电厂锅炉自动控制方案设计
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电锅炉控制方案范文电锅炉作为一种常用的取暖设备,具有节能、环保和安全等优点,因此在市场上得到了广泛的应用。
为了更好地控制电锅炉的工作状态,提高取暖的效果和舒适度,可以采用多种控制方案。
本文将介绍几种常用的电锅炉控制方案。
1.温度控制方案:温度控制是电锅炉的主要工作参数之一,合理控制温度可以提高取暖效果。
温度控制方案可以采用PID控制器,通过对温度的实时监测和反馈控制,控制锅炉的工作状态。
PID控制器可根据温度的变化情况,动态调整加热功率,使温度保持在设定范围内。
此外,还可以设置温度传感器以检测室内温度,并根据设定值自动调整电锅炉的工作状态。
2.时间控制方案:时间控制是电锅炉的另一种常用控制方式,通过设置定时开关,可以预先设定电锅炉的工作时间,提前几个小时开启锅炉供暖,提供热水。
在定时开关的基础上,还可以结合温度传感器和温度控制方案,根据温度的变化情况动态调整锅炉的工作状态。
例如,在室内温度较低时,定时开关可以提前几个小时开启锅炉供暖,而在室内温度较高时,可以自动关闭锅炉,以节约能源。
3.调速控制方案:电锅炉的运行状态和供暖效果与水泵的转速密切相关。
因此,调速控制方案可以通过控制水泵的转速来调整锅炉的供暖效果。
可以使用变频器控制水泵的转速,根据室内温度的变化情况自动调整水泵的转速,以提供舒适的供暖效果。
另外,还可以使用压力传感器来实时监测供水压力,并根据设定值自动调整水泵的转速,保证供暖水的稳定供应。
4.多区域控制方案:多区域控制方案适用于大型建筑物或多户家庭,可以通过划分不同的供暖区域来提高供暖效果,并可单独控制每个区域的温度。
可以在每个供暖区域设置温度传感器,并根据设定值和实际温度的差异,控制电锅炉的工作状态。
此外,还可以设置各个区域的开关阀门,以实现不同区域的独立控制,节约能源和提高舒适度。
综上所述,电锅炉的控制方案可以从温度控制、时间控制、调速控制和多区域控制等方面进行优化。
通过合理选择和组合这些方案,可以实现电锅炉的精确控制和高效运行,提高取暖效果和舒适度,同时也节约能源,减少对环境的影响。
锅炉自动化改造方案一、项目背景随着工业生产的不断发展和环保意识的提高,对于锅炉的能源利用效率和环境排放要求越来越高。
为了提高锅炉的运行效率、降低能源消耗和减少环境污染,进行锅炉自动化改造势在必行。
二、改造目标1. 提高锅炉的运行效率:通过自动化控制系统,实现对锅炉的精确控制,使其在最佳工况下运行,降低燃料消耗。
2. 降低能源消耗:通过优化锅炉的燃烧过程,减少燃料的浪费,提高能源利用效率。
3. 减少环境污染:通过精确控制燃烧过程,减少有害气体的排放,达到环保要求。
三、改造方案1. 安装自动控制系统:通过安装先进的自动控制系统,实现对锅炉的全面控制,包括燃烧控制、温度控制、压力控制等。
该系统应具备稳定可靠的性能,能够实时监测锅炉的运行状态,并根据需要进行调整。
2. 优化燃烧过程:通过自动控制系统对燃烧过程进行优化调整,实现燃料的精确供给和燃烧效率的最大化。
可以采用先进的燃烧器、燃烧控制技术,提高燃烧效率,减少燃料的浪费。
3. 安装节能设备:可以考虑安装烟气余热回收装置、燃气预热装置等节能设备,充分利用烟气中的余热,提高锅炉的能源利用效率。
4. 数据监测与分析:安装数据采集设备,实时监测锅炉的运行数据,包括温度、压力、燃烧效率等指标,并进行数据分析,及时发现问题并进行调整。
5. 人机界面优化:通过优化人机界面,使操作更加简单直观,提高操作人员的工作效率和准确性。
可以采用触摸屏、远程监控等技术,方便操作和管理。
