锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

燃煤锅炉毕业论文（五篇范例）第一篇：燃煤锅炉毕业论文燃煤工业锅炉分析[摘要]论述了我国工业燃煤锅炉现状，分析了燃煤工业锅炉存在的问题，对于燃煤工业锅炉存在的问题进行合理的分析，给出提升燃煤工业锅炉能效的意见。

[关键词]燃煤工业锅炉能源现状节能减排绪论伴随全球化进程进一步加快，环境问题日益严峻，环境问题越来越受到各国的关注。

我国是高速发展的工业国家，污染物排放、资源消耗占据全球的比例越来越大。

节能减排已然成为缓解日益增长的能源消耗的必要而有效的途径。

细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)等污染物的大气环境问题日益突显。

随着雾霾天气的日益频繁，严重危害人们的身体健康，影响人们的日常生活。

雾霾的成因有很多，但由于燃煤工业锅炉燃烧效率低、净化烟气设施简陋，排放大量有害气体，已经成为了治理燃煤污染物的重中之重。

“十二五”期间，为了有效改善空气质量，减少有害气体的排放，国家能源局发布了《煤炭清洁高效利用行动计划(2015—2020 年)》和《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》，国务院印发了《大气污染行动计划》等文件，提出要加快淘汰落后燃煤工业锅炉，在全国树立了保障燃煤工业锅炉安全经济运行、提高能效、减少污染物排放目标，到2017 年，要实现地级及以上城市建成区基本淘汰10 蒸 t/h 及以下的燃煤锅炉。

1燃煤工业锅炉现状锅炉是重要的能源转换设备，也是能源消费大户和重要的大气污染源。

目前，我国电站锅炉、燃油燃气工业锅炉产品技术水平较高，设计效率和运行效率与国际先进水平相当；而燃煤工业锅炉量大面广，产品技术水平参差不齐，系统运行能效偏低，能效水平与国外相比有一定差距。

截止2015年底，中国锅炉总数为57.92万台，在用燃煤工业锅炉约46.4万台，总容量177万蒸吨，年消耗原煤约7亿吨，占全国煤炭消耗总量的17%左右，实测平均效率仅为70%左右。

如果平均效率从70%提高到80%以上，每年可节约1亿吨以上原煤，节能潜力巨大。

本科毕业设计论文题目燃煤锅炉自动控制系统设计专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名马锋指导教师韦平顺毕业时间 2015年6月任务书一、题目燃煤锅炉自动控制系统设计二、指导思想和目的要求选题来源：从前人的理论总结基础上派生、外延与升华出来的设想一定程度上减轻或解放大量劳动力的课题研究。

