电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高
热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用 刘勇
热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用刘勇摘要：近几年，科学技术突飞猛进，新兴技术层出不穷。
截至目前，热能动力工程在众多领域中脱颖而出，成为当下关注的热点。
所谓的热能动力工程，它积聚了大量的机械自动化以及物理知识，运用这些知识体系来提高自然界中能源的使用效率，达到节约燃料的目的。
改革开放以来，我国人民的物质需求不断增长，在满足人民需要的同时，必须对资源的储量加以考虑，毕竟自然界中的资源是有限的。
此外，在锅炉燃烧燃料的过程中，排放出了大量的有害气体，使环境受到了污染。
因此，让热能动力工程在锅炉和能源方面得到充分的发展势在必行。
关键词：热能动力工程；炉内燃烧；控制技术；应用引言热能动力工程是社会生产中不可或缺的一部分，是热能机械工程基础上的综合性学科，将热能转化为机械能为生产提供动力，在具体的应用中，对于能源的开发和利用，具有十分重要的意义。
根据热能动力工程的理论基础和应用发展价值，对热动力工程在炉内燃烧的控制应用进行了系统的分析，研究其具体的应用方式和在应用过程当中出现的问题，结合热能动力存在的缺点，进行了一系列的研究，希望能不断提高热能动力工程的技术水平，不断提升社会生产力，促进社会的进步。
1热能动力工程技术1.1锅炉及其应用热能动力工程通过锅炉进行热能的转化，锅炉在促进社会发展和进步等方面做出了很大的贡献，通过燃烧燃料，实现热能的转化，根据燃料的不同，将锅炉分为燃料锅炉、燃料气炉、沼气锅炉、太阳能锅炉，电加热锅炉等。
早在远古时期就已经有对锅炉的记载，锅炉对材料进行加热，提炼铜、铁等一些金属元素对基本的生活器具进行铸造或铸造兵器，随着锅炉的不断发展，人们对锅炉的运作以及能量控制水平逐渐提高，提升了锅炉的热能利用效率，主要是炉膛燃烧部分和热能传递部分，炉膛由炉墙、炉拱和炉床3部分构成，主要是直接受热面在烟道上经过不连续的布置，来提升热能的转换效率，现代锅炉设备配备的高科技技术，包括计算机设备，感应装置通过对锅炉的自动化控制来控温，提高锅炉的工作效率[1]。
基于单片机的智能温度控制系统设计
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电加热炉温度单片机控制系统
高， 稳定性和复现性较好， 抗氧化性强 ， 价格便宜 ） 对 温度 进行检 测 。由于 温度 是非 线 性 输 出 的 ， 而与 输 入
的ｍ Ｖ信号 成线性 关 系 ， 以在 软 件 上将 此 非 线 性 关 所 系加 以修正 ， 以便 正 确 反 映输 入 ｍＶ信号 与 温 度 之 间 的关 系 。Ａ Ｃ ８９把检 测 到 的 连续 变化 的 温 度模 拟 Ｄ ００ 量转换 成离 散 的数字 量 ， 入 到单片机 中进行 处理 。 输 Ｃ ）键盘输 入 的选 择 ： 用 ４片 Ｂ Ｄ拨 码 盘作 为 采 Ｃ 温度设 定的输 入单元 ， 入范 围 为 ０— ９９， 输 ９９ 可满 足本 系统 的要求 。每位 Ｂ Ｄ码 盘 占 ４条线 ， Ｃ 通过 上 拉 电阻 接人 ８５ ２５可编 程并 行 ＩＯ扩展 口。４片 Ｂ Ｄ码 盘 占 ／ Ｃ
单片机以其高可靠性 、 高性能价格比、 控制方便简
单 和灵活 性大等 优点 ， 在工业 控制 系统 、 能化 仪器 仪 智 表等诸多 领域得 到广泛 应用 。采用 单片机 进行 炉温 控 制 ， 以提高控制 质量 和 自动 化水平 。 可
码盘输人。由 Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 构成 的核心控制器按智能控
（ 辽宁科技大学计算机科 学与工程学院， 辽宁省鞍山市 １４４ ） １０４
摘 要 ： 对 电加 热 炉温度控 制 由于非 线性 、 针 大滞 后 、 时变性 等特 点很 难 用数 学方法 建 立精 确 的
数 学模型 ， 用传 统 的控 制理 论 和 方法很 难达 到好 的控制 效 果 ， 绍 了一种 新 型的应 用单 片机 Ａ ８ Ｃ １ 介 Ｔ ９ ５ 对 其进行 智能控 制的控 温 系统 。 系统 通过硬 件 电路 和软 件 程序 实现 智 能控 制 ， 述 了硬 件 原理 图和 描