四、预期效果1. 提高锅炉的运行效率:通过自动化控制系统的精确控制,锅炉的运行效率将得到显著提高,降低能源消耗。
2. 降低能源消耗:通过优化燃烧过程和安装节能设备,能源消耗将大幅降低,节约运行成本。
3. 减少环境污染:通过精确控制燃烧过程和减少有害气体排放,环境污染将得到有效控制,符合环保要求。
4. 提高运行安全性:自动化控制系统能够及时监测锅炉的运行状态,发现问题并进行自动调整,提高了运行的安全性和稳定性。
锅炉自动化改造方案引言概述:随着科技的不断进步,锅炉自动化改造已经成为现代工业生产中的重要环节。
通过自动化改造,可以提高锅炉的效率、安全性和可靠性,降低能源消耗和运行成本。
本文将详细阐述锅炉自动化改造方案的五个大点,包括控制系统、传感器、数据采集与处理、自动调节和远程监控。
正文内容:1. 控制系统1.1 控制系统的选择:根据锅炉的具体要求和工艺流程,选择适合的控制系统。
常见的控制系统包括PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分散控制系统)和SCADA(监控与数据采集系统)。
1.2 控制系统的功能:控制系统应具备自动调节、报警、故障诊断和数据记录等功能,以确保锅炉的正常运行和安全性。
2. 传感器2.1 温度传感器:安装在锅炉的关键部位,实时监测锅炉的温度变化,以便及时调整控制参数。
2.2 压力传感器:用于监测锅炉的压力变化,确保锅炉在安全范围内运行。
2.3 液位传感器:监测锅炉水位,避免水位过高或过低导致的安全隐患。
3. 数据采集与处理3.1 数据采集:通过传感器采集到的数据,包括温度、压力、液位等,通过控制系统进行采集和记录。
3.2 数据处理:对采集到的数据进行处理和分析,通过建立数学模型和算法,实现对锅炉运行状态的监测和预测。
4. 自动调节4.1 温度调节:根据锅炉的工作负荷和环境条件,自动调节锅炉的温度,以保持锅炉的高效运行。
4.2 压力调节:根据锅炉的负荷变化,自动调节锅炉的压力,确保锅炉的安全运行。
4.3 燃料供给调节:根据锅炉的负荷需求,自动调节燃料的供给量,以提高锅炉的燃烧效率。
5. 远程监控5.1 远程监测:通过互联网或局域网,实现对锅炉的远程监测和控制,包括温度、压力、液位等参数的实时监测。
5.2 远程报警:当锅炉出现异常情况时,系统可以自动发送报警信息给相关人员,以便及时处理。
5.3 远程维护:远程监控系统还可以实现对锅炉的远程维护和故障诊断,减少人工巡检和维护的工作量。
总结:锅炉自动化改造方案涉及控制系统、传感器、数据采集与处理、自动调节和远程监控等五个大点。
电锅炉控制方案范文一、控制原理:二、主要控制参数:1.温度控制参数:包括设定温度和控制温度范围。
设定温度:根据实际需要设定的锅炉工作温度。
控制温度范围:控制器设定的工作温度上下限,超过该范围就会触发相应的保护措施。
2.压力控制参数:主要包括设定压力和控制压力范围。
设定压力:根据实际需要设定的锅炉工作压力。
控制压力范围:控制器设定的工作压力上下限,超过该范围就会触发相应的保护措施。
3.水位控制参数:主要包括设定水位和控制水位范围。
设定水位:根据实际需要设定的锅炉工作水位。
控制水位范围:控制器设定的工作水位上下限,超过该范围就会触发相应的保护措施。
三、控制策略:1.温度控制策略:电锅炉的温度控制可以采用比例控制或PID控制。
比例控制可以根据设定温度和实际温度之间的偏差,通过调整电锅炉的加热功率来实现温度的稳定控制。
PID控制则可以根据设定温度、实际温度和温度变化速度的综合信息,通过调整比例、积分和微分参数来实现更加精准的温度控制。
2.压力控制策略:电锅炉的压力控制可以采用比例控制或PID控制。
