锅炉过程控制方案设计
班级:自1201
学号: 1501120121
学生姓名:向朋
指导教师:薄翠梅
2015年7月9日
电气工程与控制科学学院
第一章自然循环锅炉分析
1被控对象工艺流程
1. 1 工艺流程
赛题的被控对象是流程工业领域常见的自然循环锅炉。锅炉是用于生产蒸汽的装置，生产的蒸汽用于发电和提供热能。
软化水经给水泵P1101泵出，分成两路，一路给水去减温器E1101，与过热蒸汽换热，然后与另一路给水混合进入省煤器E1102。去减温器E1101的锅炉给水用于调整过热蒸汽的温度，同时也对锅炉给水进行预热。正常工况时，大部分锅炉给水直接流向省煤器，小部分锅炉给水流向减温器。省煤器E1102由多段盘
管组成，燃料燃烧产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的锅炉给水换热，回收烟气中的余热，并使锅炉给水进一步预热。
被烟气加热成饱和水的锅炉给水全部进入汽包V1102，再经过对流管束和下降管进入锅炉水冷壁，吸收炉膛辐射热在水冷壁里变成汽水混合物，然后返回汽包V1102进行汽水分离。锅炉汽包为卧式圆筒形承压容器，内部装有给水分布槽、汽水分离器等。汽水分离是汽包的重要作用之一，汽包V1102顶部设放空阀XV1104，分离出的饱和蒸汽再次进入炉膛F1101进行汽相升温，成为过热蒸汽。出炉膛的过热蒸汽进入减温器E1101壳程，进行温度微调并为锅炉给水预热，最后以工艺所要求的过热蒸汽压力、过热蒸汽温度输送给下游生产过程。过热蒸汽出口管线上设开关阀XV1105。
燃料经由燃料泵P1102泵入炉膛F1101的燃烧器，空气经变频鼓风机K1101送入燃烧器。燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有大量余热，对省煤器E1102中的锅炉给水进行预热。烟气经由烟道，靠烟囱的抽力抽出，通入大气。
1.2 仪表及操作设备说明
系统中用到的检测仪表及执行机构具体说明见下表。
1.3 锅炉系统控制要求
（1）燃烧控制，需要控制燃料和空气的配比，以达到充分燃烧；
（2）给水控制，需要与蒸汽产量匹配，以控制锅炉汽包内水的储量；
（3）过热蒸汽出口压力控制，要求能够根据负荷的变化控制蒸汽压力；
（4）过热蒸汽出口温度控制，需要根据工艺要求精确控制蒸汽温度。
第二章锅炉控制方案设计
2.1 汽包水位控制方案
汽包液位是蒸汽锅炉运行中一个非常重要的控制参数，它可以间接反映锅炉负荷与给水平衡的关系。维持汽包水位正常时保证锅炉和下级设备安全运行的必要条件，如果汽包液位过高，使蒸汽带液，影响汽包内汽水分离装置的正常工作，造成出口蒸汽水分含量过多，导致过热器管壁结垢而被烧坏，也使过热蒸汽温度急剧变化，直接影响下级设备的稳定运行；汽包液位过低会影响汽水循环，严重时甚至可使加热水管局部受热而导致严重的事故。而且汽包的给水量也不应该剧烈波动，以免影响省煤器和进水管道的安全。
2.1.1 汽包水位影响因素
(1) 给水流量
如果汽包的给水量突然出现扰动而增加，一方面由于给水温度低于汽包内的饱和水温度，刚刚进入汽包的给水会吸收原有饱和水的一部分热量，从而减少蒸汽量，水面下的气泡总体积也相应减小，汽包水位下降。但是，从单容系统的角度考虑，不考虑气泡的影响，则给水量增加势必使汽包水位上升。两种情况叠加即得到给水量增加时，汽包水位经过一段迟延后趋于单容系统规律而上升，迟延的时间随着给水的过冷度越大而越大。
(2) 锅炉负荷
如果过热蒸汽流量（即锅炉负荷）突然出现扰动而增大，一方面汽包内的物质平衡状态被打破使水位下降；另一方面，由于锅炉出口的过热蒸汽量增加，迫使锅炉内的气泡增加，而燃料量不可能瞬间随之增加，这使汽包内的压力减小，水面下的气泡膨胀，总体积增大，导致水面上升，出现“虚假水位”。两种情况共同影响汽包水位，使汽包中出现“虚假水位”现象，导致锅炉负荷增大时汽包水位先上升一段时间后才开始下降。虚假水位会导致给水调节机构的误操作，使汽包水位波动剧烈，严重影响设备的安全和寿命。这说明蒸汽流量扰动是影响汽包水位至关重要的因素之一。
(3) 燃料流量
如果燃料量出现扰动增加，则饱和水吸收的热量增大，使锅炉负荷的蒸汽量增加，同样会导致出现“虚假水位”。但水循环系统中的水量比较大，且汽包和水冷壁有一定的储热能力，使系统有一定的热惯性，蒸汽量增加缓慢。且蒸汽量缓慢增加的同时汽包内的压力也会随之缓慢增大，使水面下的气泡体积变小，汽包水面下降。两种情况综合考虑，则燃料量的增加出现的汽包“虚假水位”较蒸汽流量扰动下要缓和得多。因此汽包水位控制过程中可认为燃料量是间接扰动。
2.1.2 被控变量与操纵变量的选择
被控变量：汽包水位
操纵变量：给水流量
给水流量可以直接影响汽包水位，调整控制方便。
2.1.3 调节阀的选择
V1101、V1102是汽包上水流量调节阀，一旦系统出现故障，气源信号减弱，这时为了防止锅炉发生干烧危险，应保证汽包内有一定的水储量，故调节阀应处于打开状态，所以选择气闭式调节阀。
根据调节阀流量特性，选择等百分比调节阀。
2.1.4 控制方案设计
如单从物质平衡角度考虑，则只要保证汽包中的给水量与蒸发量恒等，汽包中达到一个动态平衡，就可以使汽包水位不变，因此可以采用比值控制方法调节给水量跟踪蒸汽量。
但对于闭环系统来说也要同时考虑汽包水位，这样可以避免蒸汽量和给水量测量不准确或由于管道泄漏等情况造成的给水量和蒸汽量间比值不确定带来的偏差。从而采用三冲量控制方法控制汽包水位，即控制系统中同时引入汽包水位、给水量及过热蒸汽量三个测量信号。
汽包水位的反馈量可以在锅炉稳定工况时消除静差，但会在锅炉负荷变化时造成“虚假水位”。而比值控制方法的引入，由于其不依赖于汽包水位，所以在一定程度上可以缓解“虚假水位”造成的误操作。
考虑到单级三冲量控制系统对信号的静态配合要求严格，到当负荷波动较大或给水压力不稳时易使系统存在静态误差，且整定较为困难。因此采用串级三冲量汽包水位控制系统，系统方框图见图。内环副调节器主要用于迅速抵消给水量的扰动，外环主控制器的任务是消除锅炉负荷扰动的同时将汽包水位无静差地维持在期望高度。
汽包水位三冲量串级控制系统
2.1.5 控制器正反作用的确定
汽包水位三冲量串级控制回路中，根据主、副控制器的正反作用的确定顺序为先副后主原则，首先确定其副回路给水流量控制器正反作用：
副回路：汽包液位控制回路中，除氧器进水流量调节阀为气闭式，为负作用，所以符号为负；当阀门开大时，汽包上水流量增大，所以被控对象为正作用，符号为正；测量变送器的符号为正；偏差符号为负；为使控制系统稳定，必须保证系统构成负反馈，所以汽包给水流量控制器为负作用。
主回路：将副回路看作正环节；测量变送器的符号为正；上水流量增大时，除氧器的液位升高，所以被控对象为正作用，符号为正；为使控制系统稳定，必须保证系统构成负反馈，所以主控制器为负作用。