研究内容：通过PLC及相关自动化控制器件实现燃煤锅炉的自动化控制。

研究方法上的要求：所有设想及实践均要以生产实际情况为准。

期望实现的研究目标：可以实现燃煤锅炉自动控制，减轻人工的劳动强度。

三、主要技术指标1. 输入/输出点数可编程控制器的I/O点数指外部输入、输出端子数量的总和。

它是描述的PLC 大小的一个重要的参数。

2. 存储容量PLC的存储器由系统程序存储器，用户程序存储器和数据存储器三部分组成。

PLC 存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项重要技术指标。

3. 扫描速度可编程控制器采用循环扫描方式工作，完成1次扫描所需的时间叫做扫描周期。

影响扫描速度的主要因素有用户程序的长度和PLC产品的类型。

PLC中CPU的类型、机器字长等直接影响PLC运算精度和运行速度。

4. 指令系统指令系统是指PLC所有指令的总和。

可编程控制器的编程指令越多，软件功能就越强，但掌握应用也相对较复杂。

用户应根据实际控制要求选择合适指令功能的可编程控制器。

四、进度和要求第1周至第2周确定题目，查阅资料撰写并上交任务书及开题报告第3周至第4周系统相关技术和工具的撰写第5周至第6周对系统进行分析第7周至第8周对系统进行设计第9周至第10周系统各个功能实现及测试第11周至第12周完成毕业设计（论文）撰写，将最终版本提交指导教师进行评阅第13周至第14周根据指导老师意见修改并完成毕业设计，装订成册，上交作品第15周至第16周毕业设计答辩的准备及完成五、主要参考书及参考资料[1] 王阿根. 电气可编程控制原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2010.1[2] 常斗南.可编程序控制器原理应用试验[M].北京：机械工业出版社，1998，8[3] 赵明，许寥.工厂电气控制设备[M].北京：机械工业出版社，2004，5[4] 边春元. S7-300\400 PLC原理于实际应用开发指南[M].机械工业出版社，2007[5] 裘旭东，徐健丰.基于PLC的XA62W型万能升降台铣床的技术改造［J］.煤矿机械，2007，28(12)：150～152[6] 李明，徐向东.用容错技术提高锅炉控制系统的可靠性[J].清华大学学报，1999，(39)3，88-91[7] 王永平，陈建华.基于S7—200PLC的高性能电热锅炉控制系统[J].仪表技术与传感器，2002，(3)26-28学生__________ 指导教师__________ 系主任___________摘要锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。

锅炉燃烧控制系统摘要锅炉的燃烧控制对于锅炉的安全、高效运行和节能降耗都具有重要意义，其控制和管理随之要求也越来越高。

本设计主要针对锅炉燃烧控制系统的工作原理，根据控制要求，设计了一套基于PLC的锅炉燃烧控制系统。

在控制算法上，综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制、前馈控制等控制方式，实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效地克服了彼此的扰动，使整个系统稳定的运行。

在可编程控制器的选择上，采用了AB公司Logix5000系列PLC，设计了控制系统的硬件配置图、I/O模块接线图，并用其编程软件编写了实现控制算法的梯形图。

同时，采用RSView32设计监控界面，使得在上位机上能够实时监控系统的运行状况并可以设置系统的工作参数，使对系统的控制简单易行。

关键词：锅炉燃烧控制系统，控制方式，PLC，监控ABSTRACTThe control of the boiler combustion which is for boilers safe, efficient operation and energy saving are of great significance, and its subsequent control and management is getting higher and higher requirements. According to the control requirements and the working principle, we design a system of a PLC based on the boiler combustion control system.In the control algorithm, we integratedly applied the single-loop control, cascade control, ratio control, feed-forward control and so on which is moded the control to achieve a fuel vapor pressure control regulator, air-conditioning of flue gas oxygen content control, citing the negative air volume control of the furnace pressure.It also effectively overcome the disturbance of each other, so that the operation of the entire system is stable.Choice in the programmable logic controller, we choose AB, Logix5000 series PLC, and applied it to the design of the control system hardware configuration diagram and I / O module wiring diagram. Then we use the preparation of its programming software control algorithm to achieve the ladder. At the same time, the use of RSView32 interface to design monitor makes PC can run real-time monitoring of system status and can set the system parameters, so that the system is easy to control.Keywords: boiler combustion control system, control, PLC ,supervisory control目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2 锅炉燃烧控制系统概述 (2)1.3 本设计的主要工作 (2)2 控制方案的设计 (4)2.1系统总体控制方案设计 (4)2.2燃料控制系统的设计 (7)2.3送风控制系统的设计 (10)2.4引风控制系统设计 (12)3 硬件选型 (14)3.1主蒸汽压力变送器的选型 (14)3.2炉膛负压变送器的选型 (14)3.3氧化锆氧量变送器的选型 (15)3.4调节阀的选型 (15)3.5变频器的选型 (18)3.6 PLC工作原理和选型 (19)4 硬件接线图 (23)4.1电气线路图设计 (23)4.2控制线路图设计 (24)4.3 I/O模块分配与接线 (25)5 系统整定 (27)5.1燃料控制系统的整定 (27)5.2送风控制系统的整定 (32)5.3引风控制系统的整定 (38)6 软件编程 (42)7 监控系统 (46)7.1通信的建立 (46)7.2监控界面的设计 (48)8 总结语 (54)参考文献 (55)致谢 (56)附录 (57)附录A (57)附录B (1)1 绪论1.1课题研究背景及意义锅炉是工业生产中普遍使用的动力设备，是能源转换的重要设备。

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来，我国经济社会快速发展，生产力水平不断提高，在生产中，锅炉起着十分重要的作用，尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉，是提供能源动力的主要设备之一。

锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏，干燥，反应，加热等各过程的热源，另外也可以作为动力源驱动动力设备。

工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的，要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高，响应速度快[1]。

作为一个非常复杂的设备，锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数，参数之间有着复杂的关系，并且相互关联[2]。

而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。

1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制，已经经历了四个阶段[3~5](1）手动控制阶段因为20世纪60年代以前，电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展，技术尚不成熟，因此，这个时期工业人员的自动化意识不强，锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。

这种控制方法，要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量，引风量，给煤量的多少，然后利用手动的操作工具等操控锅炉，该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。

因此，要求操作工人必须具有非常丰富的经验，这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度，由十人的主观意识，所以事故率非常大，同时，也不能保证锅炉高效稳定的运行。

（2）仪器继电器控制阶段随着科技的不断进步，自动化技术以及电力电子技术快速提高，国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展，并且广泛应用于实际生产过程。

在上个世纪60年代前期，我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期，我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统；到了上个世纪的70年代末，我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器，同时，在工业锅炉的控制系统方面也在逐步推广应用自动化技术。

在仪表继电器控制阶段，锅炉的热效率得到了提高，并且大幅度的降低了锅炉的事故率。

锅炉系统毕业论文锅炉系统毕业论文随着工业化进程的不断推进，锅炉系统作为能源转换和利用的重要设备，扮演着至关重要的角色。

在工业生产和日常生活中，锅炉系统的运行质量直接关系到能源的高效利用和环境的保护。

因此，研究锅炉系统的优化和改进成为了许多工程师和学者的关注焦点。

1. 锅炉系统的基本原理锅炉系统是通过燃烧燃料产生热能，然后将热能转化为蒸汽或热水，最终用于供热或发电。

在锅炉系统中，燃烧、传热和控制是三个关键环节。

燃烧过程决定了燃料的利用率和排放物的生成量，传热过程决定了热能的转化效率，而控制系统则负责监测和调节整个系统的运行状态。

2. 锅炉系统的优化为了提高锅炉系统的效率和降低能耗，许多研究者致力于锅炉系统的优化。

其中一个关键问题是燃烧过程的优化。

通过调整燃料的供给量和空气的供给量，可以实现燃烧过程的最佳化。

此外，研究人员还研究了燃烧过程中的一些特殊问题，如燃烧稳定性、燃烧噪声和燃烧产物的排放等。

另一个重要的优化问题是传热过程的优化。

传热过程的效率直接关系到锅炉系统的能源利用率。

通过改变传热介质的流动方式和传热表面的结构，可以提高传热效果。

此外，研究人员还研究了一些传热增强技术，如换热器的优化设计和表面处理等。

3. 锅炉系统的改进除了优化，锅炉系统的改进也是研究的重点之一。

随着科技的进步，新型的锅炉系统不断涌现。

例如，燃料电池锅炉系统通过将燃料和氧气直接转化为电能和热能，实现了能源的高效利用。

另外，超临界锅炉系统通过提高水蒸汽的温度和压力，提高了发电效率。

此外，锅炉系统的智能化也是改进的方向之一。

通过引入先进的控制系统和传感器，锅炉系统的运行状态可以实时监测和调节。

这不仅提高了系统的安全性和可靠性，还降低了运行成本。

4. 锅炉系统的环境影响锅炉系统的运行不仅对能源利用和经济效益有影响，还对环境产生一定的影响。

燃烧过程中产生的废气和废热排放会导致空气和水体的污染。

因此，减少锅炉系统的环境影响也是研究的重点之一。

⼯业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论⽂.doc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 steamcontrol system in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Builder software,UMC800controller and FIX software to auto-detect 35t steam systemin burning coal industrial and configuration the control loop,and designed the friendly supervision appearance.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。

锅炉燃烧系统的控制系统设计摘要：锅炉是热电厂重要且基本的设备，其最主要的输出变量之一就是主蒸汽压力。

主蒸汽压力的自动调节的任务是维持过热器出口气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和[1]经济性。

锅炉所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可以作为精馏、干燥、反可以作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。

随着工业生产的规模不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。

在控制算法上、综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制等控制方法实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效克服了彼此的扰动，使整个系统稳定运行。