比例控制可以根据设定压力和实际压力之间的偏差,通过调整燃烧器的燃烧强度来实现压力的稳定控制。
PID控制则可以根据设定压力、实际压力和压力变化速度的综合信息,通过调整比例、积分和微分参数来实现更加精准的压力控制。
3.水位控制策略:电锅炉的水位控制可以采用开关控制或PID控制。
开关控制可以根据设定水位和实际水位之间的偏差,通过控制给水泵的运行状态来实现水位的稳定控制。
PID控制则可以根据设定水位、实际水位和水位变化速度的综合信息,通过调整比例、积分和微分参数来实现更加精准的水位控制。
四、安全保护措施:1.缺水保护:当电锅炉水位低于一定水位时,自动停炉,同时报警。
2.过温保护:当电锅炉温度超过设定温度上限时,自动停炉,同时报警。
3.过压保护:当电锅炉压力超过设定压力上限时,自动停炉,同时报警。
4.燃烧器故障保护:当燃烧器发生故障或运行异常时,自动停炉,同时报警。
火电厂锅炉自动化控制系统设计火电厂锅炉是电力发电的核心设备,其重要性不言而喻。
自动化控制系统是保证锅炉正常运行和安全稳定的关键。
本文将一步步介绍火电厂锅炉自动化控制系统的设计过程。
一、控制目标及原理选型在设计火电厂锅炉自动化控制系统时,首先需要确定控制目标和原理选型。
常见的控制目标有以下几种:1.温度控制:对于锅炉来说,温度控制是非常重要的一个控制目标。
通过控制来保证锅炉内部温度在一定范围内,避免高温烧毁设备或者低温影响发电效率。
2.压力控制:锅炉内部压力高低控制也是控制目标之一。
通过控制压力来实现热水流动速度和水蒸气压力的平衡。
3.流量控制:锅炉内部热水流速控制也是一个非常重要的控制目标。
4.阀门控制:对于火电厂锅炉来说,阀门控制是一个比较重要的控制策略。
通过控制阀门开合,可以实现流量调控和压力平衡等。
在选择控制原理时,需要考虑控制系统的响应速度,稳态精度,以及设备成本。
常见的控制原理有PID控制器、模糊控制器、神经网络控制器等。
二、运行状态识别在设计火电厂锅炉自动化控制系统时,需要考虑锅炉的各种运行状态,对不同的运行状态进行识别和分类,以便针对不同状态采取不同的控制策略。
常见的运行状态分类有以下几种:1.启动状态:在锅炉启动阶段,需要通过控制热水流入速度和阀门开合来调节内部的压力和温度;2.稳态状态:当锅炉运行稳定时,需要通过控制温度、压力和流量等参数来保证锅炉的正常运行;3.冷却状态:当锅炉停止运行时,需要关掉热水流入阀门,开始进行冷却。
针对不同的运行状态,需要设计不同的控制模型和控制参数。
三、系统架构设计在确定好控制目标和运行状态识别后,需要进行系统架构设计,包括控制系统的硬件和软件两个方面。
1.硬件设计:硬件设计主要包括传感器、执行器、控制器等方面。
对于火电厂锅炉自动化控制系统,传感器主要用于测量锅炉内部的温度、压力、流量等参数;执行器主要用于控制阀门的开合和水泵的开关;控制器主要用于控制系统的数据传输和控制逻辑等。
热水锅炉自动化控制方案1. 引言热水锅炉自动化控制方案是为了提高锅炉效率、降低能源消耗而制定的。
通过引入自动化控制技术,可以实现对热水锅炉系统中各个环节的智能监控、精确控制和自动调节,从而使热水锅炉运行更加稳定、可靠,并能根据实际需要提供适当的热水供应。
2. 控制原理热水锅炉的自动化控制方案主要由传感器、执行器和控制器三部分组成。
传感器用于监测热水锅炉系统的参数,如水位、压力、温度等;执行器用于执行控制指令,控制燃烧器、水泵等设备的运行;控制器负责采集传感器数据、分析处理,并生成相应的控制信号。
3. 控制策略热水锅炉自动化控制方案应根据实际情况选择合适的控制策略,下面介绍几种常见的控制策略:3.1 水位控制水位控制是热水锅炉自动化控制中的重要环节。