2.1.6汽包水位控制系统P&ID图
汽包水位控制系统P&ID图
2.2 锅炉燃烧系统控制方案
锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性且耦合严重的对象，调节参数与被调节参数之间存在许多交叉影响。当其中任一个参量改变时，其他参量都会受影响。因此，本方案将锅炉燃烧系统分成相对独立的四个调节对象，相应地设计相对独立的调节系统，考虑到锅炉正常运行时的各项指标，分别设计了过热蒸汽压力控制系统、过热蒸汽温度控制系统、烟气含氧量控制系统、炉膛负压控制系统。
2.2.1 过热蒸汽压力控制
过热蒸汽压力是衡量锅炉的蒸汽生产量与负荷设备的蒸汽消耗量是否平衡的重要指标，是蒸汽的重要工艺参数。蒸汽压力过低或过高，对于金属导管和负荷设备都是不利的。压力过高，会加速金属的蠕变，导致锅炉受损；压力过低，不可能提供给负荷设备符合质量的蒸汽。因此，控制蒸汽压力，是安全生产的需要，也是保证燃烧经济性的需要。
2.2.1.1 过热蒸汽压力影响因素
过热蒸汽压力的变化是由于锅炉的热平衡失调所引起的。影响热平衡的主要因素是燃烧热和蒸汽热。
(1) 燃料量
影响燃烧热最主要的因素就是进入炉膛的燃料量，燃料量越多，其产生的燃烧热也就越多。
锅炉正常运行时，如果进入炉膛的燃料量发生变化，则炉膛内的发热量会立即改变，由于软化水吸收的热量越多，蒸发量也就越大，汽包内的蒸汽量也会增多，所以蒸发部分可以看作是一个热容积，而反映储热量多少的主要参数是汽包压力。当炉膛发热量Q和蒸汽流量D所带走的热量不相等时，蒸汽压力就要发生变化，且压力的变化快慢随热量不均等的程度越大而越快。
(2) 空气量
同时，对于等量的燃料，燃料的燃烧效率同样影响着燃烧热的产生，当达到最佳空燃比时，燃料的燃烧率最大。
即使燃料量没有变化，如果鼓入炉膛的空气量变化，将使燃料的燃烧率变化，当空气量适宜，燃料得到充分燃烧，则蒸汽得到的辐射热和气相升温阶段的传热都将变化，导致过热蒸汽的温度发生变化。且蒸汽和饱和水得到的绝大部分热量都来自炉膛。除此之外，省煤器中的烟气也是由炉膛燃料燃烧产生的，影响饱和蒸汽和软化水温度的同时间接影响过热蒸汽的温度。因此炉膛中的燃烧工况对过热蒸汽的温度起着直接的影响，且反应速度较快。
(3) 过热蒸汽流量
如果过热蒸汽流量增大，则汽包内的蒸汽量减小，使汽包内的压力变小，从而过热蒸汽出口压力也会随之减小。
(4) 过热蒸汽温度
过热蒸汽温度是衡量蒸汽热的直观标准。当蒸汽流量一定时，过热蒸汽压力和温度存在同向的变化趋势：蒸汽温度越高，说明蒸汽携带的能量越多，则过热蒸汽的压力也就随之增大。过热蒸汽的温度和压力都是锅炉蒸汽质量的重要指标，都需要维持在一定范围内。
2.2.1.2 被控变量与控制量的选择
被控变量：过热蒸汽压力
操纵变量：燃料流量、（空气流量）
为了克服内外扰对蒸汽压力的影响，在基本的单炉蒸汽压力控制系统中，输入到锅炉的燃烧热必须跟随蒸汽热的变化而变化，以尽量保持热量平衡。同时，根据设定值与蒸汽压力之间的偏差来适当调节燃料量以满足蒸汽压力范围。在本锅炉系统中，由于过热蒸汽温度可以用减温器进行微调，且考虑到过热蒸汽温度与压力之间的关系，采用燃烧热跟随蒸汽压力的变化，用燃料流量来控制锅炉的燃烧热。
同时，燃油的燃烧效率同样影响燃烧热的产生，所以必须考虑鼓入的空气量，以达到最佳空燃比。但燃油的燃烧效率同时也影响着烟气的含氧量，且燃油流量是蒸汽压力的主要控制量，而烟气含氧量直接反映了空气流量是否适宜，因此采用燃油流量作为蒸汽压力的操纵量，而空气流量在烟气含氧量控制系统中具体设计。
燃料量可以直接改变炉膛中的热量，且延时和惯性很小，从而改变蒸发量，影响过热蒸汽压力，反映速度较快。
2.2.1.3 调节阀的选择
V1104是燃油流量调节阀，一旦系统出现故障，气源信号减弱，这时为了防止再有燃油进入炉膛继续燃烧，应切断燃油进量，故调节阀应处于关闭状态，所以选择气开式调节阀。
根据调节阀流量特性，选择等百分比调节阀。
2.2.1.4 控制方案设计
通过控制量的选择部分的分析可知，当燃料流量变化时，燃烧热随即变化，即炉膛温度也立即变化，几乎没有惯性和延迟。因此燃料流量变化时炉膛温度变化比蒸汽压力超前得多，且惯性时间常数也比较小。因此，方案中蒸汽压力的控制系统采用串级控制方法。
副回路中应该包含系统的主要干扰，且包含的干扰应尽量多，这样副回路可以快速反应，消除主要干扰；又考虑到炉膛的温度测量不能保证准确，只能作为参考值，所以不能选炉膛温度作为副回路。综上，过热蒸汽压力控制系统采用燃料流量作为副回路。这是因为燃料量是决定燃烧热的主要因素，如果燃料量保持稳定，则燃烧热，即炉膛温度也就随之稳定。
以蒸汽压力为主控参数，用来消除过热蒸汽流量波动引起的干扰，消除蒸汽压力静差，从而与副回路组成热负荷控制系统。过热蒸汽压力控制系统结构如图2.18所示。
过热蒸汽压力控制系统结构图
2.2.1.5 控制器正反作用的确定
过热蒸汽压力串级控制回路中，根据主、副控制器的正反作用的确定顺序为先副后主原则，首先确定其副回路燃油流量控制器正反作用：
副回路：燃油流量调节阀为气开式，为正作用，所以符号为正；当阀门开大时，燃油流量增大，所以被控对象为正作用，符号为正；测量变送器的符号为正；偏差符号为负；为使控制系统稳定，必须保证系统构成负反馈，所以汽包给水流量控制器为正作用。
主回路：将副回路看作正环节；测量变送器的符号为正；燃油流量增大时，过热蒸汽压力升高，所以被控对象为正作用，符号为正；为使控制系统稳定，必须保证系统构成负反馈，所以主控制器为负作用。
2.2.1.6 控制规律设计
(1) 副调节器
内环需要起到快速消除内扰的作用，且不要求无差，所以此阶段燃料/空气流量控制回路的副调节器选择P控制算法。
(2) 主调节器
过热蒸汽的压力是典型的分布参数对象，对于定参数运行的锅炉而言，锅炉工作的额定压力与安全阀启跳压力相差很小，在锅炉负荷大幅度变化时，过热蒸汽压力控制采用传统的PID方法难以进行有效的控制。
模糊控制算法是基于知识的控制器，具有一定的智能性。将模糊控制规律与PID控制相结合，一方面可以使PID控制器具有模糊控制的智能性，又可以利用PID的强鲁棒性应对工况的变动；另一方面还可以使模糊控制具有确定的控制结构，且控制结构易于实现，而模糊规则的制定是靠操作知识和经验，不要求被控对象的模型已知。
2.2.2 过热蒸汽温度控制
锅炉系统中，过热蒸汽温度是影响安全和经济的重要参数。过热蒸汽温度过高，可能造成过热器、蒸汽管道及汽轮机的高压部分金属损坏；过热蒸汽温度过低则会降低全厂的热效率，且会加剧下级设备的叶片侵蚀。一般要求过热蒸汽温
度保持在±5℃范围内。
2.2.2.1 过热蒸汽温度影响因素
