锅炉智能化控制系统研究及应用
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第1章绪论1.1课题背景根据国内实际情况和环保问题的考虑和要求,燃烧锅炉由于污染并效率不高,已经逐渐被淘汰;燃油和燃气锅炉也存在着燃料供应不方便和安全性等问题。
因些在人口密集的居民区、旅馆、医院和学校,电加热锅炉完全替代燃煤、燃油、燃气锅炉。
自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统的发展迅速,并在智能化,自适应、参数整定等方面,以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪表,并在各行广泛应用。
电加热锅炉采用全新加热方式,它具有许多优点,使其比其他形式的锅炉更具有吸引力:(1) 无污染。
不会排放出有害气体、飞尘、灰渣,完全符合环保方面的要求。
(2) 能量转化效率高。
加热元件直接与水接触,能量转换效率很高,可达95%以上。
(3) 锅炉本体结构简单,安全性好。
不需要布管路,没有燃烧室、烟道,不会出现燃煤、燃油、燃气的泄漏和爆炸危险。
(4) 结构简单、体积小、重量轻,占地面积小。
(5) 启动、停止速度快,运行负荷调节范围大,调节速度快,操作简单。
由于加热元件工作由外部电气开关控制,所以启停速度快。
(6) 可采用计算机监控,完全实现自动化。
其温度的控制都能通过微控制芯片完成,使锅炉的运行完全实现自动化,最大程度地将控制器应用于传统的锅炉行业。
本课题主要研究锅炉温度的过程控制。
新型锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。
加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。
电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。
主要是控制水的温度,保证恒温供水。
随着计算机和信息技术的高速发展,单片机广泛的应用于工业控制中。
工业控制也越来越多的采用计算机控制,在这里我们采用51系列单片机来做控制器。
火电自动化智能监测的前沿研究及应用随着信息技术和智能化技术的发展,传统的火电发电方式逐渐被替代,新能源逐渐占据了重要位置。
但是火电系统在一定范围内仍然需要用到,因此如何提高火电的性能和效率,成为了一个重要的研究方向。
火电自动化智能监测技术在此方面具有巨大的潜力和应用前景。
一、火电系统现状及问题现代火电系统是由锅炉、汽轮机、发电机与光电离子、半导体等元器件组成的系统。
火电系统通常都是由中央控制指挥中心进行统一控制管理,同时需要向政府有关部门及时报告其运行状态,如有故障或超负荷等问题时,还需要及时采取相应的措施,以确保火电系统的安全运行。
但是,传统的火电系统通常都是以人工方式进行管理,容易出现一些问题,比如无法及时识别故障,无法准确判断系统状态的变化等。
二、火电自动化及智能监测的基本概念与应用随着信息技术和智能化技术的发展,火电系统也开始向自动化和智能化方向发展。
根据火电系统的不同特点,可以将其分为物理实验室监控系统、进口离子束设备监控系统和离子束分离出来的不同成分监测系统等部分。
这些系统的主要功能是通过对火电系统的各个部分进行监测,在发现故障及问题时能够及时地响应处理,并且可以通过预测得出系统的运行状态,从而为提高火电系统的安全性和性能提供保障。
三、火电自动化智能监测的技术原理和方法火电自动化智能监测的技术原理和方法包括三个方面,分别是物理量监测、系统控制及补偿和故障诊断与修复。
