锅炉蒸汽压力控制系统资料共22页

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。

第五节大型油轮辅锅炉蒸汽压力自动控制锅炉蒸汽压力自动控制也就是燃烧自动控制。

它根据汽压的高低自动改变进入炉膛的喷油量和送风量，维持锅炉汽压恒定或在允许的范围内波动。

由于船用主锅炉和大型油轮辅锅炉的蒸发量较大，汽压较高，往往需要保持稳定的汽压，一般都采用定值控制方案。

但对内燃动力装置货船的辅锅炉来说，不必保持稳定的汽压妥所以大多数采用较为简单的双位控制或比例控制方案。

本节主要介绍汽压定值控制系统的原理和方案。

一、蒸汽压力控制的特点由于燃烧自动控制系统中的被控量是汽压，所以首先要有蒸汽压力调节器，又称主调节器。

它在锅炉不同负荷下、接受汽压的偏差信号并瑜出一个控制信号，通过伺服器控制进入炉膛的燃油量和空气量，即控制炉膛内的燃烧强度，以便保持汽压为恒定值。

为完成这样的任务，主调节器一般采用比例积分调节器。

对于供应饱和蒸汽的锅炉，主调节器的输入信号管路都接在与汽包相连的蒸汽管路上。

如果主调节器采用比例调节器，在零负、荷时，调节器使汽包内保持额定汽压；在满负荷时，因比例调节器有静差，故汽包内的压力要比额定汽压低10％左右，但这对用汽设备不会有什么影响。

对于供应过热蒸汽的锅炉，主调节器的输入信号管路应接在过热器后面。

如果输入信号管路仍接在与汽包相连的蒸汽管路上，则在满负荷时，除由于调节器静差使汽压降低10％左右外，蒸汽流经过热器管道后，汽压又会降低10％左右，这对用汽设备的工作是不利的。

要保证燃油的完全燃烧，在喷油量改变的同时，必须相应地改变进入炉膛的空气量。

从锅炉的热计算和热工实验中可以预先知道，在每一个喷油量下，喷油器前应保持多大的风压。

因此，燃烧自动控制系统还需设有空气压力或空气量调节器，它严格地根据喷油量的变动来控制进入炉膛的空气量。

这时空气量调节器得到来自蒸汽压力调节器的一个反映供油量大小的信号，即空气量调节器的给定值要根据不同的喷油量，按预先规定好的喷油量与空气量的配比关系来变化。

这种控制关系与保持恒定的被控参数的定值控制不同，在控制系统分类中，称为程序控制。

内蒙古科技大学过程控制课程设计论文题目：热电厂锅炉蒸汽压力控制系统设计学生姓名：张春霞学号：0867112218专业：测控技术与仪器班级：测控08-2班指导教师：李忠虎教授2011年8月30日热电厂锅炉蒸汽压力控制系统设计摘要本设计以包钢热电厂的锅炉蒸汽压力控制部分为研究对象，应用所学专业知识设计控制系统。

热电厂的三大主机包括：锅炉、汽轮机、汽轮发电机。

热电厂锅炉主要任务是加热蒸汽，蒸汽可直接进入生产系统或者进入汽轮机发电。

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，会导致锅炉受损；压力过低，就不可能提供给负荷设备负荷质量的蒸汽；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。

关键词：热电厂；锅炉；蒸汽压力；控制系统摘要 (I)关键词 (I)引言 (1)第一章工艺流程介绍 (2)1.1热电厂的工艺流程 (2)1.1.1化学水处理工序 (2)1.1.2输煤工序 (2)1.1.3 锅炉工序 (2)1.1.4 汽机工序 (3)1.2锅炉的工艺流程 (3)第二章控制方案整体设计思路 (5)2.1锅炉汽包水位控制 (5)2.2 蒸汽过热系统的控制 (5)2.3 锅炉燃烧过程的控制 (6)第三章蒸汽压力控制方案的设计过程 (7)3.1 蒸汽压力调节对象的特性 (7)3.2 控制系统的选择 (8)3.3系统仪表选型 (8)3.3.1压力传感器的选择 (9)3.3.2流量计的选型 (10)3.3.3控制器的选择 (11)3.3.4控制阀的选择 (11)3.3.5主副调节器正反作用的选择 (12)3.3.6主、副回路调节器调节规律的选择 (13)3.4控制系统的工作原理 (13)第四章总结 (15)附录 (16)参考文献 (17)电力工业是为国民经济和社会发展提供能源的重要基础产业，也是关系国计民生的公用事业。

锅炉压力控制系统设计锅炉压力控制系统设计锅炉作为传统能源的主要供应设施，具有重要的生产、供暖及能源转换作用。

而锅炉压力控制系统是锅炉正常运行的重要保障。

本文主要介绍锅炉压力控制系统的设计思路、系统组成和控制原理等方面的内容。

一、设计思路为保证锅炉安全、高效、经济运行，锅炉压力控制系统必须具备以下两个特点：1、自动化程度高：由于炉膛内的燃烧过程和蒸汽产生过程存在复杂的时序和动态规律，而锅炉压力的变化对于燃烧和蒸汽产生等过程又具有反馈作用。

