锅炉主蒸汽压力控制系统

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。

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。

锅炉运行时怎样控制和调节汽压锅炉是用来产生蒸汽的设备，汽压是指在锅炉内产生的蒸汽压力，合理控制和调节汽压可以保证锅炉的安全和稳定运行，本文将介绍关于锅炉运行时如何控制和调节汽压的方法和注意事项。

控制和调节汽压的方法1. 预先设定好目标汽压值在调节和控制锅炉汽压之前，首先需要预先设定好目标汽压值，在实际生产中，不同的锅炉需要的汽压值是不同的，需要根据实际需要进行调整。

预设目标汽压值后，就可以根据实际情况进行调节和控制。

2. 调节给水量给水量的控制对于锅炉的汽压影响非常大，过多的给水会导致锅炉汽压下降，而过少的给水则会导致锅炉内部压力过高，存在安全隐患。

因此，在控制锅炉汽压时可以采用调节给水量的方法，调节给水量可以通过调节给水泵或者进料阀门进行调节。

3. 改变燃料的燃烧量锅炉的汽压还可以通过改变燃料的燃烧量来进行调节和控制，燃料的燃烧量与锅炉的蒸汽产生量和汽压有关系，增加燃料的燃烧量可以增加锅炉蒸汽产生量，进而提高汽压，反之减少燃料的燃烧量可以减少蒸汽产生量和汽压。

4. 调节放气量通过调节锅炉的放气量也可以控制和调节汽压，放气量要根据锅炉的实际情况进行调节和控制，过多的放气会导致锅炉蒸汽损失过大，影响锅炉的生产效率，而过少的放气则会导致锅炉内部压力过高，存在安全隐患。

因此在控制锅炉汽压时要根据实际情况调节放气量。

注意事项在控制和调节锅炉汽压时，我们需要注意以下的问题：1. 确保锅炉的正常运行在控制和调节锅炉汽压时，我们必须保证锅炉的正常运行，避免造成安全事故和经济损失。

同时还要检查锅炉周围的设备是否正常运行，避免影响锅炉的正常工作。

2. 确定好控制和调节方法在控制和调节锅炉汽压时，我们需要确定好适合的方法和控制参数，并按照实际情况进行调整。

不同类型的锅炉需要采用不同的调节方法，在选择调节方法时一定要根据实际需要选择适当的方法。

3. 操作人员需要专业知识控制和调节锅炉汽压需要专业知识的人员来操作和执行，操作人员需要具备足够的技能和经验，参加相关的培训和考试，提高自己的知识和技能水平。

学号： 04417326 江苏工业学院毕业设计（论文）（2008届）题 目 锅炉主蒸汽压力控制学 生 张海良学 院 信息科学与工程学院 专 业 班 级 自动化（怀德学院）041 校内指导教师 薛国新 专业技术职务 研究员 校外指导老师 专业技术职务二○○八年六月锅炉主蒸汽压力控制摘要：锅炉控制系统是现代自动控制技术应用的一个重要的领域。

许多年来，人们在这方面的研究从未间断，许多应用中传统的自动控制技术为今天的智能控制技术所替代。

在锅炉众多的参数当中，蒸汽压力是保证锅炉安全运行、锅炉与负荷之间能量平衡的重要监测参数。

本设计目标是在燃煤锅炉工艺流程的基础上，使主蒸汽压力值在系统允许范围内尽量接近设定的最佳值。

以PID作为控制算法的调节器结构简单，使用方便、适应性强，而且其应用时期较长，控制工程师们积累了大量的PID控制器参数的调节经验。

介绍了所了解的某些关键的建模和控制技术，还利用MATLAB软件，对设计系统进行了仿真分析。

通过仿真分析和变参数实时控制结果表明所设计的系统有不错的效果。

关键词：锅炉；主蒸汽压力； PID控制；系统仿真Control on the Main Steam Pressure of A BoilerAbstract: The boiler control system is an important field of the modern automatic control technique application . From many years ago, its research has never been interrupted. And the traditional automatic control techniques have been replied by intelligence control techniques of nowadays in many applications. Among numerous boiler parameters, the steam pressure guarantees the boiler running safely, which is also an important monitoring parameter for the energy equilibrium between boiler and load. Based on PID control algorithm and the craft process of the coal-burning boiler, this design make the main steam pressure near to the optimal value as possible as it could be. The optimal steam pressure is within the scope allowed by the system. The controllers using PID control algorithm are simple in structure. They have good adaptability and great robustness. And they are very convenient in application. They have been used for a long time. And the control engineers have already accumulated a great deal of experiences about the regulating of PID controllers’ parameters. It gave introduction about some key technologies for modeling and control. And software MATLAB was adopted to simulate the control system. Results corresponding to different parameters were compared. The dynamic performance result and the simulation analysis showed that the control system had a good performance.Key words: boiler; main steam pressure; PID control; System simulation目录摘要 (I)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 锅炉控制系统发展概述和国内外研究现状 (1)1.2 设计的主要内容和总体思路 (3)1.3 本课题的研究意义 (3)2 燃煤锅炉的工艺流程和参数 (4)2.1 锅炉工艺流程 (4)2.2 锅炉参数 (5)2.2.1 蒸发量 (6)2.2.2 温度 (6)2.2.3 压力 (6)3 模型建立及其求解 (7)4 锅炉控制系统的选择 (8)4.1 控制理论概述 (8)4.2 锅炉的组成 (9)4.3 锅炉的工作过程 (11)4.4 锅炉各控制系统介绍 (11)4.4.1 锅炉汽包水位的控制 (11)4.4.2 锅炉燃烧系统的控制 (12)4.4.3 蒸汽温度控制系统 (12)4.5 锅炉主蒸汽控制系统设计 (13)4.5.1 锅炉主蒸汽压力控制系统介绍 (13)4.5.2 锅炉系统被控对象简图及说明 (14)4.5.3 蒸汽压力控制系统方框图 (15)5 锅炉压力控制算法的研究 (16)5.1 PID控制算法的介绍 (16)5.2 PID控制算法的公式 (17)6 系统仿真 (19)6.1 计算机仿真的介绍 (19)6.1.1 计算机仿真的基本概念 (19)6.1.2 计算机仿真系统设计的过程 (20)6.2 控制系统仿真研究 (20)6.2.1 控制系统仿真的基本原理 (20)6.2.2 控制系统仿真的特点 (21)6.3 本系统的仿真 (21)7 总结与展望 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 锅炉控制系统发展概述和国内外研究现状21世纪已经到来，人类将进入一个以知识经济为特征的信息时代，检测技术、计算机技术和通讯技术一起构成现代信息的三大基础。