通过监测锅炉水位传感器的信号,控制器可以判断当前锅炉水位是否达到设定值,并相应地控制水泵的启停状态,以实现水位自动控制。
3.2 压力控制热水锅炉的压力控制是保证锅炉运行安全的重要环节。
通过监测锅炉压力传感器的信号,控制器可以判断当前锅炉压力是否超过设定值,并根据实际情况调整燃烧器的供气量,以保持合适的压力。
3.3 温度控制热水锅炉的温度控制是确保供应热水温度稳定的关键环节。
通过监测锅炉温度传感器的信号,控制器可以判断当前锅炉温度是否达到设定值,并调整燃烧器的工作状态,以保持稳定的温度输出。
4. 控制系统热水锅炉自动化控制系统一般由传感器、执行器和控制器组成。
传感器负责采集锅炉系统的各项参数,执行器负责执行控制指令,而控制器则负责监测传感器数据、分析处理,并生成相应的控制信号。
通过这三者协同工作,实现对锅炉系统的智能控制。
5. 总结热水锅炉自动化控制方案通过引入传感器、执行器和控制器,实现对热水锅炉系统的全方位监控和精确控制。
合理选择控制策略,并优化控制系统的结构,能够提高锅炉运行效率,降低能源消耗,提供稳定可靠的热水供应。
在实际应用中,还需要根据具体要求进行系统优化和定制化设计,以满足特定需求。
锅炉自动化改造方案引言概述:锅炉自动化改造是利用现代科技手段对传统锅炉进行升级改造,以提高锅炉的效率、安全性和环保性。
本文将从五个方面详细阐述锅炉自动化改造方案,包括控制系统改造、燃烧系统改造、供水系统改造、排烟系统改造和安全保护系统改造。
一、控制系统改造:1.1 更新控制器:将传统的机械控制器替换为现代化的电子控制器,实现对锅炉的自动控制和监测。
电子控制器能够实时获取锅炉的运行数据,并根据需求自动调整燃烧器的工作状态,提高燃烧效率。
1.2 安装传感器:在锅炉的关键部位安装温度传感器、压力传感器等,实时监测锅炉的运行状态,及时发现并解决问题,防止事故发生。
1.3 配置监控系统:通过网络连接锅炉控制系统和监控中心,实现对锅炉的远程监控和管理,方便运维人员及时了解锅炉的运行情况,提高运维效率。
二、燃烧系统改造:2.1 更换燃烧器:将传统的燃煤燃烧器替换为高效、低排放的燃气或者燃油燃烧器,提高燃烧效率,减少污染物排放。
2.2 安装燃烧控制器:配备燃烧控制器,实现对燃烧器的精确控制,保证燃烧的稳定性和安全性。
2.3 优化燃烧过程:通过调整燃烧器的供气量、供油量等参数,优化燃烧过程,提高燃烧效率,减少燃料的消耗和污染物的排放。
三、供水系统改造:3.1 安装水位控制器:在锅炉的水箱中安装水位控制器,实时监测水位,保证水位在安全范围内波动,避免水位过高或者过低导致的安全隐患。
3.2 优化供水方式:采用变频供水泵,根据锅炉的实际需求调整供水量,避免供水过剩或者不足,提高供水效率。
3.3 加装水质处理设备:安装水质处理设备,对供水进行预处理,减少水垢和污染物对锅炉的影响,延长锅炉的使用寿命。
四、排烟系统改造:4.1 安装烟气传感器:在锅炉的烟道中安装烟气传感器,实时监测烟气的成份和排放浓度,及时发现异常情况,保证烟气排放符合环保标准。
4.2 配备烟气净化设备:对烟气进行净化处理,如加装除尘器、脱硫装置等,减少污染物的排放,保护环境。
PLC电热锅炉供热控制系统设计一、引言随着社会的不断发展,人们对于供热系统的要求也越来越高。
为了提高供热系统的自动化程度和安全性,PLC(可编程逻辑控制器)技术得到了广泛应用。
本文将针对PLC电热锅炉供热控制系统的设计进行详细讨论,以确保系统运行稳定、安全。
二、PLC电热锅炉供热控制系统设计方案1. 系统架构设计PLC电热锅炉供热控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等组成。