运行。

关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；ControlsystemdesignoftheboilercombustionsystemAbstract:Theboilerisimportantandbasicequipmentofthethermalpowerplan t,oneofthemainoutputvariableisthemainsteampressure.Thetaskoftheauto maticadjustmentofthemainsteampressureistomaintainthesuperheateroutle ttemperaturewithintheallowablerange,toensurethesafetyandeconomyofth eunitoperation.Theboilersproducehighpressuresteamcanbeusedasasource ofpower-driventurbine,butalsoasadistillation,drying,reaction,heatingandprocesshe atsource.Withindustrialproductionexpanding,asafilterforpowerandheat,b utalsotowardthehigh-capacity,high-parameter,high-efficiencydirection.Inthecontrolalgorithm,theintegrateduseofsingle-loopcontrol,cascadecontrol,ratiocontrol,thecontrolmethodoffuelcontroltoadjustthevaporpressure,airvolumecontroltoadjustthefluegasoxygenconten t,thewindcontrolthefurnacenegativepressure,andeffectivelyovercomeeac hotherdisturbancessothatthewholestabilityofthesystem.Keywords:Boiler;Vaporpressure;Single-loopcontrol引言引言随着城市的快速发展，我们对用电的需求也越来越大，如何利用好有限的能源来保证供电是一个重要的话题，在能源的利用过程中如何更加提高能源的利用率是一个可研究性的话题，本文基于上述话题对电厂的燃烧锅炉控制进行了研究。

基于模糊控制算法的锅炉燃烧控制系统的研究摘要模糊控制是一种以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机控制方法。

由于它不依赖于被控对象的精确数学模型，而是模拟人的思维方式来实施控制，因而对于锅炉燃烧的控制就具有了传统PID控制所无法比拟的自适应能力。

本文以2台50t/h燃煤锅炉的燃烧控制为课题，以改进原有PID控制为目的，以当前发展比较迅速的模糊控制理论为手段，提出了采用8051单片机控制变频器改变给煤机、引风机和送风机转速的设计方案，实现了燃烧过程的计算机控制。

系统对锅炉燃烧进行监控，通过传感器采样信号，计算是否达到最佳含氧量、最佳风煤比，来控制给煤量、引风量和送风量，使燃烧达到最佳热效率和提高锅炉运行的经济效益。

用MATLAB对应用模糊自整定PID控制器的锅炉燃烧控制系统模型进行仿真研究。

针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的控制对象，采用传统的PID控制，效果不佳。

结合模糊控制理论和PID控制，本文提出用模糊自整定控制器实现对锅炉的控制。

并利用MATLAB仿真工具对模糊自整定PID控制器的性能作了初步研究。

仿真结果表明，明显优于传统PID控制，具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点，能够达到预期的控制效果。

