度、 炉膛负压和过剩空气 及烟气含氧量等。如 图所示
这些输入变量和输出变量 之间都是相互关联的 。
工艺对自动控制的要求
1、控制汽包水位 2、控制蒸汽压力 3、控制蒸汽温度 4、控制燃烧系统 5、控制炉膛负压
锅炉房常用仪表的图例
锅炉正面的热工测量控制系统图
锅炉平面的热工测量控制系统图
由以上系统图可了解如下内容
1、温度的测量有四个点 ➢ 主蒸气温度的测量 ➢ 给水温度的测量 ➢ 烟道尾部烟气温度的测量 ➢ 空气预热出口风道空气温度的测量 2、流量的测量有两个点 ➢ 主蒸气管道中蒸气流量的测量 ➢ 给水管道中给水流量的测量 3、汽包水位的测量有一个点
温度的测量按测量方式分有接触式和非接触式两类，比较常用的温度检测仪表有热电偶和热电 阻。
压力测量仪表
工业生产中，所谓压力是指由气体或液体均匀 垂直地作用于单位面积上的力。在工业 生产过程中，必须对压力进行监测和控 制，压力是重要的操作参数之一。在生 产过程中，经常会遇到压力和真空度的 测量，如果压力测量不符合要求，不仅 会影响生产效率，降低产品质量，有时 还会造成严重的生产事故。此外，压力 测量的意义还不局限于它的自身，有些 其它参数的测量，如物位、流量等往往 是通过测量压力或压差来进行的，即测 出了压力或差压，便可确定物位或流量 。在压力测量中，常有大气压力、绝对 压力、表压和真空度之分，它们之间的 关系如图所示。压力传感器的主要类别 有如下几种
压力的测量有三个部分
1、给水压力 2、汽包蒸气压力 3、主蒸气管道压力 注：压力的测量均用导压管经阀和环形管引至控
制盘上的压力指示仪表。
负压的测量共有两个点 ➢ 除尘器前烟道负压的测量 ➢ 炉堂负压的测量 风压的测量共有三个点 ➢ 空气预热器入口风压 ➢ 空气预热器出口风压 ➢ 二次风机出口风压
检测仪表与传感器
在工业生产过程中，为了正确地指导生产操作、保证 产品质量和实现生产过程自动化，一项必不可少 的工作是准确而及时地检测出生产过程中的各个 有关参数，例如压力、流量、物位及温度等。用 来检测这些参数的技术工具称为检测仪表。用来 将这些参数转换为一定的便于传送的信号（例电 信号或气压信号）的仪表称为传感器。当传感器 的输出为单元组合仪表中规定的标准信号时，通 常称为变送器。主要的检测仪表有如下几种。
1、压电式压力传感器 2、压阻式压力传感器 3、应变式压力传感器 4、电容式压力传感器 5、谐振式压力传感器
流量测量仪表
一般把流体移动的量称为流量。单位时间内流过管道 横截面或明渠截面的流体量，称为瞬时流量。流体 量以质量表示时称为质量流量，以体积表示时称为 体积流量。有时也需要知道在一段时间内流过的流 体量，称为总量或累积流量。在工业生产过程中， 流量指导操作、监视设备运行情况和进行核算的一 个重要参数和依据。下面介绍几种常用流量计