过热蒸汽温度系统是一个大延时、非线性、时变、强耦合的多变量系统。影响过热蒸汽温度的扰动来源有很多，比如过热蒸汽流量、炉膛中的燃烧工况、减温器中软化水的流量和温度、炉膛及省煤器内对流段的热传导系数等。
(1) 减温器软化水流量
对于一定流量的过热蒸汽，如果减温器内软化水的流量增加，则软化水吸收蒸汽的热量也增大，可以使过热蒸汽的温度降低。
(2) 过热蒸汽流量
过热蒸汽流量变化时会引起汽相升温阶段过热蒸汽与炉膛烟气的传热条件发生变化。但由于过热蒸汽流量变化时，炉膛内蒸汽管道长度方向的各点温度几乎同时变化，因此在过热蒸汽流量扰动下过热蒸汽温度有自平衡特性，且惯性、延时都较小。除此之外，过热蒸汽流量发生变化时，炉膛内的温度不能瞬间相应变化，这就导致过热蒸汽的温度发生变化。生产中过热蒸汽的流量可能需要根据工程要求而改变，因此过热蒸汽的流量扰动是汽温主要扰动之一。
(3) 炉膛内燃烧工况
当炉膛内的燃料量或燃料的燃烧效率发生变化时，直接影响炉膛温度，这就使蒸汽的辐射和汽相升温阶段吸收的热量变化，从而影响过热蒸汽温度。且燃料量或燃料的燃烧效率的变化还会引起热传导条件，也会影响过热蒸汽温度。
(4) 烟气温度及流速
炉膛及省煤器对流段可以利用炉膛燃料燃烧产生的烟气余热对软化水进行预热和使主蒸汽气相升温。对流段的热传导系数与烟气和软化水、蒸汽的相对速度有关，在热传导系数峰值以下，相对速度越大，热传导系数越大，而鼓风量、引风量和烟道挡板开度都能引起烟气流速和温度的变化。但当烟气传热量变化时，沿蒸汽管道长度方向的各点温度几乎同时变化，因此在过热蒸汽流量扰动下过热蒸汽温度有自平衡特性，且惯性、延时都较小。
(5) 软化水温度
如果软化水温度变高，则通过对流段、辐射吸热段和气相升温段吸收相同热量的情况下，相应的蒸汽温度也会升高。
2.2.2.2 被控变量与操纵变量的选择
被控变量：过热蒸汽温度
操纵变量：减温器软化水流量
对于蒸汽温度和压力的耦合，本方案中采取用减温器对过热蒸汽温度进行微调；用燃料量控制汽压（此时蒸汽温度也随之改变）。
减温器只能对过热蒸汽的温度起到微调的原因是：如果只用减温器对过热蒸汽温度进行调节，这可能会出现当汽温出现过高大偏差时，减温器为了降低蒸汽温度而大量增加流过减温器的软化水，虽然此时的控制使蒸汽温度下降，但直接导致软化水的总温度升高，考虑到减温器壁和管路有一定的热容积，温度变化存在惯性，所以可能几拍后升温的软化水又会使饱和蒸汽温度升高，进而过热蒸汽温度升高，则减温器动作也随之增大，出现恶性循环，使过热蒸汽温度控制出现波动。
从解耦控制的角度考虑，蒸汽流量必须满足一定的参数指标，如果用蒸汽流量来调节过热蒸汽温度势必会因为耦合而破坏蒸汽流量的控制效果，导致蒸汽的流量和温度都发生波动，所以不能用蒸汽流量作为蒸汽温度的控制量。而省煤器对流段是对软化水进行预热，只能对蒸汽温度起到间接调节的作用，存在延时，因此不把省煤器对流段的热传导系数的调节作为蒸汽温度控制。
2.2.2.3 调节阀的选择
V1103是减温器软化水流量调节阀，一旦系统出现故障，气源信号减弱，为保证过热蒸汽温度不致过高而损坏管道，故调节阀应处于打开状态，所以选择气闭式调节阀。
根据调节阀流量特性，选择等百分比调节阀。
2.2.2.4 控制方案设计
过热蒸汽的温度和压力存在耦合。假设为了增大过热蒸汽流量而将蒸汽出口阀开度调大，则汽包内的压力减小，使过热蒸汽出口压力随之减小。蒸汽压力控制器为了维持蒸汽压会增加燃料流量，增加炉膛内的热量。由于汽包内存在虚假
水位的影响，会使上水流量在小段时间内不增加，即进入炉膛升温的软化水和蒸汽量没有变化或减小，在燃料量增加的情况下使过热蒸汽温度升高。但克服虚假水位后，为了维持汽包水位，上水流量增加，进入炉膛吸热的软化水和蒸汽流量增大，则过热蒸汽温度回降，最终维持在一定值。
过热蒸汽温度的扰动量很多，而减温器中的软化水对过热蒸汽温度发生作用的过程需要经过软化水容积、管壁容积才能到达过热蒸汽容积，因此存在较大的容积延时。所以只靠单回路控制系统难以达到理想的控制效果，需要在基本的主反馈回路中加入可以提前反映扰动的信号，并快速消除扰动。
本方案中采用前馈控制系统对过热蒸汽温度进行控制。从系统动态分析可知，过热蒸汽流量扰动对蒸汽温度有较大影响，用前馈回路对蒸汽流量扰动进行补偿，可以快速消除其过热蒸汽温度的扰动。
调节阀动作改变减温器软化水流量到过影响热蒸汽温度，需要经过管路、减温器壁两个热容积才能到达过热蒸汽热容积，导致减温器对过热蒸汽温度的调节存在一定的延时。为使过热蒸汽温度及时消除导前蒸汽的温度扰动，快速达到设定值，此阶段控制系统中加入Smith预估补偿方法，预先估计出过热蒸汽在基本扰动下的温度，然后由预估器进行补偿，使被迟延的被调量超前反映到调节器上，使调节器提前动作，从而减小超调量，加速调节过程。过热蒸汽温度控制系统结构如图
减温器控制过热蒸汽温度结构图
2.2.2.5 控制器正反作用的确定
过热蒸汽温度控制回路中，调节阀为气开式，为正作用，所以符号为正；当阀门开大时，减温器软化水流量增大，所以被控对象为正作用，符号为正；测量
变送器的符号为正；偏差符号为负；为使控制系统稳定，必须保证系统构成负反馈，所以过热蒸汽温度控制器为正作用。
2.2.2.6 控制规律设计
通过以上分析，设计减温器软化水流量控制器时需要考虑到过热蒸汽温度偏差范围，根据汽温偏差范围来决定减温器动作的快慢和大小。此外还需考虑防止减温器软化水流量过少而导致减温器干烧而发生管裂。
因此，在减温器起消除静差作用阶段，因为过热蒸汽温度噪声较大，所以在考虑外环温度控制器设计时没有加入微分作用。且需要消除过热蒸汽温度的静差，所以主调节器应有积分作用。又由于回路中已经有预估补偿功能可以补偿一定的延时，且考虑到系统的调试和维护，最终选择PI控制算法作为此阶控制回路的主调节规律。内环的副调节器采用比例P控制规律，用以快速消除内扰。控制结构图如图所示。
红河学院 过程控制系统课程设计题目：水塔温度控制系统
目录 第1章水塔温度控制系统设计方案 0 1. 1系统设计方案概述 0 1.2 水塔温度串级控制系统仿真 (2) 第2章水塔温度控制系统硬件设计 (3) 2.1系统对象特性设计 (3) 2.2系统检测回路设计 (3) 2.3控制器设计 (5) 2.4执行器选择 (7) 2.5参数整定 (9) 第3章水塔温度控制系统软件设计 (10) 3.1 程序设计 (11) 3.2 温度控制算法程序设计 (9) 第4章设计结论 (12) 参考文献 (13) 第1章水塔温度控制系统设计方案 1. 1系统设计方案概述 本次设计采用串级控制系统对水塔温度进行控制. 过程控制系统由过程检测、变送和控制仪表、执行装置等组成,通过各种类型地仪表 完成对过程变量地检测、变送和控制,并经执行装置作用于生产过程.