因此，要实现对锅炉压力的控制，必须借助高度自动化的控制系统。

2、灵活性好：锅炉在运行中，由于燃料种类、热负荷、环境温度等条件的变化，压力控制对象的特性也相应一直在变化，因此锅炉压力控制系统必须具有良好的迁移性和适应性。

基于以上两个特点，锅炉压力控制系统的设计思路如下：1、利用先进的数字控制技术和先进的传感器装置，对锅炉压力、温度、水位等参数进行监测和反馈控制；2、在控制算法方面，采用复杂的神经网络和模糊控制算法，以确定最优的控制方式，以适应各种因素的变化；3、通过网络通信技术，实现对控制系统的联网监控和数据传输，以方便管理员及时了解锅炉运行情况并作出相应的调整。

二、系统组成锅炉压力控制系统主要由以下组成部分：1、控制器：负责对锅炉压力进行监测与控制，并与人机界面、执行器等相互联系，组成一个完整的控制系统。

2、传感器：负责对锅炉压力、水位等参数进行监控和反馈，以便于控制器进行相应的调整。

3、执行器：负责实现对锅炉水位、蒸汽量等参数的控制，以保证锅炉的稳定运行。

4、人机界面：负责向管理员提供锅炉运行状态的实时数据、图形化界面、报警信息和系统参数设置等功能。

5、通信网络：负责将锅炉压力控制系统与其他系统相互联通，实现数据共享和通信功能。

三、控制原理在锅炉压力控制系统中，控制器是系统中心。

其主要控制原理是利用负反馈控制技术，将锅炉压力信号与设定值进行比较，以计算出电子调节器的输出量，从而控制执行器的动作。

内蒙古科技大学过程控制课程设计论文题目：热电厂锅炉蒸汽压力控制系统设计专业:测控技术与仪器班级：测控08—2班2011年8月30日热电厂锅炉蒸汽压力控制系统设计摘要本设计以包钢热电厂的锅炉蒸汽压力控制部分为研究对象，应用所学专业知识设计控制系统。

热电厂的三大主机包括：锅炉、汽轮机、汽轮发电机。

热电厂锅炉主要任务是加热蒸汽，蒸汽可直接进入生产系统或者进入汽轮机发电。

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，会导致锅炉受损；压力过低,就不可能提供给负荷设备负荷质量的蒸汽;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.关键词：热电厂；锅炉；蒸汽压力；控制系统目录摘要 ............................................... 错误!未指定书签。

关键词 ............................................. 错误!未指定书签。

引言 ............................................... 错误!未指定书签。

第一章工艺流程介绍 ................................. 错误!未指定书签。

1。

1热电厂的工艺流程............................ 错误!未指定书签。

1.1.1化学水处理工序......................... 错误!未指定书签。

1.1.2输煤工序............................... 错误!未指定书签。

1.1。

3锅炉工序.............................. 错误!未指定书签。

1.1.4汽机工序............................... 错误!未指定书签。

基于西门子S7-300的40t蒸汽锅炉控制系统摘要随着社会经济的飞速发展，城市建设规模的不断扩大，以及人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。

目前，我国大部分地区冬季生活供暖仍然以锅炉供暖为主，锅炉房自动控制系统配置相对落后，风机和水泵等电机的控制主要依赖值班人员的手工操作，控制过程繁琐，耗电耗煤，而且手动控制无法对锅炉供水温度和管网压力变化及时做出适当的反应。

本文设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。

该控制系统由可编程控制器、变频器、风机和水泵电机、传感器、以及控制柜等构成。

系统主要包括四个控制回路：锅炉汽包水位控制回路、水温控制回路、炉排控制回路和炉膛负压控制回路。

系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。

系统以西门子S7-300可编程控制器为下位机。

下位机控制程序采用西门子公司的STEP7编程软件设计，主要完成模拟量信号的处理，水位、温度和压力信号的PID控制等功能，并接收上位机的控制指令以完成风机启/停控制、参数设定、循环泵控制和补水泵控制。