其中,物理量监测主要针对火电系统中各种物理指标的监测,包括电流、电压、电阻、温度等;而系统控制及补偿则是在得到相应的物理量监测结果后,采取相应的控制措施,如调整发电机的负载等;故障诊断与修复则是在发现故障时,通过相应的处理手段及时恢复系统的正常运行。
四、火电自动化智能监测的未来发展与展望火电自动化智能监测技术在未来的发展中具有较大的发展潜力。
随着技术的发展,火电系统将会更加智能、高效、人性化,同时也会更加安全稳定,可以更好地满足日益增长的用电需求。
热能动力工程在电厂锅炉中的运用摘要:电力事业是我国发展的重要支撑,电厂生产环节对经济效益有着直接的影响。
作为电厂的核心设备之一,锅炉的稳定运行是保障电力生产的关键环节。
为了保证电厂锅炉的稳定运行,需要进行良好的热能动力方面的研究。
关键词:热能动力;电厂锅炉;运用研究1热能动力工程在电厂锅炉中的必要性随着科技的发展,电厂锅炉也朝着智能化方向不断发展。
这种发展不仅提高了电厂锅炉的发电效率,还能够降低人力资源成本。
由于电厂锅炉具有较强的机械化模式,全自动控制能够提升电厂锅炉的运行效率。
此外,蒸汽系统与燃气系统之间的密切结合,能够避免漏气或漏油现象,电厂锅炉能够有效实现节能目标。
然而,火力发电所引发的工业污染问题却严重影响着人体健康和生态环境。
燃煤发电会产生二氧化硫与烟尘,导致酸雨等环境污染,这些问题需要我们积极对电厂锅炉架构进行研究与分析,完善其生产架构,解决环境污染问题,确保社会效率的提升。
为了更好地解决工业污染问题,我们需要不断改进电厂锅炉的结构设计,增加环保设施,降低碳排放量。
同时,我们还需要重视人才的培养和引进,提高电厂锅炉的智能化水平,以提高其效率和降低环境污染。
电厂锅炉的智能化发展是不可避免的趋势,我们需要不断完善其生产架构,提高其效率和降低环境污染,以实现可持续发展。
2电厂锅炉热能动力锅炉燃烧的类型2.1气体燃料现阶段锅炉气体燃烧方式为气体的长焰燃烧,燃烧面积大,形成扩散性燃烧。
这种燃烧方式需要利用火焰喷射加快与空气接触,从而实现良好燃烧。
但是,燃烧过程中存在一个问题,即燃烧处理方式受烧嘴尺寸影响,存在燃烧反应限制问题。
在实际喷射过程中,还会出现气体问题,这需要加强火焰分析程度,进一步调整燃烧效果。
为了解决这些问题,需要对燃烧过程进行更深入的研究,以便针对不同的燃料和锅炉类型制定更有效的燃烧处理方式。
在燃烧过程中,火焰喷射是非常重要的一环。
为了提高火焰喷射的效率,我们可以采用先进的喷嘴设计,以确保燃料和空气的充分混合。
工业物联网锅炉综合智能服务管理平台锅炉综合智能服务管理平台1概述1.1背景随着我国国民经济的不断发展,锅炉制造业作为基础工业的重要组成部分,在经济发展中起着重要的作用。
近年来,锅炉制造业取得了长足的进步,行业标准日益规范,技术水平逐步提高,产品品种不断增加,经济规模显著扩大,满足了当前的市场需求。
我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家,锅炉被广泛用于生活和工业生产中。
锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅炉产业在不断发展的同时也面临着众多问题和挑战,燃烧效率差异大、运营工作效率低、设备停产损失大、耗材配件消耗多、售后部门成本高,原厂维保率低等因素制约着行业的发展。
锅炉产业越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约。
