工业锅炉控制系统设计

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(完整版)我的工业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论文设计

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工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。

关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的13,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。

提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

锅炉温度PID控制系统设计

锅炉温度PID控制系统设计

第1章绪论1.1课题背景根据国内实际情况和环保问题的考虑和要求,燃烧锅炉由于污染并效率不高,已经逐渐被淘汰;燃油和燃气锅炉也存在着燃料供应不方便和安全性等问题。

因些在人口密集的居民区、旅馆、医院和学校,电加热锅炉完全替代燃煤、燃油、燃气锅炉。

自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面,以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪表,并在各行广泛应用。

电加热锅炉采用全新加热方式,它具有许多优点,使其比其他形式的锅炉更具有吸引力:(1) 无污染。

不会排放出有害气体、飞尘、灰渣,完全符合环保方面的要求。

(2) 能量转化效率高。

加热元件直接与水接触,能量转换效率很高,可达95%以上。

(3) 锅炉本体结构简单,安全性好。

不需要布管路,没有燃烧室、烟道,不会出现燃煤、燃油、燃气的泄漏和爆炸危险。

(4) 结构简单、体积小、重量轻,占地面积小。

(5) 启动、停止速度快,运行负荷调节范围大,调节速度快,操作简单。

由于加热元件工作由外部电气开关控制,所以启停速度快。

(6) 可采用计算机监控,完全实现自动化。

其温度的控制都能通过微控制芯片完成,使锅炉的运行完全实现自动化,最大程度地将控制器应用于传统的锅炉行业。

本课题主要研究锅炉温度的过程控制。

新型锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。

加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。

电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。

主要是控制水的温度,保证恒温供水。

随着计算机和信息技术的高速发展,单片机广泛的应用于工业控制中。

工业控制也越来越多的采用计算机控制,在这里我们采用51系列单片机来做控制器。

锅炉控制系统设计问题研究

锅炉控制系统设计问题研究

锅炉控制系统设计问题研究摘要锅炉控制系统是工业生产中的热能动力装置。

作为一种热力设备,其是将热能转化成为机械能,在动力的作用下对工业生产实施能提供有效的控制。

随着计算机信息技术的快速发展,自动化控制技术应运而生并投入到工业运营当中,使得锅炉控制方式受到高度关注。

一种优质的锅炉,就要配备相应的控制装置,以将锅炉的优势充分地发挥出来。

本论文针对锅炉控制系统设计问题进行探究。

关键词锅炉控制系统;系统设计;解决方法锅炉控制系统在工业生产的一系列过程中发挥着重要的作用,其以提供充分的高效热能来保障工业的正常生产,进而保障工厂生产的高效益、高利润。

伴随着科学技术发展水平的提高,工业生产的需要,新型的锅炉控制系统被研制出来,并投入到工业生产运营当中。

1锅炉控制系统设计原理从设计原理上看,构成锅炉控制系统的最为重要的两部分是计算机控制系统和单片机控制系统。

其中的计算机控制系统是完成自动控制的核心部分,主要由工业控制器、电脑显示器、打印机以及报警装置所组成。

由计算机自动控制锅炉的给水、鼓风、引风,可以使锅炉的出水和回水的温度都保持在规定值范围内,包括锅炉的水位也符合规定指标。

处于运行状态的锅炉,各个运行参数都会在计算机显示器上以模拟图的形式呈现出来并配有数据。

一旦运行锅炉压力、水温以及水位超过了规定范围,锅炉控制系统就会发出报警信号。

2 锅炉控制系统的设计与实现锅炉在实际运行中,要确保高效运营状态,就要采用先进的控制系统设计,在对锅炉自动控制的同时,还要实施必要的监视,以完善锅炉的操作和管理工作。

锅炉控制系统的各项参数,包括锅炉出入口的水温和水压,空气预热器的入口负压和引风机负压以及除尘器入出口负压等等,都要随时观察,并将数据传送到控制操作台上,在显示器上显示出来。