电磁感应双热熔-概述说明以及解释
电磁感应双热熔-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章引言的一部分，旨在简要介绍文章的主题和背景。
对于这篇文章的标题——"电磁感应双热熔"，我们可以这样来编写概述的内容：概述：随着科学技术的不断进步和工业生产的不断发展，电磁感应与热熔作为两种独立的技术，在各自领域都有着重要的应用。
电磁感应是指在磁场中当导体中有运动的电荷时，会产生电动势和电流现象的物理现象。
而热熔则是利用高温将材料加热到熔点以上，使其融化的过程。
然而，电磁感应与热熔这两种技术并非是孤立存在的，它们在一些特定的应用场景中可以被合并使用，互相配合，形成一种更加高效、精确的工艺方法。
因此，本文主要针对电磁感应与热熔这两种技术的结合展开研究，探索其在实际应用中的优势和潜力。
在本文中，我们首先将介绍电磁感应的原理，从基础的电磁场理论出发，探究电磁场如何影响导体中的电荷运动，进而产生电动势与电流。
然后，我们将详细探讨热熔的原理，包括加热材料到熔点的方法及其原理分析。
随后，我们将探讨电磁感应与热熔的结合，分析这种新技术在减少能量损耗、提高生产效率以及改善产品质量方面的潜力。
在结论部分，我们将对实验结果进行分析，并展望电磁感应双热熔技术在未来的应用前景。
最后，我们将对整篇文章进行总结，提出结论，并对进一步研究方向进行展望。
通过本文的阐述，我们希望能够为读者提供关于电磁感应双热熔技术的全面了解，同时也为相关领域的研究者提供一些启示和参考，以促进这种新技术的应用和发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以是以下的描述：文章结构：本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，首先概述了电磁感应双热熔的主题和背景，并介绍了本文的结构和目的。
在正文部分，将分为三个小节。
首先，介绍了电磁感应的原理，包括电磁感应的基本概念和相关公式。
其次，解释了热熔的原理，包括热熔的定义、原理和应用。
最后，重点讨论了电磁感应与热熔的结合，探讨了如何利用电磁感应来实现热熔，并介绍了相关的实验和技术。
加热炉智能燃烧控制技术应用
加热炉智能燃烧控制技术应用随着工业技术的不断发展，加热炉作为工业生产中不可或缺的设备，其智能化水平也在不断提升。
加热炉智能燃烧控制技术的应用，不仅可以提高生产效率，同时也能够降低能源消耗，减少对环境的影响，为工业生产带来更多的便利。
传统的加热炉燃烧控制主要依靠操作工人的经验和技术来进行调节，容易受到人为因素和环境变化的影响，难以实现精准的控制。
而采用智能燃烧控制技术，可以依靠先进的传感器和控制系统，实时监测和调节燃烧过程中的各项参数，提高燃烧效率，减少能源消耗，保障生产安全。
1. 智能调节燃烧温度通过在加热炉内安装温度传感器和火焰监测器，可以实时监测燃烧室内的温度和火焰状态，从而根据生产工艺的要求，自动调节燃烧温度和火焰大小，保障产品的质量和生产的稳定性。
2. 燃气与空气的精确配比智能燃烧控制系统可以根据实时的燃烧状态和工艺需求，精确调节燃气和空气的混合比例，确保燃烧过程中充分燃烧，减少能源的浪费，提高燃烧效率。
3. 燃烧过程中的自动控制传统的加热炉需要由操作工人不断地对燃烧过程进行手动调节，而智能燃烧控制技术可以实现燃烧过程的自动控制，大大降低了人力成本，并且可以通过预设好的工艺参数来实现更加精准的控制。
4. 安全监控与报警系统智能燃烧控制系统还可以监测加热炉燃烧过程中的各项参数，一旦发现异常情况，立即发出报警信号并采取自动控制措施，确保生产安全。
三、加热炉智能燃烧控制技术的优势1. 提高工业生产的稳定性和可靠性智能燃烧控制技术可以实现对加热炉燃烧过程的精准控制，保证了工业生产的稳定性和可靠性。
2. 降低能源消耗和成本通过精确调节燃烧过程中的各项参数，智能燃烧控制技术可以有效地降低能源的消耗，减少生产成本。
3. 减少环境污染智能化的燃烧控制技术可以提高燃烧效率，减少废气排放，降低对环境的影响。
4. 提高生产效率传统的加热炉需要耗费大量的人力进行燃烧控制，而智能燃烧控制技术可以实现自动控制，提高了生产效率。
电加热炉温度控制系统的设计