串级控制系统是两只调节器串联起来工作,其中一个调节器地输出作为另一个调节器地给定值地系统.此系统改善了过程地动态特性,提高了系统控制质量,能迅速克服进入副回路地二次扰动,提高了系统地工作频率,对负荷变化地适应性较强. 串级控制系统工程应用场合如下： （1）应用于容量滞后较大地过程. （2）应用于纯时延较大地过程. （3）应用于扰动变化激烈而且幅度大地过程. （4）应用于参数互相关联地过程. （5）应用于非线性过程. 正因为串级控制系统具有上述特点,所以本次设计采用串级控制系统对锅炉汽包温度进行控制. 采用单片机作为主控制器,水塔温度为主被控对象,上水地流量为副被控对象,电磁阀为执行器,利用AD590传感器检测水塔温度,利用流量传感器检测上水流量.水塔温度串级控制系统框图如图1.1所示,系统原理图如图1.2所示. 图1.1水塔温度串级控制系统框图
燃气热水锅炉控制 方案要求
基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求 一、需求目的： 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分： （1）各种设备状态和系统状态的采集； （2）锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点，循环泵和补水泵给出的状态点，以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度；循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统，二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、；二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力；还有室外温度的采集，即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和
各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统，经过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。 供热管网经过控制系统的在线监测应实现以下目的： （1）监控各管网节点的实时数据，为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据； （2）系统平衡功能计算，供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成，不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费，经过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀，对管网的各部分压力进行合理的平衡分配（水平衡、热平衡等），能够大大地降低管网水泵的能源消耗； （3）异常报警，做到对管网异常及时准确响应； （4）能够监测各个主、支线管网，重要客户的实时用气量、对水、电、气实时采集，以便监管和控制。 二、燃气锅炉供热控制系统硬件部分： 1、PLC是整个控制系统的核心部件,采用西门子系列可编程逻辑控制器； 2、现场数据采集系统由温度传感器、压力传感器、燃气报警器、火焰监视器、水位传感器等组成；
分解炉温度的控制目的在于控制分解率 分解炉温度的控制目的在于控制分解率。 Ｃ１出口温度主要受入窑生料量的影响，其次是预热器排风量及尾煤燃烧情况。对于前者，控制入窑生料量的稳定是控制热工制度稳定的关键。我们常说“五稳保一稳”，“五稳”指“入窑生料量、生料成分稳，给煤量、燃煤成分稳，设备运转稳定”，“一稳”指“热工制度稳定”。在“五稳”中烧成操作可控制的只有入窑生料量和给煤量两个，而给煤量是由入窑生料量的大小来决定。所以说控制入窑生料量的稳定是控制热工制度稳定的关键。对于后者，预热器出口CO%与预热器排风量及尾煤燃烧情况的好坏密切相关。 二、压力与气氛制度：压力与气氛是相互联系密不可分的。例如我们要求窑尾 O2%0.7-1.0%,CO%无或者很少，亦即保持窑内的还原或氧化气氛。在窑头给煤量一定的情况下，要达到上述要求就必须通过调节喷煤管的风量匹配及窑炉风量匹配来达到。对于分解炉出口要求O2%3.0-4.0%,预热器出口一般要求3.0%左右.根据我在操作和生产调试的经验认为，预热器出口O2%偏下限控制在2.5-3.0%时在烧成上比较易于控制，电耗煤耗方面也比较经济。前提条件是分解炉炉容合适，尾煤能在分解炉内完全燃烧或只有少量在五级旋风筒内燃烬。 预热器出口O2%2.5-3.0%与3.0-3.5%的区别在于，相同投料量的情况下拉风量不一样，亦即 C1出口负压比3.0-3.5%时要小一些。产生的后果是分解炉内风速降低物料滞留时间延长，炉内煤粉燃烬度提高，旋风筒收尘效率增加。明显的区别是O2%2.5-3.0%时C1出口温度要比3.0-3.5%时要低5-10度。 三、热平衡制度：“热平衡”比较容易理解，“热量收入=热量支出”，热量收入包括煤粉燃烧产生热、物料化学反应热、熟料回收热等，热量支出包括生料分解吸热、加热空气和物料耗热、胴体散热、熟料和空气带走的热量等。热平衡牵涉到物料与气流的平衡。稳定的热工制度反映在热平衡上，收入与支出的各子项也相对稳定。如果某子项发生变化就必须采取措施以维持收入与支出的总平衡。这是一个被大多数窑中控容易忽视的问题。例如大量垮窑皮时要降窑速加头煤、点火投料初期头煤比例大、头煤跟着尾煤动等操作方法或现象用热平衡都可以解释。同理，用热平衡可以总结一些实用的操作方法。 四、窑速：热工制度包含温度制度、压力与气氛制度、热平衡，窑转速不包含在热工制度之中。热工制度越稳窑速越稳，所以认为窑速是热工制度是否稳定的一种标志，是调节热工制度的一种手段。 五、稳定的热工制度：稳定的热工制度即我们常说的风、煤、料配合适宜而稳定。我对稳定的热工制度的理解是窑内各反应带长度相对稳定。虽然不是很全面，在操作中也有一定指导意义。在不同的工况下，只有各反应带的长度是常量而其它如风、煤、料、窑速都是变量，各变量的调节都必须围绕前者的稳定来进行。 综上所述，热工制度就是风、煤、料的匹配，细分为温度制度、压力制度、气氛制度、热平衡，可以通过各监控点的温度、压力、气体成分含量等参数得到反映。各参数的数值可以通过改变拉风、给煤、给料量得到调整。各参数的合理数值取决于生料的性质。 操作规范交流稿 这份文字不是以文件的形式下发，页面右侧给大家留有空白，可以发表自己的意见，或者提出操作有关的的问题。但是在操作上，请先按以下内容规范操作，综合我厂实际和大家的意见后再做修改。 一、中控工的职责 接入中控的参数分为两大类：操作参数类如磨机出口负压、出磨温度、给煤量、风机进口阀