2.1锅炉控制系统的设计锅炉控制系统是由各项功能系统所构成的复杂的控制系统。

各项参数都会根据系统的实际工作情况有所调节,并且相互之间会产生影响。

为了能够对于锅炉控制系统设计以详细说明,可以将该控制系统分解为给煤控制系统、送风控制系统、炉膛负压控制回路、汽包液位控制、过热蒸汽出口温度控制。

锅炉DCS控制系统的设计与实现

锅炉DCS控制系统的设计与实现

科学与财富1、概述锅炉是工业生产中重要的动力来源,随着生产的发展,锅炉日益广泛的用于工业生产的各个领域,成为发展国民经济的重要热工设备之一。

在现代化的建设中,能源的需求是非常大的,然而我国的能延龄使用率极低,所以实现锅炉的自动控制以提高其热效率,有着极为重要的实际意义[1]。

在本设计中,针对35T/H 燃煤锅炉控制要求,利用SIMATIC PCS 7进行其DCS 系统设计。

该设计包括DCS 系统的硬件配置及其组态,上位机的人机监控画面组态与动态模拟以及下位机的控制方案组态和模拟运行。

2、35T/H 燃煤锅炉DCS 系统现场仪表的选型本设计中的35T/H 燃煤锅炉控制系统的一次仪表选型具体如表1所示。

3、35T/H 燃煤锅炉DCS 系统的软硬件配置根据DCS 系统结构特点和实际的35T/H 燃煤锅炉控制要求,35T/H燃煤锅炉DCS 由一个工程师站、一个操作员站、一个PLC 站,两个远程I/O 站构成,其结构如图1所示。

其中,网络采用PROFIBUS-DP 和以太网两级网络。

PROFIBUS-DP 用于用于现场层的高速数据传送,以太网用于PLC 与操作员站和工程师站之间的数据传输。

4、燃煤锅炉控制系统软件设计本设计的软件设计是基于PCS7-WinCC V6.0的上位监控画面组态,根据锅炉控制工艺流程开始进行组态画面的设计,在画面中,使用了静态文本、输入输出域、画面窗口、按钮、控件和库,运行后如图2所示。

下位控制组态基于PCS7-Step7。

图2过程画面运行效果图5、结束语在本次设计中,完成了35T/H 燃煤锅炉的DCS 设计,通过仿真软件的模拟仿真与多次调试,系统的各项功能都达到了预期的目标,较好的满足了35T/H 燃煤锅炉的控制要求。

姻锅炉DCS 控制系统的设计与实现滕天杰(江西工程学院,江西省新余市338000)摘要:锅炉是工业生产过程中必不可少的重要动力设备,在企业生产中起着非常重要的作用。

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域的应用日益广泛。

作为一种高效、可靠的工业控制设备,PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性,成为现代工业控制系统的重要组成部分。

本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,通过对锅炉供热系统的分析,结合PLC控制技术,实现对供热系统的智能化、自动化控制,提高供热效率,降低能耗,为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。

文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理,分析了传统供热系统存在的问题和不足。

然后,详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能,包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。

在此基础上,文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案,包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。

通过本文的研究,期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计,提高供热系统的控制精度和稳定性,降低运行成本,促进节能减排,为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。

也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。

二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统,其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度,然后通过管道系统输送到各个用户端,满足各种热需求,如工业生产、居民供暖等。

该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。

锅炉本体是供热系统的核心设备,负责将水或其他介质加热到预定温度。

其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。

锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。

燃烧器是锅炉的重要组成部分,负责燃料的燃烧过程。

燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。

燃烧器需要稳定、高效、低污染,同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。

热交换器是锅炉供热系统中的关键设备,负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。

热交换器的设计应保证高效、稳定、安全,同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。

工业锅炉控制系统的设计与实现

工业锅炉控制系统的设计与实现

工业锅炉控制系统的设计与实现作者:史宝林来源:《城市建设理论研究》2013年第33期摘要:近年来,随着中国经济的快速发展,对能源的需求日益增加。

能源是生产和生活赖以生存的重要物质基础,没有足够的能源供应,就没有生产力和科学技术的发展。

中国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家,如何更好的设计工业锅炉控制系统已是当前面临的关键问题。

本文介绍了工业锅炉控制系统中的给水, 给风、给煤、燃烧等系统的设计以及监控中心的监控与管理的实现。

关键词:锅炉控制系统;PID 调节器;组态中图分类号: TK229 文献标识码: A引言锅炉是特种压力容器设备, 它是化工、发电、供热、炼油和制糖等工业及民用部门必不可少的重要的动力设备。

随着计算机控制技术的飞速发展和广泛应用, 锅炉的控制系统和方式越来越引起人们的重视, 而且对控制系统的要求越来越高, 任何一种优质的锅炉如果没有对应的控制装置, 则无法完全体现锅炉的优点, 控制系统的水平已经成为衡量锅炉好坏的一个至关重要的指标。