电加热炉温度控制系统的设计目录引言 (6)1 模糊控制器的设计 (13)1.1 模糊逻辑基础 (13)1.1.1 模糊集合的概念和基本运算 (13)1.1.2 模糊关系 (14)1.1.3 模糊规则 (15)1.2 模糊控制系统 (17)1.2.1 模糊控制的基本思想 (18)1.2.2 模糊控制系统的组成 (18)1.3 基本模糊控制器的设计 (20)1.3.1 精确量的模糊量化处理 (20)1.3.2 模糊推理 (23)1.3.3 反模糊化处理 (24)2 MATLAB下的仿真实验 (26)2.1 PID控制仿真实验 (26)2.2 基本模糊控制仿真实验 (27)3 电加热炉控制系统监控程序的设计 (31)3.1 组态王简介 (31)3.1.1 概述 (31)3.1.2 组态王与I/O设备 (31)3.1.3 组态王的开放性 (32)3.1.4 建立应用工程的一般流程 (32)3.1.5 如何得到组态王的帮助 (33)3.2 组态王的设计 (33)3.2.1 设计画面 (33)3.2.2 动画连接 (36)3.3 电加热炉控制监控画面 (42)结论 (47)参考文献 (48)摘要在冶金、化工，机械等各类工业控制中，电加热炉都得到了广泛的应用。
目前国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平，仍在使用继电—接触器控制或常规PID控制，自动化程度低，动态控制精度差，满足不了日益发展的工艺技术要求。
电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。
电加热炉由电阻丝加热，温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点。
而且，在实际应用和研究中，电加热炉温度控制遇到了很多困难：第一，很难建立精确的数学模型；第二，不能很好地解决非线性、大滞后等问题。
以精确数学模型为基础地经典控制理论和现代控制论在解决这些问题时遇到了极大地困难，而以语言规则模型(IF-THEN)为基础的模糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法。
发电厂锅炉设备安全运行与维护策略的研究
发电厂锅炉设备安全运行与维护策略的研究摘要：随着社会经济的快速发展以及科学技术水平的不断提升，我国工业得到高质量发展。
在实际的发电厂生产中，许多因素对发电厂锅炉设备的运行状况以及发电厂安全造成了一定影响。
锅炉设备作为发电厂开展一系列活动的重要核心设备，提高锅炉设备的运行稳定性，能够提高生产的安全性，确保工作人员的生命财产安全，推动发电厂发展。
虽然锅炉设备在发电厂深生产效率与质量方面具有至关重要的作用，能够奠定基础，但如果锅炉设备不能安全性，在运行过程中出现故障或者是其他问题，将会为发电厂安全生产带来隐患，因此，本文对发电厂锅炉设备安全运行与维护策略进行研究，具有重要意义。
关键词：发电厂；锅炉设备；安全运行；维护；策略目前，发电厂锅炉设备的运行方式仍然存在问题，导致能耗较高，无法满足新新时代绿色可持续发展的要求，各项经济环保指标不理想。
在此背景下，做好发电厂锅炉设备安全运行与维护工作势在必行，发电厂锅炉设备运行问题成为亟待解决的问题。
锅炉在发电厂生产中是一种重要的能量转换设备，能够直接影响发电厂整体的运行状况，确保锅炉设备安全运行，通过良好的维护有保养，可以提高发电厂的市场竞争力，让发电厂在激烈的市场竞争平稳长远的发展。
本文以发电厂锅炉设备为研究对象，首先，简单介绍了发电厂锅炉设备的运行基本状况、运行原则以及影响安全运行的因素，其次，分析了发电厂锅炉设备运行过程中存在的问题，最后，针对存在的问题提出有效解决策略，有效提高发电厂锅炉设备的运行安全性效率，锅炉设备的维护水平提升，使得发电厂锅炉设备安全运行与维护工作顺利开展，有效提高发电厂安全生产效率与质量，推动发电厂发展。
1发电厂锅炉设备的运行基本状况发电厂锅炉设备主要由汽水系统设备、燃烧设备、锅炉附件、炉墙及构架、制粉设备、通风系统、除尘设备以及给水设备等组成，其中燃烧系统是发电厂锅炉设备的主导运行系统，主要作用是让燃料在锅炉内燃烧，放出热量。
循环流化床锅炉在实际的应用过程中使用了洁净煤燃烧技术，通过床下点火方式，根据分级燃烧顺序完成生产[1]。
作业设计方案
基于PID电加热锅炉温度控制系统设计1.选题背景及意义我国的电加热锅炉在10多年前问世，由于受到当时电力因素的制约，发展非常缓慢，只有几个非锅炉行业的厂家在生产。
1998年以来，特别是2000年，电热锅炉市场迅速发展。
