锅炉主蒸汽压力控制系统讲解

蒸汽锅炉的控制系统及其操作方法蒸汽锅炉是现代工业中最常见的用于产生高温高压蒸汽的设备之一。

它广泛应用于各种工业领域中，如发电厂、化工厂、食品工业、制药工业、纸业、纺织等。

然而，保证蒸汽锅炉运行的安全性和稳定性是至关重要的。

这就要求蒸汽锅炉具有可靠的控制系统，只有通过正确的控制，才能实现对蒸汽锅炉运行状态的实时监控和调整，从而提高锅炉的效率和安全性。

本文将介绍蒸汽锅炉的控制系统及其操作方法。

一、蒸汽锅炉的控制系统1.控制系统的构成蒸汽锅炉的控制系统主要由以下四个部分组成：（1）燃烧控制系统：燃烧控制系统用于实现蒸汽锅炉的燃烧过程的自动控制，包括燃料供给系统和风扇系统。

（2）水位控制系统：水位控制系统用于监测锅炉内的水位，当水位过高或过低时，控制系统会自动采取相应措施。

（3）压力控制系统：压力控制系统用于监测蒸汽锅炉的压力，当锅炉内的压力过高或过低时，会触发相应的控制程序。

（4）安全保护系统：安全保护系统旨在避免蒸汽锅炉运行过程中发生可能导致人身伤害和财产损失的异常情况。

2. 控制系统的工作原理在蒸汽锅炉的控制系统中，各个部分之间是相互协作的，共同完成对锅炉的监控和控制。

其中，水位控制系统和压力控制系统属于反馈控制系统，利用传感器和控制器进行数据采集和处理，从而实现对锅炉运行状态的实时监控和控制。

另一方面，燃烧控制系统和安全保护系统属于前馈控制系统，其控制程序是预设的，会在发生异常情况时自动启动。

例如，当火焰出现失稳、燃烧不充分或者烟气过热等情况时，燃烧控制系统会自动停止燃烧或者调整气流量，以达到安全和稳定的运行状态。

二、蒸汽锅炉的操作方法1. 蒸汽锅炉的启动在启动蒸汽锅炉之前，要进行准备工作，包括燃料、水、电源等的准备，以及对锅炉各部位的检查。

启动时，需要按照一定的步骤进行，例如加热管先加热炉水，再将火焰烧起到炉膛中。

一般的启动步骤如下：（1）根据需要填加足够的炉水（2）进入点火程序，开启风扇，将空气送至炉膛（3）给炉膛供应合适的燃料，并解除启动火焰控制（4）检查是否有烟气逸出（5）启动汽水循环泵，以确保锅炉正常运行（6）根据实际情况调整炉膛内的火焰和燃料供应量，以充分燃烧2. 蒸汽锅炉的维护和保养蒸汽锅炉的维护和保养是保证其良好工作和延长寿命的关键。

蒸汽循环系统工作原理蒸汽循环系统是一种常见的热力循环系统，广泛应用于发电厂、工业生产和供暖等领域。

它通过将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动机械设备或提供热能。

本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理。

蒸汽循环系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器和泵组成。

首先，锅炉将水加热到高温，使其转化为蒸汽。

这个过程发生在锅炉内部的炉膛中，通过燃烧燃料或其他能源提供的热量。

蒸汽的产生使锅炉内部的压力升高，从而使蒸汽具有足够的压力来驱动汽轮机。

接下来，蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮机的转子高速旋转。

汽轮机的转子上装有叶片，蒸汽进入叶片后会使转子转动。

汽轮机的转子与发电机相连，通过转子的旋转来产生电力。

同时，汽轮机也可以用于驱动其他机械设备或提供动力。

蒸汽从汽轮机排出后，进入凝汽器进行冷却。

凝汽器中流动的是冷却水，蒸汽在与冷却水接触的过程中失去了热量，变成了水。

这个过程使蒸汽的体积大大减小，从而形成了真空。

在凝汽器中，蒸汽和冷却水通过热交换使蒸汽凝结，然后被泵抽回锅炉再次加热，循环往复。

为了保持蒸汽循环系统的稳定运行，需要使用泵来维持循环中的水平衡。

泵负责将凝结水抽回锅炉，同时也需要克服一定的压力损失。

泵的作用是将水送回锅炉，以补充锅炉中水的损失，并确保循环系统的连续运行。

蒸汽循环系统的工作原理可以总结为以下几个步骤：首先，锅炉将水加热转化为蒸汽；然后，蒸汽进入汽轮机驱动转子旋转；接着，蒸汽经过凝汽器冷却变成水；最后，泵将凝结水送回锅炉进行再次加热。