锅炉安装质量控制要点 发表时间：2018-08-01T10:23:53.327Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：杨光辉 [导读] 摘要：锅炉是具有爆炸危险的承压设备，其安装质量的好坏，直接影响着日后运行的安全性和使用寿命。 （山东省工业设备安装有限公司山东 250013） 摘要：锅炉是具有爆炸危险的承压设备，其安装质量的好坏，直接影响着日后运行的安全性和使用寿命。因此，锅炉安装的质量控制在锅炉的安装过程中起着不容小觑的作用。分析了锅炉安装过程中的常见问题，并提出了有效提高锅炉安装质量的办法。 关键词：锅炉安装；质量控制；要点 1 锅炉安装过程中的常见问题 锅炉是中国较为常见的供热供水设备，因其具有一定危险性，人们对锅炉的安装质量尤为重视。但是在锅炉的安装过程中仍然存在一些问题。 1.1 人为原因 有些锅炉安装人员技术水平较低，安装过程中不能按照安装标准进行操作；或有关于正在安装的锅炉的资料不够充足，安装人员得不到足够的相关文件，造成锅炉质量不达标；安装过程中缺乏有效的监督管理，导致安装秩序混乱，锅炉的质量自然得不到保证。 1.2 安装技术的问题 锅炉集箱未经仔细检查，直接挂管。集箱是锅炉的重要组成部分，若集箱质量不合格，会导致工质分配不均匀，加热自然也不均匀；水管系统的安装。水管系统安装质量的优劣影响着锅炉能否安全运行。在实际的水管系统安装过程中，常见问题有：锅筒管口的胀接未能按照胀接标准进行操作、胀接时管子进入锅筒的长短不符合规定等；测试锅炉水压前未能对锅炉表面进行全面细致的检查。检测锅炉水压是保证锅炉安装质量、检验锅炉是否有缺陷的重要环节。在测试过程中常出现的问题是测压时间过长、升压太快，以致锅炉内部有空气残余；阀门的安装。阀门是锅炉本体管路中最易出现问题的部位，常常因未对其进行严密性水压测压和强度水压测验就安装而造成阀门漏水及压力不稳的现象，加上阀门的安装位置不正确，导致检修时受到阻碍，延缓整个安装进度。 2 锅炉安装质量控制要点 2.1 锅炉安装前的质量控制 人员控制。对于安装工人个人来说，要求必须为本专业的技术人员，且经过专业培训，通过层层考核，持证上岗。值得注意的是，这些专业的安装人员不仅应该掌握过硬的安装技术，同时应具备一定的工作经验，对于安装过程中出现的质量问题能够及时发现并提供有效的解决办法；对于施工单位来说，要审查其是否具有安装民用锅炉的基本条件以及专项条件，还应确保施工团队的整体技术能力、技术水平、工艺作风等符合安装要求和规范，在保证施工质量的前提下按规定期限完成安装。对于监管人员来说，要有较高的职业素质和严格的审查标准，对于安装过程中出现的质量问题能够及时指出并引导相关人员进行改正。 图纸会审。锅炉安装工作开始之前，应根据锅炉日后的具体使用情况搜集相关的施工技术规范和质量验收标准，由专业的设计人员编制出详细的安装方案并画出图纸，图纸设计完成后，由设计院和施工单位一起对图纸进行会审，设计人员要向施工单位讲解清楚设计意图、设计要求等，若发现有设计不合理或设计缺陷的问题及时改正，这样施工单位才能根据图纸制定可行的施工办法，保证锅炉的安装质量。材料及设备控制。材料的运用对锅炉的安装质量有着重大影响，因此安装锅炉所需的辅助材料必须有材质说明书和产品质量合格证书，要保证材料的规格、型号符合安装需求。在材料进入施工现场后，监管人员要对其开箱验收，确认合格后，方可进行安装。对于锅炉安装过程中所用的施工机械，必须经过认真选择，要使用年检合格且运行性能较好的设备，尤其是用于测量的精密仪器，需由专门的技术质量监督机构进行检测，检测合格后再投入使用。 2.2 锅炉安装过程中质量控制的要点 锅筒及集箱的安装。锅筒是水管锅炉中用于进行蒸汽净化、组成水循环回路和蓄存锅水的筒形压力容器，上面有压力表、水位计、安全阀门等设备，是保证锅炉安全运行的重要部分，因此在安装过程中对锅筒进行细致的检查十分必要。一要检查锅筒表面是否在运输过程中有所损坏，尤其是焊缝处是否牢固，有无裂口；二要检查锅筒的水平及垂直中心线是否在中心点上，该中心线的位置是否和图纸中所标示的一致。检查确认无误后才可将锅筒就位。集箱是锅炉的重要组成部分，分为上集箱和下集箱，作用是将工质汇集起来，统一分配，保证加热均匀。因此在锅炉的安装过程中，集箱的安装尤为重要。安装集箱是一项对技术要求很高的工作，要求经验丰富的专业人员根据锅炉本体管路和材料的实际情况做出各集箱的尺寸大样图。将大样图校准后，找好纵横中心和标高的基准位置，对锅筒和集箱进行放线。另外，要注意锅筒和集箱安装的牢固性，尤其是锅筒支座一定要稳固。 焊接质量控制。焊接是锅炉本体受压元件质量控制的关键工序，直接影响着承压结构的使用寿命和安全运行。焊接工人的技术水平直接影响着焊接的质量，因此要求焊接人员具有上岗资格证以及精湛的焊接工艺；另外，焊接设备、焊接材料、焊接电流要符合规范。对于焊接质量，要有专业的检测人员进行检测，如有质量问题及时查找原因，制定解决办法。焊接结束后，焊工须进行自检，在规定位置打上自己的焊工钢印。自检合格后，经质检员检查合格即可填写无损探伤检查通知单，再由无损检测人员进行专业的无损探伤检查。 对流管以及水冷壁的安装。作为锅炉对流受热面的对流管，其作用是吸收高温烟气的热量，增加锅炉的受热面；水冷壁是由数排钢管组成的、分布于锅炉炉膛的四周的设备，它的内部为流动的水或蒸汽，外界则接受锅炉炉膛的火焰热量，它是锅炉的主要受热部分。因此在安装水冷壁和对流管之前，必须要对其进行外观质量检查，确定没有外部质量问题后，再根据壁管厚度、管径大小、煨弯半径的不同，采用合适的焊接办法。还应正确计算通球的直径，利用尺度合格的圆球逐根检验对流管，以管子封堵能力强，异物进不到管子之内为合格标准。 节煤装置的正确安装。锅炉节煤装置是由水箱、引风管及其它附件组成的，置于锅炉引风口与锅炉除尘器之间，其烟道与锅炉的烟道相连。引风管贯穿于水箱箱体，锅炉烟气从引风管通过，并与水箱中的水进行热交换，水预热后进入锅炉中，达到节约煤的目的。但是由于烟气流动速度大，对管道壁的冲刷磨损较大，因此，在装置节煤器时，要找准位安装置，控制好组对管问题，计算好节流板装配的定位尺寸，以达到充分利用锅炉热能对水进行预热，节约燃料煤的作用。 2.3 安装完成后进行验收试运行后确定无质量问题再正式投入使用 在锅炉本体安装焊接完成后，应对锅炉整体进行检查，在确认检查合格且其他检验资料齐全的情况下，可对锅炉进行水压测试。水压
标题：锅炉燃烧时时序控制工作原理现代内燃机动力装置的船舶上，辅助蒸汽锅炉（简称辅锅炉）是对水进行加热而产生蒸汽的设备。锅炉自动控制环节主要包括：水位自动调节、蒸汽压力自动控制、燃烧程序控制以及报警和保护环节。其中水位自动调节的任务是保证锅炉给水量适应蒸发量的变化，使水位波动不超过一定范围。允许变化范围是60—120mm，一般采用双位控制；燃烧过程的自动调节主要任务是使锅炉气压维持在规定值或规定之允许的的范围内，同时为了保证工作良好必须使供风量与供油量相适应；报警环节是为了在锅炉运行过程中为了达到安全、可靠、无人值班的目的，除了对锅炉水位与燃烧采用自动控制外还必须对各种危险工况采取安全保护措施。 燃烧程序自动控制辅助锅炉燃烧时序程序控制是指给锅炉一个起动信号后，能按时序的先后自动进行预扫风、预点火、喷油点火，点火成功后对锅炉进行预热，接着转入正常燃烧的负荷控制阶段。同时对锅炉的运行进行一系列的安全保护。辅助锅炉燃烧时序控制框图如图3-1所示。按下锅炉起动按钮后，自动起动姗烧油泵和鼓风机，关闭燃油电磁阀使ilk油在锅炉外面打循环，此时风门开得最大，以大风量进行预扫风，防止锅炉内残存的油气在点火时发生冷爆。预扫风的时间根据锅炉的结构形式不同而异，炉燃烧时序控制框图一般20s-60s。达到预扫风的时间自动关小风门，同时点火电极给出电火花进行预点火，时间为3秒左右。然后打开燃油电磁阀，或开大回油阀，或让一个油头喷油工作，即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后维持一段时间低火燃烧即进入正常的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功，或风机失压，或中间熄火等现象发生，会自动停炉，待故障排除后按复位按钮方能重新起动锅炉。 炉燃烧时序控制框图一般20s-60s。达到预扫风的时间自动关小风门，同时点火电极给出电火花进行预点火，时间为3秒左右。然后打开燃油电磁阀，或开大回油阀，或让一个油头喷油工作，即以小风量和少喷油进行点火。点火成功后维持一段时间低火燃烧即进入正常的负荷控制阶段。在预定的时间内若点火不成功，或风机失压，或中间熄火等现象发生，会自动停炉，待故障排除后按复位按钮方能重新起动锅炉。