行业内许多厂家都已经或者正在准备生产电热锅炉。
由于起步晚、规模小,电加热锅炉的控制水准很低，甚至很原始。
电加热锅炉的控制与燃油（气）锅炉的控制有很大的不同：1 电流巨大，属大电流或超大电流控制；2 没有现成的燃烧器及其程控器，锅炉的加热过程和控制品质完全由自己决定；3 比燃油（气）锅炉的自动化程度和蓄热要求更高，外观要求也更现代、更美观。
因此，电热锅炉控制存在较大难度。
1998年我们抓住了市场机遇，再次把工业控制技术应用于电加热锅炉控制领域，把大型电力负荷控制的成功经验移植到电加热锅炉的大电流控制上来，率先提出了电加热锅炉的循环投切和分段模糊控制的控制模式，较好地解决了电加热锅炉控制的理论和实际问题。
国内电加热炉的加热形式主要有以下两个：1 电阻加热式国内绝大多数厂家采用该方式，并选用电阻式管状电热元件。
电阻加热方式的电气特点是锅水不带电，但在电加热元件漏水或爆裂时会使锅水带电或称漏电。
另外，受电热元件绝缘导热层的绝缘程度的影响，电热管存在一定的泄漏电流。
泄漏电流的国家标准是<0.5mA。
该方式在结构上易于叠加组合，控制灵活，更换方便。
2 电磁感应加热式该方式的加热原理是：当电流通过加热线圈时，就会形成电磁场,把金属锅壳置于电磁场之中，就会使锅壳产生涡流，并导致其发热，从而完成对锅水加热的目的。
其电流愈大，发热量愈大。
电磁感应加热方式在工业上的应用较早，典型的应用就是中频加热炉。
但是把它应用到锅炉上，确属首次，很有创意值得关注。
目前国内只有一家厂家生产这种电热锅炉。
该方式的优点是，与水和锅炉是非接触式加热，因此绝无漏电的可能性；另一个优点是该方式须用可控硅做驱动输出，因此具有无触点开关的独特优势；机械噪声小，可多级或无级调节，使用寿命长。
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电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。
对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。
单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。
采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。
1 单片机炉温控制系统结构
本系统的单片机炉温控制系统结构主要由单片机控制器、可控硅输出部分、热电偶传感器、温度变送器以及被控对象组成。
如图1所示。
炉温信号T通过温度检测及变送，变成电信号，与温度设定值进行比较，计算温度偏差e和温度的变化率de/dt，再由智能控制算法进行推理，并得控制量u，可控硅输出部分根据调节电加热炉的输出功率，即改变可控硅管的接通时间，使电加热炉输出温度达到理想的设定值。
2 系统硬件设计
2.1 系统硬件结构
以AT89C51单片机为该控制系统的核心，实现对温度的采集、检测和控制。
该系统的工作流程如图2所示。
系统由变送器经A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。
变送器可以选用DBW，型号，它将热电偶信号(温度信号)变为0～5 V电压信号，以供A/D转换用。
转换后的数字量与炉温数字化后的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差及温度的变化率。
炉温的设定值由BCD拨码盘输入。
由AT89C51构成的核心控制器按智能控制算法进行推算，得出所需要的控制量。
由单片机的输出通过调节可控硅管的接通时间，改变电炉的输出功率，起到调温的作用。
2.2 系统硬件的选择
a)微型计算机的选择：选择AT89C51单片机构成炉温控制系统。
它具有8位CPU，3 2根I/O线，4 kB 片内ROM存储器，128 kB的RAM存储器。
AT89C51对温度是通过可控硅调功器实现的。
在系统开发过程中修改程序容易，可以大大缩短开发周期。
同时，系统工作过程中能有效地保存一些数据信息，不受系统掉电或断电等突发情况的影响。
AT89C51单片机内部有128 B的RAM存储器，不够本系统使用，因此，采用6264(8 kB)的RAM作为外部数据存储器。
b)热电偶的选择：本设计采用DBW型热电偶--镍络-镍硅(线性度较好，热电势较大，灵敏度较高，稳