整个循环过程中，水和蒸汽不断转化，从而使系统运转。

蒸汽循环系统的工作原理基于热力学和流体力学的基本原理。

通过合理设计和优化，可以提高系统的效率和性能。

蒸汽循环系统在能源转换和供暖方面具有重要作用，不仅提供了电力和动力，也为人们的生活提供了便利和舒适。

总结起来，蒸汽循环系统的工作原理是通过锅炉将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动汽轮机，最后经过凝汽器冷却后再次循环。

这个过程中，泵起到补充水的作用，保持循环系统的稳定运行。

目录1 热电厂的生产工艺 (1)1.1锅炉简介 (1)1.2工艺流程简介 (1)2 锅炉蒸汽出口压力控制重要性 (2)2.1控制重要性 (2)2.2控制要求 (2)3 锅炉出口压力控制系统的设计 (3)3.1蒸汽出口压力分类 (3)3.2蒸汽出口压力控制系统分析 (4)3.3燃烧控制基本控制方案 (4)3.4控制系统方框图 (5)4 控制方案及仪表的选型 (6)4.1蒸汽压力变送器选择 (6)4.2燃料流量变送器的选用 (6)4.3含氧量检测器 (7)4.4控制阀的选择 (8)5 系统参数整定和仿真 (9)5.1PID参数对控制性能的影响 (9)5.2用试凑法确定PID控制器参数 (9)5.3系统的仿真 (10)6 课程设计总结 (12)参考文献1 热电厂的生产工艺1.1锅炉简介锅（汽水系统）: 由省煤器、汽包（汽水分离器）、下降管、联箱、水冷壁, 过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。

炉（燃烧系统）: 由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙, 构架等组成.锅炉是工业生产过程中必不可少的重要动力设备。

它通过煤、油、天然气的燃烧释放出的化学能, 通过传热过程把能量传递给水, 使水变成水蒸气。

这种高压蒸汽即可以作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发过程的能源, 又可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源。

随着石油化学工业生产规模的不断扩大, 生产过程不断强化, 生产设备的不断更新, 作为全厂动力和热源的锅炉, 亦向着高效率, 大容量发展。

为确保安全, 稳定生产, 对锅炉设备的自动控制就显得十分重要1.2工艺流程简介热电厂是利用煤和天然气作为燃料发电, 产汽的, 这也是目前世界上主要的电能生产方式。

给水经给水泵、给水控制阀、省煤器进入锅炉的汽包, 燃料和热空气按一定的比例送入燃烧室内燃烧, 生成的热量传递给蒸汽发生系统, 产生饱和蒸汽Ds。

然后经过热器, 形成一定气温的过热蒸汽D, 汇集至蒸汽母管。

1992lxm工业蒸汽锅炉的自动化控制过程与实现摘要：本文表达了工业锅炉控制系统的工作道理，具体阐述了锅炉控制中的几个重要的控制回路的控制算法，以及变频器在锅炉改造中的应用，提出了锅炉控制系统的底子设计思路和各个环节控制实现方法。

关键词：工业蒸汽锅炉炉膛负压蒸汽压力变频控制水位三冲量一、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品，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，目前大大都工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的出产状态。

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。

工业锅炉采用微机控制和原有的仪表控制方式比拟具有以下明显优势：1．直不雅而集中的显示锅炉各运行参数。

能快速计算出机组在正常运行和启停过程中的有用数据，能在显示器上同时显示锅炉运行的水位、压力、炉膛负压、烟气含量、测点温度、燃煤量等数十个运行参量的瞬时值、累计值及给定值，并能按需要在锅炉的布局示意画面的相应位置上显示出参数值。

给人直不雅形象，减少不雅察的疲劳和掉误；2．可以按需要随时打印或按时打印，能对运行状况进行准确地记录，便于变乱追查和阐发，防止变乱的瞒报漏报现象；3．在运行中可以随时便利的点窜各种运行参数的控制值，并点窜系统的控制参数；4．减少了显示仪表，还可操纵软件来代替许多复杂的仪表单位，〔例如加法器、微分器、滤波器、限幅报警器等〕，从而减少了投资也减少了故障率；5．提高锅炉的热效率。