物联网及大数据等新技术的融入为锅炉的环保事业带来了新的转机,锅炉产业与工业互联网的融合发展是大势所趋,本项目研发的锅炉综合智能服务管理平台能够提供能耗在线监测和管理,能够自动判别锅炉设备故障类型、得到设备故障风险预警—272 —时间,实现安全生产和节能减排。
1.2实施目标锅炉综合智能服务管理平台应用对象包括锅炉行业设备生产商、服务商等。
通过此平台,生产厂商可实现远程监控所有已联网设备的实时运行情况,同时通过大数据分析,也将在售后服务和设备升级等方面提供客观的数据支持。
系统集生产参数全程实时监控、生产实时返程控制、工艺流程监测、成本核算、市场分析以及科学探究等功能于一身的现代化工业智能化控制平台。
通过获取设备实际生产、运行等管理方面的各项数据,基于云计算、大数据技术的海量工业数据的有效集成与分析,再由此建立起企业利润与资源、能源消耗以及市场环境的关系,将获取到的各种设备数据进行职能整合,建立起各个生产要素投入与产出以及利润的关系。
从而为生产者、管理者、决策者提供最优建议。
以满足锅炉企业向“智慧工厂”转型的迫切需求。
1 引言1.1 系统设计背景近年来,加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统,温度是工业生产过程中重要的被控参数之一,冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉,对工件的处理均需要对温度进行控制。
因此,在工业生产和家居生活过程中常需对温度进行检测和监控。
由于许多实践现场对温度的影响是多方面的,使得温度的控制比较复杂,传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障,不能保证正常的工业生产。
随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生PLC控制技术所取代。
而PLC 本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。
这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。
通过本设计可以熟悉并掌握西门子S7-300PLC的原理与功能以及它的编程语言,以自动控制理论为指导思想,解决工业生产及生活中温度控制的问题。
1.2 系统工作原理加热炉温度控制系统基本构成如图1-1所示,它由PLC主控系统、固态继电器、加热炉、温度传感器等4个部分组成。
PLC主控系统图1-1 加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是:首先温度传感器将加热炉的温度转化为电压信号,PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为西门子S7-300PLC可识别的数字量,然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行比较并经过PID运算处理后,给固态继电器输入端一个控制信号控制固态继电器的输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。
既加热炉温度控制得到实现。
其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起着重要作用。
1.3 系统组成本系统的结构框图如图2-3所示。
由图1-2可知,温度传感器采集到数据后送给S7-300PLC,S7-300PLC通过运算后给固态继电器一个控制信号从而控制加热炉的导通与否。