其中,PLC控制器作为系统的大脑,负责对各个执行器的控制和监测工作。
传感器用于采集环境温度、水箱水位等信息,反馈给PLC控制器,从而实现对系统的自动控制。
2. 系统功能设计(1)温度控制功能:通过传感器实时监测环境温度,当环境温度低于设定值时,PLC控制器将启动电热锅炉,加热水箱中的水,直到温度达到设定值为止。
(2)水位控制功能:传感器监测水箱水位,当水位低于设定值时,PLC将启动给水泵进行给水,保证水箱水位在合适范围内。
(3)故障诊断功能:系统内置故障诊断模块,通过监测系统各部件的运行状态,及时发现故障并进行报警提示,保证系统安全稳定运行。
3. 系统性能设计(1)稳定性:系统采用双PLC热备份设计,确保系统在一台PLC故障时可以自动切换到备用PLC,保证系统的连续运行。
(2)可靠性:系统采用高品质的传感器和执行器,具有较高的抗干扰能力和稳定性,从而确保系统的可靠性。
4. 系统通信设计系统采用以太网通信方式,PLC控制器通过以太网与上位机连接,实现对系统的远程监控和控制。
上位机可以实时监测系统运行状态、温度水位等信息,方便操作人员进行远程管理。
三、系统实施与调试1. 硬件安装:安装PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备,确保设备安装位置合理,连接正确。
2. 软件编程:编写PLC控制程序,包括温度控制、水位控制、故障诊断等功能模块。
3. 系统调试:进行系统联调和调试,检验系统各部件是否正常工作,确保系统实现预期功能。
四、系统运行维护1. 定期检查:定期检查系统各部件的运行状态,及时更换老化部件,保持系统的正常运行。
锅炉自动控制系统的设计与调试锅炉自动控制系统是现代工业中常见的关键设备之一,它能够确保锅炉能够高效、安全地运行。
设计和调试这样一个复杂的系统需要综合考虑多个因素,包括控制策略、传感器选择、控制器配置等等。
本文将深入探讨锅炉自动控制系统的设计与调试过程。
首先,设计一个合理的控制策略是锅炉自动控制系统的关键。
常见的控制策略包括比例控制、比例积分控制、模糊控制和模型预测控制等。
在选择控制策略时,需要考虑锅炉的特性、工艺要求以及可用的控制器等因素。
比例控制是最简单的控制策略,它根据当前错误信号的大小来控制执行机构输出。
比例积分控制在比例控制的基础上增加了积分部分,用于消除静态偏差。
模糊控制则通过模糊规则和模糊集合来实现控制,它能够应对非线性系统。
模型预测控制基于数学模型预测未来的系统行为,并制定最优的控制策略。
根据具体的需求和实际情况选择合适的控制策略非常重要。
其次,选择合适的传感器对于控制系统的稳定性和精确度来说也至关重要。
常用的锅炉传感器包括压力传感器、温度传感器、流量传感器等。
压力传感器用于监测锅炉内部压力的变化,温度传感器则用于测量锅炉内部温度的变化。
流量传感器可用于测量锅炉进出口的流量,以便精确控制水的供给。
传感器的选择需要考虑其精确度、响应速度和适应环境等因素。
同时,还需要考虑传感器与控制器之间的数据传输方式,如4-20mA信号或数字信号等,以确保数据准确传递。
控制器的配置也是锅炉自动控制系统设计中不可忽视的一环。
现代控制器提供了更多的功能和选项,如PID参数调整、通信接口、报警功能等。
PID控制器是最常见的控制器类型,通过调整比例、积分和微分参数来实现控制。
在配置PID控制器时,需要首先根据实际情况调整比例、积分和微分参数,以达到理想的控制效果。
另外,现代控制器通常具有通信接口,可以与上位机或网络连接,以实现远程监控和数据采集。
此外,控制器还应具备相应的报警功能,在发生异常情况时及时报警,保障安全运行。