关键词：锅炉；模糊自整定控制；单片机；系统仿真Research On The Boiler Burning Control System Based On Fuzzy Control AlgorithmAbstractFuzzy control is a fuzzy set theory，fuzzy linguistic variables and fuzzy logic mathematical basis of the new computer-controlled method. Because it does not rely on accurate mathematical model of the controlled object，but simulate human thinking to implement a control，thus for boiler combustion control is having the adaptability of traditional PID control can’t match.In this paper，two 50t/h coal-fired boilers’ burning control system was studied as its thesis，the primary PID controller was improved as its purpose，and fuzzy control theory developed rapidly at Present was applied as its means. The design scheme is that controlling transducers change rotate speed of supplying coal electromotor，fan，and blower using 8051 micro-controller. It realized computer control of burning process. This system finished supervisory control of boiler burning，sampled signals through sensor and calculated the signals whether reached the best content of oxygen and the best wind-coal ratio. Using it controls the quantity of coal，entering wind and sending wing for reaching the best thermal efficiency of burning and improving economy benefit of boiler running. Simulation of boiler burning control system was also performed to study the controller’s self-adaptive fuzzy control by MATLAB.Aiming at the nonlinear object of boiler with instability parameter and difficult building math model，using traditional PID controller can’t reach the best effect. Combining fuzzy control theory and PID control，an adaptive controller to control boiler is proposed in this paper. And the capability of the self-adaptive fuzzy controller was studied using MATLAB simulation. Simulation result shows Fuzzy-PID is better thanPID controller. Fuzzy-PID has many characteristics，such as small exceeded value，short transition，better stability and strong adaptability etc，and can reach anticipative control effect.Keywords：boiler；self-adaptive fuzzy controller；SCM；simulation目录摘要 .................................................................................................................................. I Abstract .............................................................................................................................. I I 第1章绪论 .. (1)1.1引言 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究对象及设计内容 (2)第2章链条燃煤锅炉的控制 (4)2.1 链条燃煤锅炉系统的简介 (4)2.1.1 燃煤链条锅炉的结构 (4)2.1.2 锅炉工作过程 (5)2.1.3 锅炉的主要控制系统 (6)2.2 锅炉燃烧系统的动态特性 (6)2.2.1 燃料传送过程 (6)2.2.2 燃料燃烧过程 (7)2.2.3 蒸汽形成过程 (7)2.3 锅炉供暖系统的控制要求 (7)2.4 锅炉燃烧控制系统框图 (9)2.4.1 给煤调节系统的设计 (9)2.4.2 送风调节系统的设计 (12)2.4.3 引风调节系统的设计 (13)2.4.4 炉膛负压调节系统 (14)2.5 计算机控制系统 (14)2.5.1 计算机控制系统一般概念 (14)2.5.2 计算机控制系统设计原理 (15)第3章控制算法 (16)3.1 引言 (16)3.2 PID控制 (16)3.3 模糊控制 (18)3.3.1 模糊控制器 (18)3.3.2 模糊控制系统原理框图 (20)3.4 模糊—PID复合控制 (20)3.4.1 PID参数模糊自整定控制原理 (21)3.4.2 PID参数Fuzzy整定模型 (22)3.4.3 模糊自整定PID控制器 (23)3.5 简化的模糊—PID控制 (24)3.5.1 二维模糊控制 (25)3.5.2 三维模糊控制 (26)3.6 链条锅炉燃烧控制方案 (27)第4章系统硬件设计 (29)4.1 硬件结构 (29)4.2 系统功能 (30)4.3 硬件配置 (31)第5章软件设计 (35)5.1 软件设计原则 (35)5.2 软件实现功能 (35)5.3 主程序流程图 (36)5.4 锅炉点火子程序 (37)5.5 A/D采样子程序流程图 (38)5.6控制算法子程序流程图 (39)第6章系统仿真 (40)6.1 仿真工具介绍 (40)6.2 供暖锅炉燃烧控制系统仿真 (40)第7章结论 (43)7.1 设计完成的主要工作 (43)7.2 尚待完善的工作 (43)参考文献 (44)谢辞 (45)第1章绪论1.1引言随着城市建设的迅速发展，北方地区冬季供热面积的不断扩大，如何科学有效的控制和管理供热系统，提高供热的经济效益和社会效益，成为当前急需解决的重要课题。

目录1锅炉工艺简介 (1)1.1锅炉的基本结构 (1)1.2工艺流程 (2)1.2煤粉制备常用系统 (3)2 锅炉燃烧控制 (4)2.1燃烧控制系统简介 (4)2.2燃料控制 (4)2.2.1燃料燃烧的调整 (4)2.2.2燃烧调节的目的 (5)2.2.3直吹式制粉系统锅炉的燃料量的调节 (5)2.2.4影响炉内燃烧的因素 (6)2.3锅炉燃烧的控制要求 (11)2.3.1 锅炉汽压的调整 (11)3锅炉燃烧控制系统设计 (14)3.1锅炉燃烧系统蒸汽压力控制 (14)3.1.1该方案采用串级控制来完成对锅炉蒸汽压力的控制 (14)3.2燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 (17)3.2.1 锅炉的热效率 (18)3.2.2反作用及控制阀的开闭形式选择 (20)3.2.3 控制系统参数整定 (20)3.3炉膛的负压控制与有关安全保护保护系统 (21)3.3.1炉膛负压控制系统 (22)3.3.2防止回火的连锁控制系统 (23)3.3.3防止脱火的选择控制系统 (24)3.4控制系统单元元件的选择（选型） (24)3.4.1蒸汽压力变送器选择 (24)3.4.2 燃料流量变送器的选用 (24)4 DCS控制系统控制锅炉燃烧 (26)4.1DCS集散控制系统 (26)4.2基本构成 (27)锅炉燃烧系统的控制4.3锅炉自动燃烧控制系统 (31)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1锅炉工艺简介1.1锅炉的基本结构锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。