定性和复现性较好，抗氧化性强，价格便宜)对温度进行检测。
由于温度是非线性输出的，而与输入的mV 信号成线性关系，所以在软件上将此非线性关系加以修正，以便正确反映输入mV信号与温度之间的关系。
ADC0809把检测到的连续变化的温度模拟量转换成离散的数字量，输人到单片机中进行处理。
c)键盘输入的选择：采用4片BCD拨码盘作为温度设定的输入单元，输入范围为0～9999，可满足本系统的要求。
每位BCD码盘占4条线，通过上拉电阻接入8255可编程并行I/O扩展口。
4片BCD码盘占8255的A、B两口，8255工作方式设为"0 模式"，A、B两口均为输入方式。
开机后，CPU读8255口操作，即可将BCD 码盘的设定温度读入并存人相应的存储单元。
d)显示器的选择：采用字符型LCD(液晶显示器)模块TC1602A，并且它把LCD控制器、ROM和LCD显示器用PCB(印制板)连接到一起，只要向LCD送人相应的命令和数据便可实现所需要的显示，使用特别方便灵活。
第1行显示设定温度，第2行显示实际温度，这样，温差一目了然，方便控制。
3 系统软件设计
本系统的应用程序主要由主程序、中断服务程序和子程序组成。
主程序的任务是对系统进行初始化，实现参数输入，并控制电加热炉的正常运行。
主程序主要由系统初始化、数据采集及处理、智能推理等部分组成。
系统初始化包括设置栈底、工作寄存器组、控制量的初始值、采样周期、中断方式和状态、定时器的工作方式以及8255的初始化、TC1602A的初始化等。
数据采集及处理主要包括实时采集电加热炉的炉温信号，计算出实际炉温与理想值的差值以及温差的变化率，并对炉温信号进行滤波和限幅处理。
主程序如图3所示。
中断服务程序实现定时采样和输出控制。
AT89C51共有6个中断源：2个外部中断、2个定时器溢出中断及2个串行中断。
子程序主要有采样子程序、数字滤波子程序、控制算法子程序、数字转换子程序、显示子程序等。
在采样程序中包括对A/D启动、读结果及把A/D结果转换成为实际温度值。
由于热电偶本身的非线性及模拟输人通道存在的非线性，需要将A/D值与温度值之间对应关系以表格形式存于EPROM中。
数字滤波子程序是将A/D转换成的数字量提取有用的量，一方面通过TC1602ALCD模块显示出来；另一方面将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小及温度的变化率，通过智能控制器来改变可控硅管的接通时间，从而达到改变电加热炉的输出功率，即控制算法子程序是控制器中最重要的一部分，它的原理将在第4节介
绍。
4 智能控制算法
考虑到电加热炉是一个非线性、时变和分布参数系统，所以本文采用一种新型的智能控制算法。
它充分吸取数学和自动控制理论成果，与定性知识相结合，做到取长补短，在实时控制中取得较好的成果。
本系统的智能控制器由数据库、知识库、推理机、学习环节、修正环节和黑板组成。
数据库中存放各个时刻的采样值y(k)、偏差e(k)、控制量u(k)和生成控制量u(k)，所用的控制规则序号、每条控制规则的加权系数a都是以数组的形式存放。
知识库中知识由产生式规则生成，其规则集都是按顺序排列的。
当求得偏差e(k)和被调整量y(k)后，借助黑板进行正向推理，从上到下顺序地搜索知识库中的匹配模式，一旦找到匹配规则，即可求出控制量u(k)。
学习过程是通过修正规则加权系数a，使各种控制规则产生的控制量随环境和控制量效果变化进行修正，从而实现自学习的功能。
由于被控制对象具有d步时延，因此，y(k)是由(k-d)时刻及其以前所有控制量作用的结果，则应修正控制量u(k-d)的控制规则所对应的控制规则加权系数a[num(k-d)]。
系统炉温控制过程是一个慢过程，一般采样间隔长，在此间隔时间内，被控对象可能受内部参数变化或随机干扰影响，因而町能导致(k+1)时刻发出的控制量使控制效果变差，影响系统的控制性能。
为补充这一不足，这里引入动态修正环节为：
式中：0 < r < 1。
最后由修正量和黑板给出的u(k)叠加，得到总输出控制量为：
式中：β取0.8～0.9。
5 结束语
本系统以单片机AT89C51为核心，它具有高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点。
控制器采用新型的智能控制算法，冈而系统升温快，控温精度高，稳态误差可达±5℃以内，满足系统要求。
整个系统操作简便,抗干扰能力强、运行可靠.。