锅炉车间输煤机组控制的设 计方案 1.1 锅炉系统概述 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备，它所产生的高压蒸汽，既可作为风机、压缩机、大型泵类的驱动的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大、生产设备的不断革新，作为动力和热源的锅炉，亦向着大容量、高效率发展。为了确保安全、稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得更加重要。 输煤系统是整个系统的第一关。燃料是工厂安全经济生产，全面完成任务的物质基础，没有了燃料，一切将无从谈起。燃料费用占成本的75%左右，这就奠定了输煤系统是工厂经营管理的重要组成部分，也是安全生产管理的主要环节。随着能源供需矛盾的发展变化，输煤系统的地位显得更加重要。 1.2 锅炉输煤研究意义 所谓锅炉输煤系统，是指从送煤开始，一直到将合格的煤块送到原煤仓的整个工艺过程，它包括以下几个主要环节：给煤生产线、选煤、皮带运输系统[2]、破碎与提升、回收系统以及一些辅助生产环节。本设计中主要研究的是其中的输煤系统部分，即煤块从给煤机传输到原煤仓的过程。 传统的输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣，不仅极大损害了工人的身体健康，而且由于输煤系统范围大，经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞等等麻烦，大大降低了发电厂的生产效率。随着发电厂规模的扩大，对煤量的需求大大提高，传统的输煤系统已无法满足发电厂的需要。 随着生产过程的控制规模不断增大，运行参数越来越高，生产设备及其相应的热力设备和系统更加复杂。输煤系统是热力系统的重要组成部分，是锅炉车间燃料供应的有力保证。输煤机组工作效率的提高是整个工艺过程的关键因素，而整个输煤过程往往采用远程控制，这就对自动控制系统的设计提出了更高的要求，传统方法不能得到满意的测控效果。因此，在输煤系统中往往选择比较有优势的PLC（可编程控制器）控制系统，使整个控制过程具有正常运行、事故处理、参数监测、故
锅炉安装质量保证手册2级锅炉安装 年月日
颁布令 公司各职能部门： 为保持锅炉安装、改造的资格许可，特根据国家颁布的《特种设备安全监察条例》、《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》和《锅炉安装许可规则》等有关安全技术法规和标准要求，公司组织相关人员对锅炉安装改造《质量保证手册》进行了编制，定名为“锅炉安装改造《质量保证手册》。 本手册经公司领导及相关技术人员审定，符合国家现行的有关法律、法规和标准以及本公司实际情况，现予以颁布，从年月日正式实施。 年月日
一、宗旨、方针、目标 企业宗旨： 质量方针： 管理制度完善、安装技术精湛，保证工程质量，持续稳定发展，用精益求精的工作态度、高质量的安装水平向用户保证所安装锅炉系统的安全运行。 质量目标： 单位工程竣工一次交验合格率100% 单位工程竣工交验合格率100% 重大质量、重大安环事故为零 用户回访率100%，顾客满意率100%
二、任命书 为确保公司的质量保证系运行有效，现任命总工程师、技术负责人同志为我公司的质量保证工程师。授权其在质量保证活动中代表总经理行使权力。负责公司锅炉安装质量保证体系的建立、实施、保持和不断改进，并全权负责锅炉安装质量体系运行中出现的问题，具有独立处理和裁决质量保证体系运行中重大问题的权力。其职责权限是： 0.2.1负责按TSG Z0004-2007 《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》和TSG D3001-2009《锅炉安装许可规则》的要求建立、实施、保持和改进锅炉安装质量保证体系。 0.2.2负责内部质量审核的组织领导，向最高管理者报告质量保证体系运行情况。 0.2.3负责公司内部促进顾客需求意识的形成。 0.2.4负责就质量保证体系的有关事宜与外部的联络工作。 0.2.5当各专业责任师或责任人外出期间，有权指定相关人员代行其职责。 年月日
基于PLC的锅炉供热控制系统及节能管理平台的设计需求 一、需求目的： 一个锅炉监控系统应主要包含以下几个部分： （1）各种设备状态和系统状态的采集； （2）锅炉和各种执行机构的控制。 设备状态的采集主要是锅炉输出的状态点，循环泵和补水泵给出的状态点，以及水箱等设备的状态点。锅炉的状态点主要包括锅炉的运行状态点、水箱的液位状态点、锅炉故障状态点、锅炉出水温度、锅炉回水温度、锅炉排烟温度；循环泵、补水泵以及电动调节阀等辅助其工作的变频设备的状态点。 系统状态的采集主要分为一次侧和二次侧。一次侧是锅炉到换热器之间的水循环系统，二次侧是到末端的水循环系统主要是指换热器循环系统。一次侧采集的状态包括一次侧供水温度、一次侧回水温度、一次侧供水压力、一次侧回水压力、烟温及燃烧机的工作状态及水箱水位、；二次侧采集的状态包括二次侧供水温度、二次侧回水温度、二次侧供水压力、二次侧回水压力；还有室外温度的采集，即可根据室外温度实现锅炉监控系统的自动控制。 锅炉和各种执行机构的控制主要是对锅炉本体的启停控制和各种电动阀门的控制。将锅炉房内各个设备、仪器仪表、传感器、执行机构及通讯模块组成在线监控系统，通过完成对锅炉房和其它现场设备的数据采集和控制功能从而实现锅炉房的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。 供热管网通过控制系统的在线监测应实现以下目的： （1）监控各管网节点的实时数据，为系统管理和科学管理进行调度提供参数数据；（2）系统平衡功能计算，供热管网内的热水流动需要一定的水泵做功来完成，不合理的管网设计和建造将带来极大的能源浪费，通过对管网的相关部位的压力检测、增设压力调节阀，对管网的各部分压力进行合理的平衡分配（水平衡、热平衡等），可以大大地降低管网水泵的能源消耗； （3）异常报警，做到对管网异常及时准确响应； （4）可以监测各个主、支线管网，重要客户的实时用气量、对水、电、气实时采集，以便监管和控制。
锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文
毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
锅炉温度控制系统设计方案 第1章绪论 1.1课题背景及研究的意义 锅炉是工业生产中最常用的能量转换设备之一，它通过转化燃料中的化学能或利用电能转化为能，成为人们广为依赖的采暖工具。在电锅炉中，利用电阻在通电流状态下发热的原理，通过对电流的大小的控制对温度的控制。由于电流易控制的特点，电锅炉在小型锅炉和精密控温的到使用者的青睐。但是，在大部分城市中，由于国家实行“西气东输”计划，燃气价格为普通人家所接受，经数据统计和计算，燃气锅炉更便宜，比电锅炉应用更受欢迎。 锅炉温度的稳定是锅炉性能的一项重要指标，温度过高和温度过低都会给锅炉的稳定运行和生产造成重大的的影响，甚至发生安全事故。温度过高，导致锅炉金属材料和相关部件的超温过热，加速管材金属氧化，降低锅炉和相关部件的使用寿命；温度过低，假定在保持锅炉蒸发量不变的情况下，锅炉的损耗将大幅上升，能源利用率因此下降，而且负荷也将受到限制。所以，限定锅炉在安全温度成为每一个温度控制系统的核心部分。 随着科技发展，人们对采暖方式和热水方式渐渐发生变化，家用燃气锅炉进入寻常百姓家，但是国燃气锅炉的开发与应用还处于较落后的阶段，市场上的大多数此类商品还是以国外为主，所以燃气锅炉依然有广大市场与研究价值。 本设计以家用燃气锅炉为研究目标，使用AT89C51单片机为控制核心组成温度控制系统，采用热电阻感应温度的变化，单片机实现收集数据、处理数据、发送控制命令的功能，从各方面详细的说明单片机在温度控制的应用。 1.2 温度传感技术 自工业时代以来，随着大型机械的出现和广泛应用，温度对机械工作性能的影响越来越被人们所重视，对温度的未知可能造成机械损坏或发生重大事故。于是温度传感器便应运而生。温度传感器用在生活的方方面面，从冶金行业到每一个人身边中的一部分，它已经随着时代的步伐在进步。 目前使用的较为先进的温度传感器是数字传感器。数字传感器的优点是不需要像传统方式一样加入转换部分，利用当今成熟的集成技术，在其部已经集成了感应温度系统和温度转换系统，尤其是它单端数据输出的功能，极大减少对主控