智能控制在火电厂自动控制中的运用摘要:当今社会中,国内仍然是以煤炭作为主要的能源,火力发电厂燃烧煤炭发电,需要在火电厂内,使用大量智能化、自动化的机电设备,火电发电机组自动化控制是未来发展方向,火力发电机组负荷变化低,负荷运行的状态中,原先的PID控制方法未能够满足火电厂自动化发展要求,基于此,火电厂要从智能控制方法出发,对火电厂自动控制,能够使用智能化的管理策略,进行深度分析,并且为相关人员提供必要帮助,建议参考。
关键词:火电厂;自动控制;PID智能控制引言:智能控制是自动控制技术、人工智能等不同技术融合,技术智能控制技术可以突出解决在火电厂发电中,自动化运转所带来的工作难题。
近几年,也逐步采用智能化控制技术,基于过去传统的PID控制方法,对该自动化系统进行升级,如果仅仅使用过去传统的控制算法,很难有更大的生产效率方面的突破,难以获得更为令人满意的效果,在火电厂自动控制系统中使用智能控组件意义重大。
一、火电厂中主要智能控制方式通常来讲,在火力发电厂内使用的智能控制系统,使用遗传算法、模糊算法、神经网络算法,近几年,将模糊控制方法运用到火电智能控制系统中,也使用了推力系统、智能控制的特点,不再要被控对象,建立起数字化信息模型,模糊控制近似于人头脑计算方式,模糊的变量以通过模糊推理方式来控制变量,导出模糊推理和模糊变量,都能够体现出人的智能活动,因此构造模型相对便捷[1]。
智能控制系统内使用遗传算法,可以结合函数,并使用遗传算法中的变异、纠错、复制的算法内容,筛选出个体,能够科学适当保留部分适度性高的个体,能够建立一个全新的体系,不同个体会汇集个体信息,在遗传算法使用到自动控制系统内,会应用到图像识别、生产作业的组织调动等多个领域。
专家控制系统主要是将专家系统和控制理论相结合,这种控制管理的特征就是将原有的PID控制装置和专家经验能够有效地结合,将不确定的信息进行深度研判分析整合。
专家控制系统可以进行智能化推断,有间接性和直接性的专家控制核心算法,将神经网络算法运用到智能控制系统中,神经网络非线性的参数增多,即有大量神经元广泛的连接,而且这部分算法进行优化,保证整个智能控制系统,避免受到干扰进行。
蒸汽锅炉的流量控制及其方法蒸汽锅炉是工业生产中必不可少的设备。
在工业生产中,蒸汽锅炉主要起到加热介质的作用。
为了让设备能够长时间、稳定地运行,需要对蒸汽锅炉的流量进行控制。
本文将详细介绍蒸汽锅炉的流量控制及其方法。
一、蒸汽锅炉的流量控制流量控制是指通过改变介质流量,来调节设备的工作状态。
在蒸汽锅炉中,流量控制是用来调节蒸汽锅炉的蒸汽生成量的。
蒸汽锅炉的流量控制通过调整给水量来实现。
蒸汽锅炉的流量控制有两种方式:1、自动流量控制自动流量控制是指通过仪表来控制给水量。
利用传感器来对锅炉内的水位进行检测,一旦发现水位过低,就会自动向锅炉中输入适量的水,以确保锅炉能够正常运行。
自动流量控制可以确保锅炉的稳定性,不会因为人为操作的失误而导致设备停机。
但自动流量控制的缺点是成本较高,需要对锅炉进行改造,增加自动控制系统,这给企业带来了额外的负担。
2、手动流量控制手动流量控制是指通过人员对给水量进行控制。
采用手动控制的优点在于成本低,易于维护和操作。
但缺点是不够智能化,在操作过程中容易出现人为失误。
手动流量控制适用于部分中小型企业,由于其操作简单,无需额外的自动控制系统的支持,所以成本较低。
二、蒸汽锅炉流量控制方法1、手动流量控制方法手动流量控制方法其实就是通过人员对给水量进行调节来实现流量控制。
在操作过程中,一般都会根据锅炉的负荷情况来控制给水量,保证锅炉始终处于一个比较平稳的工作状态。
手动流量控制方法的缺点是操作繁琐,需要人员长时间盯着设备进行观察,并根据实际情况进行调整。