燃气锅炉燃烧控制系统李凯凯（山东建筑大学热能工程学院山东省济南市 250101）摘要：此次论文主要目的是以标准燃烧器为基本设备，结合汽包压力控制、炉膛压力控制的特点和需要，设计燃气锅炉燃烧控制系统。

主要方法是通过锅炉情况介绍、燃烧器类型选择、燃烧与汽压控制设计、节炉膛压力控制设计、仪表装置选型等步骤，逐一计算所需数据并选择设备类型，然后根据所得参数查阅有关资料按标准设计符合设备的控制系统。

由最终设计结果可知此方法可行。

关键词：燃气锅炉、燃气控制、汽包压力、炉膛压力0 引言近几年来，我国城市燃气结构有了很大变化，尤其是西气东输工程的加速实施，以及不断签署的燃气协议，为长期受限制的燃气锅炉的应用推广创造了条件。

一方面，燃气锅炉的燃料价格相对较高，因此应尽量提高燃料的利用效率；另一方面，气体燃料易燃易爆，燃气锅炉的危险性大，控制系统的生产保证和安全保障要求严格。

国外燃气锅炉的研究历史较长，燃气燃烧控制技术比较成熟，但是燃气锅炉的燃烧控制，多为单回路常规控制，远不能适应我国各地区及各部门条件多变的需要。

为了提高燃气锅炉的热效率和安全生产水平，有必要对燃所锅炉的燃烧控制技术进行研究。

1 锅炉情况本次论文采用一台卧式三回程火管式燃气蒸汽锅炉，使用天然气为燃料，额定蒸发量2T/h，额定汽压1.25MPa，额定蒸汽温度194℃；额定耗气量160Nm³/h，排烟温度230℃，热效率90%。

1.1 燃气蒸汽锅炉的组成结构组成：具体结构由主要部件和辅助设备组成。

主要部件有炉膛、省煤器、锅筒、水冷壁、燃烧设备、空气预热器、炉墙构架组成；辅助设备主要有引风设备、除尘设备、燃料供应设备、除尘除渣设备、送风设备、自动控制设备组成。

系统组成：燃气锅炉主要是由燃烧器和控制器两个大的部分组成，其中燃烧器又能分为五个小的系统，分别为送风系统，点火系统，监测系统，燃料系统和电控系统。

1.2 燃气蒸汽锅炉的工作原理燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料在炉内燃烧放出来的热量加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。

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。

锅炉控制的基本任务是什么？锅炉控制的基本任务是确保锅炉安全、高效运行，同时满足对热量或蒸汽的需求。

具体来说，锅炉控制的基本任务包括以下几个方面：1.确保锅炉的安全运行：包括水位、压力、温度等各种参数的监控和控制，以避免过热、爆炸等危险情况的发生。

2.维持锅炉的稳定运行：锅炉在运行中需要保持一定的稳定性，避免过热、过冷等问题的出现，同时也需要保证锅炉的热效率。

3.控制锅炉的燃料供给：锅炉需要通过燃料供给产生热量，因此需要对燃料的供给进行控制，以保证锅炉的热量输出能够满足需求。

4.控制锅炉的水位和水质：锅炉的水位和水质对锅炉的安全和稳定运行非常重要，因此需要对水位和水质进行监控和调节。

5.维护锅炉的清洁和维护：锅炉的清洁和维护对锅炉的安全和稳定运行也非常关键，因此需要对锅炉进行定期的清洗和维护。

它有哪些主要的控制系统？锅炉控制系统通常包括以下几个主要的控制系统：1．燃烧控制系统：燃烧控制系统用于控制锅炉的燃料供给和燃烧过程，以确保锅炉燃烧的安全、高效和环保。

燃烧控制系统包括燃料输送系统、点火系统、燃烧调节系统等。

2．水位控制系统：水位控制系统用于监测和控制锅炉的水位，以避免水位过高或过低导致的危险情况。

水位控制系统包括水位传感器、水位控制器、水位报警系统等。

3．压力控制系统：压力控制系统用于监测和控制锅炉的压力，以确保锅炉的安全运行。

压力控制系统包括压力传感器、压力控制器、压力保护系统等。

4．温度控制系统：温度控制系统用于监测和控制锅炉的温度，以确保锅炉的热效率和安全运行。

温度控制系统包括温度传感器、温度控制器、温度保护系统等。

5．氧量控制系统：氧量控制系统用于监测和控制锅炉燃烧过程中的氧气含量，以确保燃烧的高效和环保。

氧量控制系统包括氧气传感器、氧量控制器等。

此外，还有一些辅助控制系统，如排污控制系统、风机控制系统、给水控制系统等，它们都是锅炉控制系统不可或缺的组成部分。