在实际运行中, 控制的方式及控制运行的程度是保证锅炉高效运行的必要保证, 如果没有先进的控制, 锅炉的高效率就无从谈起。

锅炉自动控制系统要求可以对工业锅炉进行自动控制与监视, 完成对工业锅炉的给水、给风、给煤、燃烧等系统的管理与控制, 通过人机接口部分可以采集系统中所有重要参数, 进行存储和记录, 并与高效控制器通讯, 锅炉的操作者可以通过系统实现对锅炉运行的监视、管理、操作。

一、工业锅炉控制系统的现状我国现有工业锅炉 30多万台,年产约8万t/h左右,其中90 %以上是燃煤锅炉,每年消耗原煤占全国原煤产量的三分之一左右。

这些锅炉的管理和运行水平较低,多是人工操作,锅炉事故屡有发生,运行效率比设计效率普遍降低5%一 10 %。

国外一些发达国家,工业锅炉控制已完全徽机化了,单位能耗比我国低 50 % 左右。

他们并与管理计算机联网,更能合理利用能源。

我国有些用户在锅炉改造时,上了工业计算机控制系统,但生产厂生产的锅炉配置工业计算机系统的还很少。

基于PLC和组态软件的工业锅炉监控系统的设计

基于PLC和组态软件的工业锅炉监控系统的设计

基于PLC和组态软件的工业锅炉监控系统的设计引言工业锅炉作为工厂的核心设备之一,在工艺生产中起着至关重要的作用。

为了确保工业锅炉的安全运行和有效监控,需要一套可靠的监控系统来实时采集、传输和分析工业锅炉的各项数据。

本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)和组态软件的工业锅炉监控系统的设计。

设计目标设计目标是实现对工业锅炉的实时监控和数据采集,能够准确获取温度、压力、流量等关键参数,并具备报警功能,以便快速响应异常情况,保证工业锅炉的正常运行。

系统组成PLCPLC是本监控系统的核心控制单元,负责实时采集锅炉的各项数据、控制锅炉的运行以及与组态软件的通信。

PLC采用了可编程的逻辑控制程序,能够根据预设的逻辑条件,自动进行运算、判断和控制。

同时,PLC具备硬件可靠性高、抗干扰能力强等优点,非常适合工业环境下的应用。

为了获取锅炉的各项数据,需要安装相应的传感器。

常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等。

这些传感器将实时监测锅炉的工作状态,将获取的数据传输给PLC进行处理和分析。

组态软件组态软件是工业锅炉监控系统的操作界面,用户通过组态软件可以实时查看锅炉的运行状态、参数曲线图和报警信息等。

组态软件支持图形化配置和数据可视化的功能,使得用户可以方便地操作和管理锅炉监控系统。

系统实现数据采集锅炉的各项参数数据通过传感器实时采集到PLC中。

PLC将采集到的数据进行处理和分析,并将处理后的数据传输给组态软件进行显示。

数据采集过程中需要注意数据的准确性和实时性,确保监控系统能够准确反映锅炉的状态。

控制策略PLC作为控制单元,根据预先设定的控制策略,实现对锅炉的精确控制。

根据不同的工艺需求和运行状态,可以设定不同的控制参数,如温度、压力设定值等。

PLC根据设定值和实际值之间的差异,调整锅炉的工作状态,确保锅炉能够稳定运行。

监控系统应具备报警功能,能够及时发现并响应异常情况。

当锅炉的参数超出预设的安全范围时,PLC将通过组态软件发送报警信息,提醒操作人员采取相应的措施。

工业锅炉温度控制系统设计与实现

工业锅炉温度控制系统设计与实现

工业锅炉温度控制系统设计与实现摘要:工业锅炉是工业生产中利用率非常高的设备之一,它对一次能源的消耗非常大,特别是煤炭资源,但是目前仍然存在煤质不均一、控制操作不及时等问题,使得燃煤时热效率低、但煤耗率却居高不下,所以如何提高工业锅炉的工作效率是一项亟待解决的问题,这其中,热蒸汽温度是一个十分重要的参数,如何控制工业锅炉的热蒸汽温度保持在既能安全运行又能保证较高利用率的一定范围内,是工业锅炉是否安全经济运行的一项重要任务。