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：
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。 省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水的一种热交换装置。它可以降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。在现代大型锅炉中，一般都利用汽轮机抽汽来加热给水，而且随着工质参数的提高，常采用多级给水加热器。 空气预热器不仅能吸收排烟中的热量，降低排烟温度，从而提高锅炉效率；而且由于空气中的预热，改善了燃料的着火条件，强化了燃烧过程，减少了不完全燃烧热损失，这对于燃用难着火的无烟煤及劣质煤尤为重要。使用预热空气，可使炉膛温度提高，强化炉膛辐射热交换，使吸收同样辐射热的水冷壁受热面可以减少。较高温度的预热空气送到制粉系统作为干燥剂，在磨制高水分的劣质煤时更为重要。因此空气预热器也成为现
附录：AQ/FC系列液氨制氢炉/纯化装置操作指导手册 1、液氨制氢炉概述 氨分解总流程： 液氨瓶→液氨汇流排→双回路液氨减压装置→液氨分气缸→液氨制氢炉/纯化装置→氢气分气缸→氢气氮气配比器→烧结炉 高纯度的氢氮混合气是一种良好的还原性保护气体，可用于零件退火，脱碳处理及铜基、铁基粉末冶金烧结。 液氨制氢炉工作原理： 液氨气化后（氨气压力：＜0.1MPa）在750℃-850℃情况下，经催化剂（镍催化剂）作用，分解为氢气和氮气，并吸收热量。 2NH3→3H2+N2 液氨制氢炉需注意的安全事项： ⑴、液氨进入液氨制氢炉必须是气态的！为达到此目的，有以下3个措施： 液氨储罐出口须装有减压阀，经有效减压后氨气压力小于0.2MPa；液氨 储罐和液氨制氢炉连接管路距离大于5m；液氨制氢炉设备装有汽化器， 并能有效工作。 ⑵、氨气是一种对人体粘膜有刺激性的化学气体，分解后的氮气是一种使 人窒息的气体，氢气是一种易燃、易爆还原性极强的气体，因此，设备 现场必须良好通风，5m范围内不得有明火，所有氨源处必须配置水源， 作为氨泄露的应急措施。 ⑶、液氨制氢炉必须安全可靠接地，接地电阻＜0.5欧姆。 2、液氨制氢炉设备基本参数 AQ/FC系列液氨制氢炉/纯化装置设备基本参数： 工作压力：＜0.1Mpa； 工作温度：800℃-850℃ 液氨消耗：12kg/h 原料氨气： 符合《液体合成氨》规定一级品要求； 含水量：≤2000PPm 纯化后氨分解混合气： 露点：≤-10℃
残氨：≤5PPm 出口压力：＜0.1Mpa； 3、液氨制氢炉/纯化装置设备工作原理： AQ液氨制氢炉采用镍催化剂加热分解液氨；FC纯化装置采用专用干燥剂物理吸附混合气中水分和残氨。 其工作流程如下图： AQ 液氨制氢炉为单式流程： 液氨→汽化器→减压阀→热交换器→制氢炉炉胆（镍催化剂加热分解液氨）→热交换器→冷却器→分解氨 其中：冷却器后设放空阀旁路，方便停炉时分解氨排放。 为实现热交换，设备配置冷却水。水冷却流程： 冷却水→冷却器进水口→冷却器→冷却器出水口→汽化器进水口→汽化器→汽化器进水口→室外（液氨瓶水池） FC纯化装置为复式流程：Ⅰ组工作，Ⅱ组再生，通过阀门操作可进行工作再生切换。 FC纯化装置Ⅰ组工作流程： 冷却器分解氨→Ⅰ组进工作阀→干燥器（专用干燥剂物理吸附混合气中水分和残氨）→Ⅰ组出工作阀→纯气出口阀→纯气流量计→纯化后氨分解混合气其中：纯气出口阀前设取样阀，用于检测纯化后氨分解混合气的露点及残氨含量。 FC纯化装置Ⅱ组再生流程：
审批表 编制： 审核： 批准： 报送： 2005．01．31
目录 第一章工程概况1 1 编制依据1 2 工程概况1 3 主要设备规范2 第二章施工总体布置3 1项目实施目标3 2 工期部署4 3质量控制5 4安全文明施工5 第三章施工组织6 1 施工现场管理组织机构6 2 职能部门的职责6 3 项目经理及主要技术管理人员情况8第四章施工进度计划10 1 里程碑进度及二级进度计划表10 2 保证实现目标工期的措施10 第五章资源需用计划16 1 人力资源计划16 2 主要施工机具部署见附表4。17 3 力能计划17 4 施工排水21 5 现场通讯21 6 能源介质(施工和调试)一览表21 第六章总平面布置图22 1 布置原则22 2 生活及施工临时设施23 第七章质量管理24 1 质量管理目标24 2 质量保证体系25 3工程质量检验25 4 工程质量保证措施26 5 技术和质量检验依据33 第八章安全、卫生及环保管理36 1 安全管理36
2 成品保护49 3 现场文明施工措施53 4 环境保护55 第九章季节性施工管理措施57 1 一般措施57 2 冬季施工注意事项58 3 雨期施工注意事项58 4 高温季节施工措施59 第十章主要施工方案和技术措施60 附表1 项目经理简历表 附表2 主要施工管理人员表 附表3 主要施工机械一览表 附表4 分月劳动力计划表 附图1 施工现场管理组织机构图附图2 施工现场平面布置图
第一章工程概况 1 编制依据 （1）“日照旭日自备发电有限公司2×50ＭＷ煤气综合利用电厂”安装工程招议标文件； （2）招标答疑文件； （3）武汉钢铁设计研究总院热电工程设计院提供的施工图纸等； （4）工程有关施工技术标准、规范； （5）我公司ISO9001：2000质量保证体系标准及锅炉安装质量保证体系文件； （6）我公司承建的类似工程经验。 2 工程概况 2.1 工程地点 日照钢铁有限公司厂区内． 2.2 工程规模 日照旭日自备发电有限公司2×50MW煤气综合利用电厂工程总体规划规模为：2×220t/h燃气锅炉和2×50MW汽轮发电机组。前期一炉一机． 2.3 工程质量等级要求： 达到《火电施工质量检验及评定标准》优良等级。 2.4 工程工期要求： 2005年2月16日开工，2005年9月30日机组完成72＋24小时考核试运行，即227天（日历日）内，前期一炉一机机组竣工并移交。 2.5 工程设计单位：
锅炉燃烧调整总结-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
#2 炉优化调整 机组稳定运行已有3个多月，但在调试结束后我厂#2机组在3月份前在满负荷时床温在960℃左右，总风量大，风机电流大，厂用电率居高不下，一直困扰着我们。通过三个月的分析、调整，近期床温整体回落，总结出主要原因有以下两点： 一、煤颗粒度的差异。前一段时间负荷300MW时床温高炉膛差压在1.5KPa,下部压力2.6KPa，近期炉膛差压在2.1KPa，下部压力3.6KPa,这说明锅炉外循环更好了，分离器能捕捉更多的物料返回炉膛，同时也减少了飞灰含碳量，否则小于1mm的煤粒份额太多分离器使分离效率下降,小于1mm细颗粒太多就烧成煤粉炉的样子，从而导致高床温细颗粒全给飞灰含碳量做贡献了，大于10mm煤粒太多就烧成鼓泡床了，导致水冷壁磨损加剧爆管、冷渣器不下渣和燃烧恶化等一系列问题，所以控制好入炉煤粒度（1—9mm)是保证燃烧的前提，当煤颗粒度不合适时只能通过加大风量使床温下降，在煤颗粒度不合适时加负荷一定要先把风量加起来，否则负荷在300MW时床温会上升到接近980℃，甚至会因床温高被迫在高负荷时解床温高MFT保护，如果处理不当造成结焦造成非停。所以循环流化床锅炉控制煤粒度是决定是否把锅炉烧成真正循环流化床最为重要的因素，可以说粒度问题解决了，锅炉90%的问题都解决了，国内目前最好的煤破碎系统为三级筛分两级破碎。 二、优化燃烧调整。3月份以来#2炉床温虽然整体下降，但仍不够理想，由于我厂AGC投入运行中加减负荷频繁，所以在负荷变