但是由于成本低,便于实施,因此,在中小型企业中仍然有一定的应用。
2、自动流量控制方法自动流量控制方法是指通过自动化设备来实现流量控制。
通过对锅炉的实时监测,当水位过低时,就会自动控制给水泵将一定数量的水输入到锅炉中去。
自动流量控制方法的优点在于可以保证锅炉的稳定性,无需人为干预。
但缺点是成本高,需要对锅炉进行改造,增加自动控制系统,这会给企业带来额外的负担。
循环流化床锅炉技术的现状及发展前景【摘要】循环流化床锅炉技术是一种高效和环保的燃烧技术,在能源领域具有重要的应用价值。
本文首先介绍了循环流化床锅炉技术的基本原理,包括气固两相流动和传热方式。
接着探讨了循环流化床锅炉技术的优势与特点,如燃烧效率高、烟尘排放少等。
然后分析了当前循环流化床锅炉技术的应用领域,如电力、化工等行业。
接下来讨论了循环流化床锅炉技术的发展趋势,以及在环保领域的应用前景。
最后总结了循环流化床锅炉技术的未来发展方向和市场前景,强调了其重要性和潜力。
循环流化床锅炉技术将在未来得到更广泛的应用,为我国能源结构转型和环保减排做出重要贡献。
【关键词】循环流化床锅炉技术、现状、发展前景、基本原理、优势、特点、应用领域、发展趋势、环保领域、应用前景、未来发展方向、市场前景、重要性。
1. 引言1.1 循环流化床锅炉技术的现状及发展前景循环流化床锅炉技术是一种先进的燃烧技术,具有高效、节能、环保等优点,在工业领域得到广泛应用。
随着环保意识的不断增强和能源结构的调整,循环流化床锅炉技术的发展前景备受关注。
循环流化床锅炉技术的基本原理是通过循环流动的流体化床,在适当的温度和压力下,使燃料在气流中燃烧,同时有效控制燃烧过程中产生的污染物排放。
这种独特的燃烧方式不仅提高了燃烧效率,还减少了污染物的排放,符合现代工业对能源利用效率和环保要求的双重标准。
当前循环流化床锅炉技术已经广泛应用于电力、化工、钢铁等领域,为企业节能减排提供了有效手段。
未来,随着技术的不断创新和完善,循环流化床锅炉技术将更加普及和深入,成为工业领域不可或缺的重要技术之一。
循环流化床锅炉技术在环保领域的应用前景广阔,可以有效减少大气污染物的排放,提高空气质量,助力生态环境保护。
未来,循环流化床锅炉技术将持续发展壮大,为实现清洁能源、节能减排做出更大贡献。
2. 正文2.1 循环流化床锅炉技术的基本原理循环流化床锅炉技术的基本原理是指在循环流化床内,通过气体或液体的流化作用将固体颗粒悬浮并使其呈现类似于液体的状态。
锅炉供暖控制系统设计摘要:随着经济和各行各业的快速发展,在我国部分偏远地区普遍使用的锅炉供暖技术中,相当多的锅炉仍旧采用传统方式对整个供暖过程进行控制,整个过程能源浪费严重,设备的启停、燃料的投放等都过度依赖操作员人工操作,无论是从工作效率还是工作安全角度,都不是很好的选择。
整个供暖系统全部由计算机实现自动控制,系统的操作除了工程师外,操作员也可以很容易操作整个系统的运行,这样就节省了大量的人力资源,并且整个操作过程可以在操作室进行,保证了整个操作的安全性[1]。
关键词:既有;供暖;调研;问题;改造引言随着经济和科技水平的快速发展,为有效降低燃气锅炉氮氧化物排放浓度,提升锅炉利用效率达到烟气低污染排放目标,提出基于吸收式换热的烟气低污染排放方案。
对燃气锅炉进行正、反平衡检测,检测不同工况下稳定运行时的数据;分析燃气锅炉烟气中氮氧化物转化和扩散过程,组建吸收式换热的烟气余热利用系统,引入基于遗传算法,将各变量最佳个体相对的改变区域作为参变量新的初始化区间,完成低污染排放任务[2]。
1锅炉供暖系统工艺简介整个燃气锅炉供暖系统的工作流程为:向燃烧器内供应天然气与空气的混合燃料,点燃后对锅炉内的水进行一次加热,同时,锅炉内的进口与出口的水是通过水温造成的重度差进行循环,将热水传输给需要供暖的区域,对循环回来的冷水进行加热。