关键词:工业锅炉;温度控制;系统设计1 前言温度控制系统很多是通过PWM方式控制执行器件、调功的方式调节来控制温度、利用直接数字控制中的最小拍控制、或者基于单片机和PC机设计的温度控制系统,还有的以MCGS组态运行系统作为上位机监控系统。

本文根据工业锅炉的运行特点及环境条件,采用最简单最基本的单回路控制,并结合西门子下位机和智能仪表的应用,既能实现数据的实时传输处理,又能跟踪到系统的状态对其进行智能调节。

2 系统方案设计2.1 系统方案设计过程控制系统通常是指工业生产中具有连续生产过程自动控制、由过程检测和控制仪表组成、被控过程多样这些特点的自动控制系统。

过程控制的设计方案十分丰富,单回路控制就是其中之一,如图1所示。

图1中,W为调节器传函,W为调节阀传函,W为被控过程传函,W为测量变送器传函。

从图1可见,该系统只有一个闭环回路,一般是一个对象对另一个对象的调节控制过程,为了防止被控量的参数值不断变化或者该参数值在一个小范围内波动,中间利用传感器对被控量进行调节控制。

这种控制系统得结构简洁明了、易于调节,且成本较低方便投入运行,并能满足大部分工业生产的需求,特别适用于纯滞后和惯性小的系统,本系统就采用这种控制方式。

综合上述原理和控制方式,可获得本系统设计的控制流程如图2所示。

如果测量的实时热蒸汽温度值在设定温度范围内,那么系统处于一种动态平衡状态,水泵的电动阀门就不动。

等到过了一段时间炉膛燃料的燃烧温度发生变化,那时工业锅炉的热蒸汽温度也会随之变化,造成了它的实时测量值与设定范围之间产生了一定的偏差,偏差信号送回给智能仪表,经过它的计算、判断后,产生信号,使水泵的电动阀门适当调节开合程度,减少或加大水泵的水流量,直到再次检测到热蒸汽温度值恢复于设定范围中,那么系统就再次回到了特定的平衡状态,水泵电动阀门再次暂停工作。

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工业锅炉控制系统设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ工业锅炉控制方案设计学生学号:学生姓名:曹新龙专业班级:自动化12102班指导老师: 赵莹萍目录引言........................................... 错误!未定义书签。

1文献综述ﻩ错误!未定义书签。

1.1锅炉的基本构造.......................... 错误!未定义书签。

1.2锅炉的工作原理及过程 .................................... 错误!未1.2.1燃料的燃烧过程ﻩ错误!未定义书签。

1.2.2水的汽化过程ﻩ错误!未定义书签。

1.2.3烟气向水的传热过程 ................ 错误!未定义书签。

2总体方案设计................................. 错误!未定义书签。

2.1蒸汽温度控制系统ﻩ错误!未定义书签。

2.2蒸汽压力控制系统ﻩ错误!未定义书签。

2.3汽包液位控制系统........................ 错误!未定义书签。

2.4炉膛负压控制系统ﻩ错误!未定义书签。

2.5报警系统ﻩ错误!未定义书签。

3具体方案实施................................. 错误!未定义书签。

3.1控制系统的硬件选型 ...................... 错误!未定义书签。

3.1.1传感器的选型ﻩ错误!未定义书签。

3.1.2变送器............................ 错误!未定义书签。

3.1.3常规控制器的控制规律及其选择ﻩ错误!未定义书签。

3.1.4变频器ﻩ错误!未定义书签。

3.1.5测速发电机........................ 错误!未定义书签。

153.1.6计算机控制模块ﻩ3.1.7控制系统具体选型................. 错误!未定义书签。

具体选型见表3.1和表3.2所示。

ﻩ错误!未定义书签。

3.2硬件组成................................ 错误!未定义书签。

3.3软件组成................................ 错误!未定义书签。

3.4控制台ﻩ错误!未定义书签。

参考文献ﻩ错误!未定义书签。

引言锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。

电力,机械,冶金,化工,纺织,造纸,食品等工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。

各种工业的生产性质与规模不同,工业和民用采暖的规模大小也不一样,因此所需的锅炉容量,蒸汽参数,结构,性能方面也不尽相同。

锅炉是供热之源,锅炉机器设备的任务在于安全,可靠,有效地把燃料的化学能转化成热能,进而将热能传递给水,以生产热水和蒸汽。

为了提高热量及效率,锅炉向着高压,高温和大容量等方向发展。

供热锅炉,除了生产工艺有特殊要求外,所生产的热水不需要过高温的压力和温度,容量也无需很大。

随着生产的发展,锅炉日益广泛的应用于工业生产的各个领域,成为发展国民经济的重要热工设备之一。

在现代化的建设中,能源的需求是非常大的,然而我国的能源利用率极低,所以提高锅炉的热效率,具有极为重要的实际意义。

此外,锅炉是否能应地制宜地有效地燃用地方燃料,并满足环境保护的各项要求而努力解决烟尘污染问题,以提高操作管理水平,减轻劳动强度,保证锅炉额定运行及运行效率,安全可靠地供热等课题。

锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。

工业锅炉数量大、分布广,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。

因此,提高热效率,提高自动化水平及防止环境污染, 降低耗煤量与耗电量,均是设计工业锅炉需考虑的重要因素。

用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

本课题的主要方向就是采用过程控制对工业锅炉进行控制,采用先进的控制算法,以达到优化技术指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用。

1文献综述在各种工业企业的动力设备中,锅炉是重要的组成部分,所以锅炉的性能至关重要。

要设计一套完整的、性能良好的工业燃烧锅炉,首先就必须了解一般燃烧锅炉的基本构造和燃烧过程。

1.1锅炉的基本构造锅炉是一种产生蒸汽或热水的热交换设备。

它通过燃料的燃烧释放大量热能,并通过热传递把能量传递给水,把水变成蒸汽或热水,蒸汽或热水直接供给工业和生活中所需要的热能。

所以锅炉的中心任务是把燃料中的化学能有效的转化为蒸汽的热能。

图1.1为简单锅炉的大体组成部分。

锅炉的主要设备包括气锅、炉子、炉膛、锅筒、水冷壁、过热器、省煤器、燃烧设备、引风设备、送风设备、给水设备、空气预热器、水处理设备、燃料供给设备以及除灰除尘设备等。

气锅:由上下锅筒和三簇沸水管组成。

水在管内受管外烟气加热,因而管簇内发生自然的循环流动,并逐渐气化,产生的饱和蒸汽积聚在上锅筒里面。

炉子:是使燃烧从充分燃烧并释放出热量的设备。

炉膛:保证燃料的充分燃烧,并使水流受热面积达到规定的数值。

锅筒:使自然循环锅炉各受热面能适应负荷变化的设备。

(须指出,直流锅炉内无锅筒。

)水冷壁:主要是辐射受热面,保护炉壁的作用。

过热器:是将气锅所产生的饱和蒸汽继续加热为过热蒸汽的换热器。

过热器一般都装在炉膛出口。

省煤器:是利用余热加热锅炉给水,以降低排出烟气温度的换热器。

采用省煤器后,降低了排烟温度,提高了锅炉效率,节省了燃料。

同时,由于提高了进入气包的给水温度,减少了因温差而引起的汽包壁的热适应力,从而延长了汽包的使用寿命。

燃烧设备:将燃料和燃烧所需的空气送入炉膛并使燃料着火稳定,充分燃烧。

引风设备:包括引风机、烟道和烟囱等几部分。

用它将锅炉中的烟气连续排出。

送风设备:包括有鼓风机和分道组成。

用它来供应燃料所需的空气。

给水设备:由水泵和给水管组成。

空气预热器:是继续利用离开省煤器后的烟气余热,加热燃料燃烧所需要的空气,是一个换热器。

省煤器出口烟温度高,装上空气预热器后,可以进一步降低排烟温度,也可改善燃料着火和燃烧条件,降低不完全燃烧所造成的损失,提高锅炉机组的效率。

水处理设备:其作用是为清除水中的杂质和降低给水硬度,以防止在锅炉受热面上结水垢或腐蚀。

燃料供给设备:由运煤设备、原煤仓和储煤斗等设备组成,保证锅炉所需燃料供应。

除灰除尘设备:是收集锅炉灰渣并运往储灰场地的设备。

此外,除了保证锅炉的正常工作和安全,蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位表、高低水位报警器、压力表、主气阀、排污阀和止污阀等,还有用来消除受热面上积灰的吹灰器,以提高锅炉运行的经济性,本设计由于篇幅其间,则就不必考虑这些问题了。

汽包汽水分界面煤斗炉排空气预热器蒸汽出口除尘器锅炉引风机鼓风机烟囱给水调节阀锅炉给水泵省煤器图1.1 锅炉控制系统硬件组成图1.2锅炉的工作原理及过程ﻩ锅炉是一种生产蒸汽的换热设备。