1、锅炉本体锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。

锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。

炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。

将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。

锅炉控制系统设计仿真摘要工业锅炉作为我国工业生产和集中供热的重要能源转换设备，能耗巨大，长期处在高能耗、高污染的生产状态。

然而，目前我国大多数锅炉控制系统自动化不高、安全性低，效率普遍低于国家标准。

锅炉作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一，提高锅炉控制水平已势在必行。

本文针对锅炉系统参数时变、严重非线性、干扰因素复杂等特点，提出对汽包水位采用三冲量控制方式，对炉膛负压采用前馈PID控制，对最优风煤比采用双交叉限幅比值控制的控制策略。

在MATLAB环境下对几种控制系统进行了仿真。

仿真结果显示，三冲量控制、前馈PID和双交叉限幅比值控制具有良好的控制效果，减小了超调量，提高了上升时间，缩短了调节时间，与传统的PID控制器相比，更适合工业锅炉这种复杂的控制对象。

关键词：锅炉三冲量控制前馈PID控制双交叉限幅比值控制IAbstractAs central heating in industrial production and the important energy conversion equipment in China, industrial boiler consumes enormous energy，and stays at high energy consumption and pollution production status. However, at present the majority of automatic boiler control system is not high, the security is low and the efficiency is generally lower than the national standard. Because the boiler is one of the important equipment which converses primary energy into secondary energy, improving the level of boiler control is imperative.In view of many factors of the boiler system, such as time-varying parameters, severely nonlinear and complex interference factors and so on , this paper puts forward three control strategies, including using three-impulse control, utilizing feed forward PID control to hearth negative pressure, and adopting double crossover restricts the amplitude ratio control to the optimal air fuel ratio. Several control systems are simulated in the MATLAB environment. The simulation results shows that three-impulse control, feed forward PID control and double crossover restricts the amplitude ratio control have good control effect, which reduce the overshoot, improve the rise time and reduce adjustment time. Compared with the traditional PID controller, these control systems are more suitable for the industrial boiler, a kind of complex control object.Key words: The Boiler, Three-impulse Control，Feed forward PID Control, Double Cross Restricts the Amplitude Ratio ControlIIIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1．1 选题背景及意义 (1)1.2 国内外锅炉的运行水平 (1)1.3 制约我国锅炉发展的因数 (2)1.3.1 大多数锅炉制造厂技术力量仍然薄弱 (2)1.3.2 燃料的因素 (2)1.3.3 工业锅炉的标准体系 (2)1.3.4 市场机制的影响及科研开发投入的不足 (2)1.3本文研究的主要内容 (2)第2章锅炉系统的控制任务 (3)2.1 锅炉系统的工艺流程简介 (3)2.2 锅炉自动控制系统的任务 (4)2.3 PID控制规律介绍 (4)本章小结 (5)第3章汽包水位三冲量控制 (6)3.1 汽包水位系统介绍 (6)3.2 汽包水位的动态特性分析 (6)3.3 锅炉汽包水位的控制方案 (8)3.3.1 单冲量控制系统 (9)3.3.2 双冲量控制系统 (9)3.3.3 三冲量控制系统 (10)本章小结 (10)第4章炉膛负压控制 (11)4.1 控制和监视炉膛负压的意义 (11)4.2 炉膛负压控制 (11)本章小结 (12)第5章最优风煤比控制 (13)5.1 常规PID风煤比控制系统的缺陷 (13)5.2 双闭环交叉限幅比例控制 (13)5.3 温度串级控制 (14)5.4 控制过程分析 (15)本章小结 (16)第6章 MATLAB/Simulink仿真 (17)6.1 MATLAB软件介绍 (17)6.2 汽包水位控制MATLAB仿真 (17)6.3 炉膛负压控制仿真 (18)6.4 最优风煤比控制仿真 (19)本章小结 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)II第1章绪论1.1选题背景及意义锅炉作为能源转换的重要设备，运行情况的好坏直接关系到能源的利用率高低。