从已在运行的锅炉来看，采用计算机控制后热效率可比以前提高5-10%，据用户统计，一台20T的锅炉，全年平均负荷70%，以平均热效率提高5%计，全年节煤800吨，按每吨煤380元计算每年节约304000元；6．锅炉系统中包含鼓风机，引风机，给水泵，等大功率电动机，由于锅炉本身特性和选型的因素，这些风机大局部时间里是不会满负荷输出的，原有方式采用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。

并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统未知来源供稿2004-2-10 17:51:00【字体：大中小】1 引言母管制锅炉的蒸汽压力是机组运行的主要控制参数，直接影响到机组的安全及经济运行，根据机组的工况要求，需要将母管压力严格限制在某一定值。

由于并列锅炉之间存在着相互影响和相互耦合，而且母管蒸汽压力的滞后很大，因此，必须研究新的、有效的控制策略，才能把母管蒸汽压力控制在允许的范围内。

并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统协调本台锅炉与其它并列运行锅炉的运行，有机地建立并列运行锅炉之间适当的关系，使并列运行锅炉按预定的负荷分配要求同时响应主蒸汽母管压力负荷指令，在锅炉稳燃负荷以上范围内实现并列运行锅炉协调控制，使主蒸汽母管压力控制达到最佳状态，快速、准确和稳定的响应机侧热、电负荷指令的变化。

2 控制方案设计母管制运行方式下，主调节器按照预定的负荷分配原则，根据母管压力与给定值的偏差，向各并列运行锅炉发出增、减负荷的信号，各并列运行锅炉同时接受主调节器来的负荷要求信号，调节燃料量和风量，以快速满足锅炉负荷要求。

系统提供锅炉按定压运行、带固定负荷及变动负荷的运行方式，运行人员可手动、自动切换选择所需的运行方式。

控制系统设计提供运行人员选择所需运行方式的手段，当改变运行方式时，系统不会产生任何扰动。

此外，在锅炉和设备遇到受限制的工况时，控制系统能平稳地将运行方式自动转换合适地运行方式。

当系统不能实现运行人员所选择的运行方式时，则向运行人员报警。

锅炉主蒸汽母管负荷(压力)分配主控系统将主蒸汽母管负荷(压力)分配指令以并行协调的方式转化为对各锅炉燃料和风量的控制，并具有以下要求:(1) 设置锅炉主蒸汽母管负荷(压力)分配主调节器，将主蒸汽母管压力反映的能量需求合理分配至各锅炉燃料调节器;(2) 根据运行要求，可手动或自动调整各台锅炉的负荷分配比例;(3) 主蒸汽母管负荷(压力)分配主控面板有:主蒸汽母管压力、主蒸汽母管温度、各台炉主蒸汽压力、各台炉主蒸汽流量、各台汽机蒸汽流量、各台炉负荷分配比例等参数显示。

主蒸汽压力控制
主蒸汽压力控制是锅炉控制系统中的一个重要组成部分，其目的是确保锅炉输出的蒸汽压力稳定在所需的设定值范围内。

以下是主蒸汽压力控制的基本步骤：
1. 信号检测：首先，控制系统会检测主蒸汽的压力，并将其转换为电信号。

这个信号将与设定的蒸汽压力值进行比较，以确定压力的偏差值。

2. 偏差计算：控制系统将检测到的实际蒸汽压力与设定的蒸汽压力进行比较，计算出偏差值。

偏差值是控制系统调整的依据。

3. 控制器输出：根据偏差值的大小和方向，控制系统会计算出一个输出信号，以调整蒸汽压力。

4. 执行机构动作：控制系统的输出信号会传递给执行机构，如调节阀或变频器等。

执行机构会根据控制信号调整锅炉的工况，以使蒸汽压力回到设定值范围内。

5. 系统反馈：当蒸汽压力调整到设定值时，控制系统会发出反馈信号，表明控制目标已达成。

这有助于维持蒸汽压力的稳定。

在实际应用中，主蒸汽压力控制系统可能会更加复杂，包括多个传感器、执行器和逻辑控制器等组件。

此外，不同的锅炉和工况可能需要不同的控制策略，例如比例控制、积分控制或微分控制等。

总之，主蒸汽压力控制是一个复杂的系统，其目的是确保锅炉输出的蒸汽压力稳定并满足生产需求。

通过合理的控制系统设计和参数调整，可以提高蒸汽压力控制的精度和响应速度，从而提高锅炉的运行效率和安全性。