它通过煤油或燃气等燃料的燃烧释放出化学能,并通过传热过程将能量传递给水,使水转变为蒸汽,蒸汽,蒸汽直接供给工业生产中所需的热能,或通过蒸汽动力机能转变为机能,或通过汽轮发电机转变为电能。

所以锅炉的中心任务是把燃料中的化学能最有效地转变为蒸汽的热能。

因此,近代锅炉亦称为蒸汽发生器。

锅炉的工作过程概括起来应该包括三个同时进行的过程:燃料的燃烧过程、水的汽化过程、烟气向水的传热过程。

1.2.1燃料的燃烧过程首先将燃料(这里用煤)加到煤斗中,借助于重力下落在炉排面上,炉排接电动机通过变速齿轮箱减速后由链轮来带动,将燃料煤带入炉内。

燃料一面燃烧,一面向后移动,燃料所需要的空气是由风机送入炉排腹中风仓后,向上穿过炉排到达燃料层,进行燃料反应形成高温烟气。

燃料燃烧剩下的灰渣,在炉排末端翻过除渣板后排入灰斗,(若是燃气式锅炉就没有这一部分了)这整个过程称为燃烧过程。

1.2.2水的汽化过程水的汽化过程就是蒸汽的产生过程,主要包括水循环和水分离过程。

经处理的水由泵加压,先流经省煤器而得到预热,然后进入气锅。

锅炉工作时气锅的工作介质是处于饱和状态的汽水混合物。

位于烟温较低区段的对流灌束,因受热较弱,汽水工质的容量较大,而位于烟温较高区段的对流管束,因受热强烈,相应的汽水工质的容量较小,从而量大的工质则向上流入下锅筒,而容量小的工质则向上流入上锅筒,形成了锅水的自然循环。

蒸汽所产生的过程是借助于上锅筒内设的汽水分离装置。

以及在锅筒本身空间的重力分离力作用,使汽水混合物得到分离。

蒸汽在上锅筒顶部引出后,进入蒸汽过热气,而分离下来的水仍回到上锅筒下半部的水中。

锅炉中的水循环,也保证与高温烟气相接触的金属受热面的以冷却而不被烧坏,是锅炉能长期安全运行的必要条件。

而汽水混合物的分离设备则是保证蒸汽品质和蒸汽过热可靠工作的必要的设备。

1.2.3烟气向水的传热过程由于燃料的燃烧放热,炉内温度很高在炉膛的四周墙面上,都布置一排水管,俗称水冷壁。

高温烟气与水冷壁进行强烈的辐射换热,将热量传给管内工质水。

继而烟气受引风机和烟囱的引力而向炉膛上方流动。

烟气从炉膛出口掠过防渣管后,就冲刷蒸汽过热器——一组垂直放置的蛇型管受热面,使气锅中产生的饱和蒸汽在其中受烟气加热而得到的过热。

烟气流经过过热气后掠过胀接在上、下锅筒间的对流管束,在管束间设置了折烟墙使烟气呈“S”型曲折地横向冲刷,再次以对流换热的方式将热量传递给管束的工质。

沿途逐渐降低温度的烟气最后进入尾部烟道,与省煤器和空气预热器内的工质进行热交换后,以经济的较低的烟温排出锅炉。

省煤器实际上同给水预热器和空气预热器一样,都设置在锅炉尾部(低温)烟道,以降低排烟温度提高锅炉效率,从而节省了燃料。

以上就是一般锅炉工水的过程,一个锅炉进行工作,其主要任务是:(1)要是锅炉出口蒸汽压力稳定。

(2)保证燃烧过程的经济性。

(3)保持锅炉负压恒定。

通常我们是炉膛负压保持在微负压(-10~80Pa)。

为了完成上述三项任务,我们对三个量进行控制:燃料量,送风量,引风量。

从而使锅炉能正常运行。

1.3难点分析由于调量是汽包水位,而调节量则是给水流量,通过对给水流量的调节,使汽包内部的物料达到动态平衡,变化在允许范围之内,虽然锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性,但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时,表现却类似逆响应特性,即所谓的虚假水位。

造成这一原因是由于负荷增加时,导致汽包压力下降,使汽包内水的沸点温度下降,水的沸腾突然加剧,形成大量汽泡,而使水位抬高。

汽包水位控制系统,实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。

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