电厂锅炉自动控制方案设计Group.82013/3/30目录一、火力发电厂 (2)二、蒸汽锅炉简介 (3)(一)综述 (3)(二)煤、风、烟系统 (3)(三)锅炉的汽水系统 (4)三、锅炉自动控制方案设计 (6)(一)综述 (6)(二)锅炉燃烧自动控制 (6)(三)锅炉供煤的自动控制 (7)(四)炉膛负压控制 (7)(五)汽包水位自动控制 (8)1.被控对象的动态特性 (8)2.被控对象的相关传递函数 (14)3.控制方案的选择 (15)○1单级三冲量给水控制系统 (16)○2串级三冲量给水控制系统 (17)4.控制参数的选取原则 (19)5. 控制系统的整定及仿真 (19)○1单级三冲量给水控制系统的参数整定 (19)○2串级三冲量给水控制系统的参数整定 (22)○3单级三冲量给水控制系统的仿真 (26)○4串级三冲量给水控制系统的仿真 (30)6. 单级控制与串级控制的比较 (33)四、锅炉自动控制仪表选型 (33)(一)调节阀的选型 (34)1.调节阀的流量特性 (34)2.调节阀的流量系数和口径计算 (34)3.材质选择 (35)4.最终选型 (36)(二)传感器的选择 (38)1.蒸汽流量计 (38)2.汽包液位计 (39)3. 给水流量计 (40)4.汽包蒸汽压力计 (41)(三)PID控制器的选型 (42)(四)变送器的选型 (46)1.差压变送器 (46)2.液位变送器 (49)五、总结 (50)一、火力发电厂火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
其中,锅炉在发电厂中起着至关重要的作用。
图一火力发电厂流程图根据火力发电厂的流程图可以看出,汽轮机的蒸汽用量随着电网的负荷和汽轮机周围环境变化而改变。
同时,锅炉的燃料品质,鼓风量等都存在着一定量的波动。
所以,对于锅炉的整个过程的自动控制存在扰动量多,滞后大等特点,控制过程比较复杂。
而对于锅炉的有效控制则可以使得电厂在一个平稳的状态下运行,提高生产的安全性和经济效益,所以即使采用复杂的控制方式也要稳定锅炉的蒸汽供给量。
二、蒸汽锅炉简介(一)综述通常,电厂采用的锅炉是大型的蒸汽锅炉。
其工作原理为:加热设备(燃烧器)释放热量,先通过辐射传热被水冷壁吸收,水冷壁的水沸腾汽化,产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离(直流炉除外),分离出的饱和蒸汽进入过热器,通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量,并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。
同时锅炉设置有再热器,用来加热经过高压缸做功后的蒸汽,再热器出来的再热蒸汽再去中、低压缸继续做功发电。
我们大致可以将锅炉分为两部分,即煤、风、烟系统和汽水系统。
煤、风、烟系统负责锅炉的热量供给,汽水系统负责产生蒸汽。
所以,对锅炉的自动控制要综合这两个系统,在其相互耦合的情况下实现稳定、快速、准确的控制。
(二)煤、风、烟系统图二锅炉的煤、烟、风系统流程简图锅炉的煤烟风系统主要由以下五部分组成:第一,送风机。
它的作用是为炉膛输送氧气,并且要使炉膛处于欠氧燃烧状态,以此来防止过多氮氧化物(NOx)的生成。
第二,引风机。
它的作用是保持炉膛微负压。
第三,一次风机。
它的作用是向炉膛输送煤粉。
值得注意的是,输送到炉膛中的煤粉不可太细也不可太粗。
太细则煤粉在炉膛燃烧时间太短,无法维持炉膛1300℃~1400℃的温度;太粗则燃烧不完全,造成浪费。
第四,脱硫装置。