整个系统主要由管道内水循环和锅炉燃烧两部分构成:1)管道内水循环:自来水经过过滤软化处理以后,经由分水器进入供暖管道内部,送入锅炉中,进行加热后,经由换热泵管网送至用户处用于取暖。
经由用户出散热后,经过换热站,再次经由循环泵管网送至锅炉内加热。
2)锅炉燃烧系统:由鼓风机向燃烧炉内输送一定比例的天然气和空气,进行点燃后,对锅炉内的水进行加热。
2锅炉供暖控制系统设计2.1控制中心硬件设计对码键是控制中心和多个子系统组网时的配对按键,只有和控制中心配对成功的子系统才能和控制中心进行通信,配对的原理是配对双方都按下对码键,控制中心向子系统发送子系统的地址,子系统接收到地址后将地址保存到flash内部,以后启动时首先读取地址,子系统接收数据后首先对比地址是否和自己相同,相同的话对数据进行处理,否则不做任何处理,控制中心和下一个子系统配对时,发送的地址自动增加,以此来区分是给谁的数据。
燃气锅炉的工作原理燃气锅炉是一种利用燃气燃烧产生热能的设备,广泛应用于供暖、供热和工业生产领域。
它的工作原理可以简单概括为燃气燃烧产生高温烟气,通过换热器将热能传递给工作介质,从而实现加热的目的。
燃气锅炉的工作原理主要包括燃气供给系统、燃烧系统、烟气排放系统和控制系统等几个方面。
燃气供给系统是燃气锅炉的重要组成部分。
它主要由燃气管道、燃气调压器和燃气阀等组成。
燃气通过管道进入燃气调压器,调压器可以根据需求将燃气压力调整到锅炉所需的工作压力。
然后,燃气进入燃气阀,通过开启或关闭燃气阀来控制燃气的供给量。
燃烧系统是燃气锅炉的核心部分。
它由燃烧器、燃烧室和热交换器等组成。
燃气通过燃烧器进入燃烧室,在燃烧室内与空气进行混合并点燃。
点燃后的燃气燃烧产生高温烟气,烟气中的热能通过热交换器传递给工作介质,从而使其升温。
烟气排放系统主要用于排放燃烧过程中产生的废气。
烟气从燃烧室经过烟道进入烟囱,然后通过烟囱排放到大气中。
为了保证烟气排放的安全和环保,燃气锅炉通常会配备烟气净化装置,如除尘器和脱硫装置,以减少废气中的颗粒物和有害气体的排放。
控制系统是燃气锅炉的智能化管理系统。
它主要由控制器、传感器和执行器等组成。
控制器可以实时监测锅炉的工作状态和参数,如温度、压力、燃气供给量等。
传感器可以将这些参数转化为电信号并传输给控制器。
控制器根据接收到的信号进行分析和判断,然后通过执行器控制燃气阀、风机等设备的运行,以实现对锅炉的自动控制。
总结起来,燃气锅炉的工作原理是通过燃气燃烧产生高温烟气,然后利用换热器将热能传递给工作介质,实现加热的过程。
燃气供给系统负责将燃气输送到燃烧器;燃烧系统负责燃烧燃气并将热能传递给工作介质;烟气排放系统负责将燃烧产生的废气排放到大气中;控制系统负责对锅炉进行智能化管理和控制。
这些部分相互配合,共同实现燃气锅炉的正常工作。
燃气锅炉作为一种高效、环保的加热设备,得到了广泛的应用和推广。
火力发电厂350MW机组集控运行的汽水系统与锅炉控制摘要:火力发电厂350MW机组集控的汽水系统及锅炉设备有效控制将进一步解决火力发电厂设备运行管理的安全性及技术性问题,是现阶段火力发电厂发展建设所需研究的主要课题之一。
本文将根据火力发电厂350MW机组集控运行特点,对其汽水系统与锅炉设备控制问题进行分析,并制定合理化的问题解决方案,以此为火力发电厂的350MW机组集控系统科学化运用提供相关的建设性建议。
关键词:火力发电厂;350MW;集控运行;汽水系统;锅炉引言现今,火力发电系统应用逐步广泛,不仅局限于大环境下的电力网络应用,同时在大型企业内部及基础设施建设方面运用频次也进一步增加,使之成为各地区现代化发展建设的重要内涵。