本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制，有效地降低了能耗，提高了生产管理水平。

系统安装维护方便，运行稳定、可靠。

系统整体设计合理，功能齐全，实现了预期的目标。

关键词：锅炉控制，变频调速技术，PLC，PIDFor Siemens S7-300 40 Tons Steam Boiler Control SystemAbstractWith the rapid development of social economy and the increasingly improved living standard of people, the scale of city construction is unprecedentedly expanded, arousing urgent requirement for high-quality living heating system to meet the sustainingly increased need. In the majority of our country, however, most current living heating systems for winter use are relatively still out-of-date boiler heating system, in which, the core part, namely, the control of operating fans in stokehold and water pumps is still manual and therefore hard to realize real-time adjustment according to changing pressure in the pipes and temperature of water supplied. Consequently, this fussy manual control inevitably leads to unnecessary huge waste of coal and electrical power.In this paper, a heating boiler control system based on PLC and variable frequency speed-regulating technology is designed. The control system is made up of PLC, transducers, electromotor units of pumps and fans, sensors and control tanks, etc. In the program control system is consisted by four loops that is the water level control loop, the water temperature control loop, the boilers belt control loop and the hearth pressure control loop. It can control electromotor starting, running and timing by means of transducers. The hardware system adopts a Siemens S7-300 PLC as the lower control system (LCS). The control software of LCS designed with STEP7(Siemens PLC software toolbox) is mainly used to deal with functions such as processing analog signals , PID control of water level、temperature and pressure, and accepting control instructions from the upper supervisory system(USS) to realize starting/stopping of electromotors, setting of analog parameters and control of water pumps.The frequency control system proposed not only can realize automatic control of boiler burning process efficiently, having greatly reduced energy consumption, and in the meantime effectively improved the level of boiler control management, but also has many advantages such as stable and reliable running, flexible operation, etc. The whole design is feasible and reliable and reach the expected objective..Key words：boiler control, variable frequency speed-regulating technology, PLC,PID目录摘要........................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1绪论. (1)1.1引言 (1)1.2蒸汽锅炉设备的基本结构 (1)1.2.1蒸汽锅炉本体 (1)1.2.2辅助设备 (2)1.3蒸汽锅炉的工作过程 (3)1.3.1燃料燃烧与通风系统 (3)1.3.2汽-水系统 (3)1.4控制要求 (3)1.4.1控制汽包水位 (4)1.4.2控制蒸汽温度 (4)1.4.3控制炉膛压力 (4)1.4.4控制燃烧系统 (5)1.4.5控制鼓风引风量 (5)2 PLC硬件设计 (6)2.1PLC的发展历程 (6)2.2PLC特点 (6)2.3S7-300简介 (8)2.4系统组成 (8)3软件设计 (10)3.1S7-300编程软件简介 (10)3.2控制系统软件设计 (11)3.2.1控制算法的选择 (11)3.2.2 STEP7中的PID功能块 (12)3.2.3主程序设计 (12)3.2.4子程序设计 (13)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录A （S7-300-PLC MODULE SPECIFICATION） (22)附录B（S7-300模板规范手册） (30)附录C （蒸汽锅炉控制系统原程序） (36)1 绪论1.1 引言供暖锅炉控制系统属于过程控制系统，其控制的目标是控制锅炉燃烧过程中的水位、炉膛负压等参数，使锅炉燃烧工况良好，保证设备运行安全，满足用户的供热要求。

摘要锅炉是一种应用最广的热能装置，人们通常将燃料比喻做工业的“粮食”，那么锅炉就相当于工业的“肠胃”。

目前，工业锅炉是能源转换和能源消耗的重要设备。

为了保证锅炉的安全、经济运行,锅炉的水位、温度、压力、流量都要严格的控制，不应该有较大的波动，应该严格控制在一个精确的范围内，只有这样才能安全生产。

工业锅炉是能源转换和消耗的重要设备，对锅炉的水位、温度、压力、流量都要严格的控制，不仅能够提高产品质量，改善操作人员的工作环境和条件，而且可以使锅炉燃烧效率最佳。

我国各行各业广泛使用着大量中小型工业锅炉。

锅炉工艺复杂、控制要求较高。

若用微机技术进行改造,使之实现自动化,不仅可加强运行安全可靠性、提高供汽质量、减轻劳动强度,有利于环境保护和节能;而且也不必对锅炉作大幅度改造、不需要增添过多设备;是一项利国利民、经济实惠的理想举措。

为了保证锅炉的安全、经济运行,锅炉的水位、温度、压力、流量都需要监控, 锅炉在正常运行时，为了保证其安全和经济，必须维持主要运行参数在规定值。

主要运行参数为水位、压力、温度等。

随着蒸汽负荷极其因素的变化，水位、压力、温度将发生变化偏离设定值。

此时，应及时调整给水量，燃料供给量和通风量，使主要参数返回到规定值。

在这次设计中，主要考虑锅炉过热蒸汽温度控制对其他的变量不加考虑。

为改善调节品质，引入导前汽温微分信号，组成汽温调节系统的又一种策略。

由汽温被调对象的动态特性可知，导前汽温可以提前反映扰动，取其微分信号引入调节器后，由于微分信号动态时不为零稳态时为零，所以动态时可使调节器的调节作用超前，稳态时可使过热器出口汽温等于给定值，从而改善调节品质。

将减温器出口温度的微分信号作为前馈信号，与过热器出口温度相加后作为过热器温度控制器测量，当减温器出口温度有变化时，才引入前馈信号。

稳定工况下，该微分信号为零，与单回路控制系统相同。

关键字：过热蒸汽控制串级控制反馈控制影响因素系统参数一.课程设计任务与要求1.1内容（1）.介绍工业过程控制系统设计的基本原则及方法（2）.根据所提供的工艺设备的主要工艺流程图设计一套控制系统1.2任务蒸汽过热系统则是锅炉系统安垒正常运行，确保蒸汽品质的重要部分。