它的作用就是除去烟气中的SO2。
目前,被广泛采用的脱硫方法是湿法烟气脱硫工艺,此工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。
石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后即可抛弃,也可以石膏形式回收。
第五,烟囱。
它的作用就是排放烟气。
现今火电厂的烟囱一般都在200m以上,以此来达到灰尘远漂的目的。
(三)锅炉的汽水系统图三锅炉的汽水系统流程图锅炉汽水系统回路包括尾部省煤器、锅筒、水冷系统、汽冷式旋风分离器进口烟道、汽冷式旋风分离器、HRA包墙过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器及连接管道。
低温再热器、屏式再热器及连接管道。
锅炉给水首先从省煤器进口集箱两侧引入,逆流而上经过水平布置的省煤器管组进入省煤器出口集箱,通过省煤器引出管从名优筒右封头进入锅筒。
在启动阶段没有建立足够量的连续给水流入锅筒时,省煤器再循环管路可以将锅水从锅筒引至省煤器进口集箱,防止省煤器管子内的水停滞汽化。
锅炉的水循环采用集中供水,分散引入、引出的方式。
给水引入锅筒水空间,并通过集中下降管和下水连接管进入水冷壁和水冷分隔墙进口集箱。
锅水在向上流经炉膛水冷壁、水冷分隔墙的过程中被加热成为汽水混合物,经各自的上部出口集箱通过汽水进出管入到锅筒进行汽水分离,被分离出来的水重新进入锅筒水空间,并进行再循环,被分离出来的饱和蒸汽从锅筒顶部的蒸汽连接管引出。
饱和蒸汽经锅筒引出后,由饱和蒸汽连接管引入汽冷式旋风分离器入口烟道的上集箱,下行冷却烟道后由连接管引入汽冷式旋风分离器环行下集箱,上行冷却分离器筒体之后,由连接管从分离器上集箱引至尾部竖井两侧包墙上集箱,下行冷却两侧包墙后进入两侧包墙下集箱,由包墙连接管引入前、后包墙下集箱,向上行进入中间包墙上集箱汇合,向下进入中间包墙下集箱,即低温过热器进口集箱。
逆流向上对烟道低温过热器管组进行冷却后,从锅炉两侧连接管引出至炉前屏式过热器进口集箱,流经屏式过热器受热面后,从锅炉两侧连接管引出到尾部竖井烟道中的高温过热器,最后合格的过热蒸汽由高过出口集箱两侧引出,进入汽轮机高压缸。
从汽机高压缸排汽由蒸汽连接管进入尾部竖井前烟道低温再热器进口集箱,流经两组低温再热器,由低温再热器出口集箱引出,经锅炉两侧连接管引至炉前屏式再热器进口集箱,逆流向上冷却布置在炉内的屏式再热器后,合格的再热器蒸汽从炉膛上部屏式再热器出口集箱两侧引至汽机中压缸。
三、锅炉自动控制方案设计(一)综述随着计算机网络控制技术、现代变频技术的不断提高,采用先进的技术来控制锅炉的安全运行,已经成为现代锅炉的发展趋势,达到节约能源、减少环境污染、降低劳动强度的目的。
锅炉主要采用计算机自动控制,同时保留备用手操盘和关键仪表控制,这两种方式各自独立而同时又互为备用。
在正常情况下,由计算机控制系统集中控制锅炉安全运行,一旦自动控制系统出现故障,备用手操即投入运行,保证锅炉正常运行。
[1]锅炉的自动控制大致分为四部分:燃烧自动控制,炉膛负压自动控制,汽包水位自动控制,供煤系统自动控制。
而这些部分又由工厂的DCS系统,通过上位的计算机实现总控。
本文简要介绍燃烧自动控制,炉膛负压自动控制及供煤系统自动控制,着重讨论最难实现的汽包水位自动控制。
通过对汽包水位控制的综合分析,确定控制方案,整定控制参数,并通过Simulink模拟控制过程,实现汽包水位快速准确的自动控制系统设计。
(二)锅炉燃烧自动控制燃烧控制目标首先是保证锅炉安全燃烧且主汽压力应稳定在设定值,其次是经济燃烧(体现为空气气过剩系数恰当)。