火力发电的350MW机组集控系统应用较为普遍,是现代火力发电发展的主要技术应用方向,尤其是对汽水系统及锅炉设备的合理化控制,使火力发电厂实际发电生产效率得以有效提升,为火力发电厂电力资源配置与应用创造了有利的技术应用环境。
一、火力发电厂350MW机组集控汽水系统运行现状与问题火力发电厂对于发电效率的要求相对较高,为提高发电功效,通常需要采用集控运行设计对单元机组进行一体化控制,尤其对于350MW发电机组而言,可有效的降低设备运行成本并提高人员配置合理性,避免不必要的火力资源浪费。
虽然火力发电厂的集控设计优势明显,但在控制细节上仍存在一定的问题,从而影响到火力发电厂350MW机组运行的稳定性及时效性。
(一)350MW机组运行再热汽温度控制与应用再热汽温控制主要目的在于提高机组运行热循环效率,避免机组设备出现老化及能源浪费,有效控制机组运行能耗,确保设备能够在良好的环境温度下正常运转。
在热汽温的调节目前有喷水减温法、汽汽热交换器法、烟气再循环法、分割烟道挡板调节法和调节火焰中心位置法五种。
由于烟气挡板具有设备安全简单,控制灵活,无额外的辅助动力要求,能够双向调温的特点,作为机组稳定运行时的主要调节手段得到了广泛应用,同时在机组启动初期和事故情况下辅以喷水减温调节。
蒸汽锅炉的节能措施及其方法随着工业化的发展,蒸汽锅炉已经成为了各个行业不可缺少的设备。
然而,蒸汽锅炉的能源消耗却十分巨大。
为了提高能源的利用效率,减少社会对环境的污染,节能已经成为了当前的重要课题。
因此,本文将就蒸汽锅炉的节能措施及其方法进行探讨。
一、控制燃烧系统在保证燃烧充分的同时,控制燃烧系统的运行也是蒸汽锅炉节能的一个关键点。
常见的控制措施包括调整燃烧器的空气和燃料比例,选择适当的燃料和燃烧方式,对炉壁进行隔热等。
另外,增加余热利用装置也是节能的有效手段,例如在烟气管道上装置余热回收装置,或者在炉膛底部安装废气余热锅炉,以利用烟气中的热能,减少能源的浪费。
二、控制蒸汽系统在蒸汽锅炉的工作过程中,蒸汽系统的运行状态也会对能源的利用效率产生影响。
因此,控制蒸汽系统的运行也是蒸汽锅炉节能的关键措施。
常见的节能手段包括调整蒸汽阀门,减少蒸汽管道的压力损失,优化蒸汽系统的供水管理等。
三、保养维护保养维护也是蒸汽锅炉节能的重要手段。
定期对蒸汽锅炉进行检查和维护,可以及时发现问题,并及时处理,避免产生不必要的能源浪费。
如在使用过程中发现漏气,应及时进行修补,不要让蒸汽钻进墙壁和热水管道。
另外,定期清洗锅炉管道,避免管道堵塞,减少能量浪费。
四、采用智能化管理系统采用智能化管理系统也是蒸汽锅炉节能的一种新手段。
智能化管理系统可以通过对蒸汽锅炉的运行状态进行实时监测,并根据监测数据进行预测和调整,从而提高运行效率和节能效果。
此外,智能化管理系统还可以帮助企业有效进行节能管理,通过对节能监督和评估,指导企业的节能工作。
五、采用高效节能设备在蒸汽锅炉的使用中,采用高效节能设备也是提高能源利用效率的有效方法。
例如采用高效的燃气节能锅炉,可以提高燃烧效率,减少能源浪费;采用高效的冷凝式蒸汽锅炉,可以将烟气中的水蒸汽冷凝成水,释放出潜在的余热,增加能源的利用效率。
综上所述,蒸汽锅炉的节能措施及其方法有很多,其中控制燃烧系统、控制蒸汽系统、保养维护、采用智能化管理系统和采用高效节能设备这几个方面是比较关键的。
机电专业的毕业论文机电专业的毕业论文一摘要:该文主要以锅炉房锅炉电控系统改造为背景,介绍了锅炉自动节能控制系统DCS 技术的应用,阐述了锅炉控制系统的设计方案,锅炉检测站点的设置,以及控制系统的优越性。