化时锅炉床温变化幅度较大，在最大出力和最小出力时床温相差接近200℃，不断的调整风煤配比使其达到最优燃烧工况，保证床温维持在850℃-900℃。负荷150MW时使总风量维持32万NM3/h左右,一次流化风量21万NM3/h,二次风量11万NM3/h左右，同时关小下二次风小风门（开度20%左右,减小密相区燃烧，提高床温）和开大上二次小风门（开度40%左右，增强稀相区燃烧，提高循环倍率），可使床温维持850℃左右，正常运行中低负荷时一次风量保证最小临界流化风量的前提下尽可能低可使床温维持高一点，以保证最佳炉内脱硫脱硝温度。负荷300MW时总风量维持62万NM3/h左右，一次风量27万NM3/h左右,二次风量35万NM3/h左右，同时开大下二次小风门（开度80%左右，增强密相区扰动，降低床温），关小上二次小风门（开度60%左右，使稀相区进入缺氧燃烧状态），因为东锅厂设计原因，二次上下小风门相同开度情况下上二次风是下二次风风量的三倍，所以加减负荷时根据负荷及时调整二次小风门开度对床温影响较大。高负荷时在床温不高的情况下尽量减小一次风，以达到减少磨损的目的，二次风用来维持总风量，高负荷时床温尽量接近900℃，以达到最佳炉内脱硫脱硝温度，同时加负荷时停止部分或全部冷渣器，床压高一点增强蓄热量可降低床温，减负荷相反，稳定负荷后3台左右冷渣器可保证床压稳定。 在优化燃烧调整基本成熟的基础上，配合锅炉主管薛红军进行全负荷低氧量燃烧运行,全负荷使床温尽量靠近900℃。根据#2炉目前脱硝系统运行情况，负荷150MW时根据氧量及时减减小二次
锅炉过程控制方案设计 班级:自1201 学号: 1501120121 学生姓名:向朋 指导教师:薄翠梅 2015年7月9日 电气工程与控制科学学院
第一章自然循环锅炉分析 1被控对象工艺流程 1. 1 工艺流程 赛题的被控对象是流程工业领域常见的自然循环锅炉。锅炉是用于生产蒸汽的装置，生产的蒸汽用于发电和提供热能。 软化水经给水泵P1101泵出，分成两路，一路给水去减温器E1101，与过热蒸汽换热，然后与另一路给水混合进入省煤器E1102。去减温器E1101的锅炉给水用于调整过热蒸汽的温度，同时也对锅炉给水进行预热。正常工况时，大部分锅炉给水直接流向省煤器，小部分锅炉给水流向减温器。省煤器E1102由多段盘
管组成，燃料燃烧产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的锅炉给水换热，回收烟气中的余热，并使锅炉给水进一步预热。 被烟气加热成饱和水的锅炉给水全部进入汽包V1102，再经过对流管束和下降管进入锅炉水冷壁，吸收炉膛辐射热在水冷壁里变成汽水混合物，然后返回汽包V1102进行汽水分离。锅炉汽包为卧式圆筒形承压容器，内部装有给水分布槽、汽水分离器等。汽水分离是汽包的重要作用之一，汽包V1102顶部设放空阀XV1104，分离出的饱和蒸汽再次进入炉膛F1101进行汽相升温，成为过热蒸汽。出炉膛的过热蒸汽进入减温器E1101壳程，进行温度微调并为锅炉给水预热，最后以工艺所要求的过热蒸汽压力、过热蒸汽温度输送给下游生产过程。过热蒸汽出口管线上设开关阀XV1105。 燃料经由燃料泵P1102泵入炉膛F1101的燃烧器，空气经变频鼓风机K1101送入燃烧器。燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有大量余热，对省煤器E1102中的锅炉给水进行预热。烟气经由烟道，靠烟囱的抽力抽出，通入大气。 1.2 仪表及操作设备说明 系统中用到的检测仪表及执行机构具体说明见下表。
分解炉在窑外分解系统起着很重要的作用，自1971年第一台窑外分解系统投产，从而开始水泥工业大规模生产开始，分解炉的形式有很多。从分解炉内的气流运动来看，可归纳为四种基本型式，即：涡旋式、喷腾式、悬浮式和流化床式。早期开发的分解炉，多以上述四种运动型式之一为基础，使生料和燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流态化效应”分散于热气流中，利用物料颗料之间在炉内流场中的相对运动，实现高度分散、均匀混合和分布、迅速换热，以达到提高燃烧效率，传热效率和入窑生料碳酸盐分解率的目的。 分解炉按照设计单位国内有以下常见几种：RSP 来源与日本小野田 T DF、TSD、TD、TSD、TWD、TTF、TFD天津院 CDC成都院 NST-I NC-SST南京院 具体形式和特点如下：TDF型分解炉 TDF分解炉是天津水泥院在引进日本DD炉技术的基础上，针对中国燃料特点，研制开发的一种双喷腾分解炉（Dual Spout Furnace），如下图1-1所示。 TDF炉技术特点如下：
①分解炉坐落窑尾烟室之上，炉与烟室之间缩口在尺寸优化后可不设调节阀板，结构简单； ②炉中部设有缩口，保证炉内气固流产生第二次“喷腾效 应”； ①三次风切线入口设于炉下锥的上部，使三次风涡旋入炉；炉的两个三通道燃烧器分别设于三次风入口上部或侧部，以便入炉燃料斜喷入三次风气流之中迅速起风燃烧； ②在炉的下部圆筒体内不同的高度设置四个喂料管入口，以利物料分散均布及炉温控制。 ⑤炉的下锥体部位的适当位置设置有脱氮燃料喷嘴，以还原窑气中的氮，满足环保要求； ⑥炉的顶部设有气固流反弹室，使气固流产生碰撞反弹效应，延长物料在炉内滞留时间； ⑦气固流出口设置在炉上椎体顶部的反弹室下部； ⑧由于炉容较DD炉增大，气流、物料在炉内滞留时间增加，有利于燃料完全燃烧和碳酸盐分解。 TSD分解炉 TSD型炉是带旁置旋流预燃室的组合式分解炉（Combination Furnace with spin pre-burning Chamber）见图1-2炉 TSD炉技术特点如下： ①设置了类似RSP型炉的预燃室； ②将DD型炉改造为类似MFC型炉的上升烟道或RSP型窑的MC室（混合室），作为TSD型炉炉区的组成部分，并扩大了DD炉型的上升烟道容积，使TSD炉具有更大的适应性； ③该炉可用于低挥发分煤及质量较差的燃料。 TFD分解炉 TFD型炉是带有旁置流态化悬浮炉的组合型分解炉（Combination Furnace with
锅炉自动燃烧控制系统 1、实时数据采集 能够对锅炉本体和辅助设备各种运行数据(包括总供回水温度、压力、流量、省煤器进出口水温度﹑压力烟气温度、除尘器进出口烟气温度压力、鼓引风压力、炉膛温度压力含氧量、煤层厚度、室外温度、鼓引风炉排电机频率速度电流状态、除渣除尘状态) 等信号通过总线进行动态采集，控制中心能够实时监控到锅炉本体﹑锅炉上煤﹑除渣等辅助设备的运行情况。 2、完整的报警机制 当锅炉调节系统发生异常情况时或报警时，上位机人机界面自动接受控制系统器发送报警信号，将报警状态及异常点在上位机上进行显示，并诊断提出相应问题大概原因，提供相应的处理办法提示，系统自动能把报警分为高中低三种报警级别，低级别的报警只做提示用，当发生低级别报警时不影响燃烧自动调节，中级别报警发生时需要做相应处理，高级别报警发生时系统能立即连锁停炉，并发出尖锐声光报警和相关提示信息，等待工程师处理后再次投入运行，所有报警系统会自动的写入永久数据库备份，供以后随时查询和故障诊断和决策处理。 报警内容有： 系统报警 包括DCS控制器自诊断硬件或致命软件命令错误
自动启动燃烧失败 通讯建立连接失败 数据报警 炉膛温度超高低报警 炉膛负压超高低报警 锅炉出口温度超高低报警 锅炉出口压力超高低报警锅炉回水温度﹑压力超高低报警 引风机风压高低报警 鼓风机风压高低报警 高级别报警 引风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 连锁控制保护报警 鼓风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 上煤系统综合保护报警 炉排机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 除渣系统综合保护报警 3、循环水控制系统 循环水是锅炉系统与外界交互的接口，循环系统通过泵不断的把热水源源不断的输送给用户或热站，把经过热释放后的二次低温水循环到锅炉系统再加热。我们采用保持循环水进、出口温差恒定，通过改变循环流量来控制热负荷的方式，是一种新方式。