根据燃烧的控制要求,则对于燃烧的自动控制应该与给煤控制相配合,主要的被控对象为锅炉的鼓风机,被控变量为送风量。
扰动主要有两个,即给煤量的变化和空气含氧量的变化。
由于被控对象基本没有延迟,故可以直接采用简单的PID控制,控制方框图如图四:图四锅炉燃烧控制方框图(三)锅炉供煤的自动控制锅炉的给煤有两种控制方案。
比较简单的控制方案可以直接采用开环控制,设定给煤量为定制,直接控制电机运送煤粉。
为了使其他的环节控制更加容易,给煤控制也可以把蒸汽用量作为给定值,方框图如下所示:图五给煤控制方框图(四)炉膛负压控制炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平衡关系,即指炉膛顶部的烟气压力。
炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是运行中要控制和监视的重要参数之一。
炉内燃烧工况一旦发生变化,炉膛负压随即发生相应变化。
当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时,最先将在炉膛负压上反映出来,而后才是火检、火焰等的变化,其次才是蒸汽参数的变化。
因此,监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。
炉膛负压的大小受引风量、鼓风量与压力三者的影响。
锅炉正常运行时,炉膛通常保持负压-40~-60Pa 。
炉膛负压太小,炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气,危及设备与运行人员的安全。
负压太大,炉膛漏风量增加,排烟损失增加,引风机电耗增加。
炉膛负压是一个快过程,只要PI参数整定合适,一般采用单回路闭环负反馈,控制量为引风机的变频器即可达到目的。
控制方框图如下:图六炉膛负压控制方框图(五)汽包水位自动控制1.被控对象的动态特性工业锅炉汽水系统工艺结构示意图如图七所示。
汽包及蒸发管道中储藏着蒸汽和水, 储藏量的多少, 是以被测量水位表征的, 汽包的流入量是给水量, 流出量是蒸汽量。
[2]图七锅炉汽水系统工艺结构示意图给水管道来的水经过调节阀, 进入省煤器,靠锅炉的烟气加温, 然后进入汽包, 汽包和上、下行管道内的水被锅炉燃烧系统产生的热量加热成饱和蒸汽, 此饱和蒸汽流经过热器时, 再次被加温成过热蒸汽, 然后进入主蒸汽管道。
当给水流量等于蒸汽流量时, 汽包水位就恒定不变。
引起水位变化的主要扰动是蒸汽流量的变化和给水流量的变化。
以下就这两种变化对汽包水位的影响情况作一简要分析。
假定在给水流量不变的情况下, 蒸汽流量在时间t 0突然增加ΔD 的扰动时, 如果只从物料不平衡考虑, 汽包水位的特性曲线如图八所示, 图中H1是由于蒸汽流量D和给水流量不平衡引起的水位变化, H2为“虚假水位”的变化, H为实际水位变化的反应曲线, 并且H= H1+ H2。
图八蒸汽流量阶跃扰动下的汽包水位变化特性图八的各曲线对应于工艺过程的物理含义可解释如下, 当蒸汽负荷突然增加如直线ΔD所示时, 汽包中蒸发量大于给水量, 水位应下降如直线H0所示。
但因蒸汽流量与给水流量产生不平衡的初始阶段, 水位下降存在时间上的延迟, 所以实际水位的变化应为H1曲线。
而随着蒸汽流量的增大, 汽包内汽泡的容积增加,引起汽包水位上升; 同时汽压下降, 炉水的沸点下降, 又会产生更多的汽泡, 引起汽包水位的上升; 这两方面的主要原因导致了“虚假水位”出现, 即水位将迅速上升如曲线H2所示。
所以真正的汽包水位应是如曲线H所示。
当蒸汽负荷突然减小时, 则汽包水位变化的情况相反,是先下降然后再上升。