关键词锅炉变频自动控制采用工业锅炉变频节能电控系统技术对设备进行改造,实现了锅炉给水、炉排、风机等运转的自动控制。
1 控制系统的总体方案(1)系统控制分为三部分: 锅炉运行、保护控制和公共设备控制(包括: 出渣机、补水泵控制、软水控制) 。
(2)锅炉控制系统能实现自动控制和手动操作两种控制方式。
自动与手动控制为独立双线制,可互相切换。
锅炉的自动控制按照预先编制的控制程序进行控制,并可在锅炉房集中控制室通过鼠标、键盘进行控制。
手动控制由设在开关柜和集中控制室操作台上的按钮进行操作。
(3)系统自动控制部分采用集中控制方式,锅炉鼓风、引风、水泵、炉排采用智能控制,各自相互独立,运行协调。
2 控制系统的具体技术要求2.1 给水系统(1)锅炉的给水为一台水泵对应一台锅炉的供水方式,水位根据设定要求自动调节,实现恒液位供水。
(2)锅炉水位实时监测、监控。
2.2 锅炉炉排给煤炉排根据压力、流量、炉膛温度的变化以及风煤比的设定,实现给煤量和鼓风量的自动控制。
2.3 鼓、引风系统(1)安装微压差变送器检测炉膛负压,并以此控制引风量,保证炉膛负压相对稳定。
(2)鼓、引风系统与给水实现联锁控制。
2.4 排渣控制排渣控制与锅炉运行状态连锁,可实现自动(手动) 开停。
2.5 锅炉安全联锁保护锅炉安全联锁保护主要考虑三个因素:(1)汽包水位的安全保护: 锅炉汽包水位过低,应停鼓风机、引风机、炉排,并声、光报警。
锅炉汽包水位过高发出声、光报警。
(2)超压: 应停鼓风机、引风机、给煤机,并声、光报警。
(3)鼓风机、引风机、炉排电动机的联锁保护: 鼓风机、引风机、炉排电动机出现任何电气故障,均应联锁停止工作。
3 单台锅炉参数检测点设置(1)压力: 共设计 3 个压力检测点,分别是:①压力; ②炉膛负压; ③给水压力。
锅炉智能化控制系统研究及应用
摘要:本文深入分析锅炉控制的基础上,以PLC+人机界面十工控机为主要
的研究对象,对开发和监控等问题作了创新性和探索性研究。研究了锅炉控制器
的发展需求以及如何在智能控静的方式和节能方面做出的贡献,详细研究了组成
锅炉节能高效控制所涉及的相关技术,同时,详细研究了系统中的故障自诊断、
冗奈保护、模块化自识别等技术。
关键词:锅炉;智能控制;PLC;人机界面
1、前 言
本文以PLC+人机界面+工控机为主要的研究对象。在深入分析锅炉控制的
基础上,对开发和监控等问题作了创新性和探索性研究。
基于锅炉控制系统的安全因素,为便于“集中管理,分布控制”,本智能控制
系统采用了控制和管理分开的方式,这样即使管理机发生故障或因人为操作等原
因造成管理机不能正常工作,但这不影响控制机的工作。在智能控制系统中,我
们的管理机和控制机是相互联系又相互独立的。控制机主要是控制锅炉的正常运
行,有人机接口界面;管理机主要是实时的记录锅炉系统内的各个参数、报警记
录等,并完成报表的记录。本智能控制系统现场锅炉的管理机可以通过RS-232
总线分别与不同的控制机通信,现场的操作人员只是通过管理机进行一些相应的
操作,并实时的了解锅炉的运行状态。而控制机之间是通过RS-485通信,从而
实现了分级控制、分级管理,充分考虑了锅炉的安全性,是一种比较优良的智能
控制系统。
2、锅炉智能控制系统整体方案设计
本控制系统主要由三部分组成:PLC、人机界面和工控机。每台锅炉具有两
套控制系统:即人机界面控制系统和工控机控制系统。两套系统都具有两种独立
的控制方式:自动和手动方式,可以互相进行无扰切换使用。使用两级监控方式:
第一级为单台锅炉单控制,第二级为4台锅炉的集中监控。一级控制方式,即人
机界面控制方式下,对单台锅炉进行独立控制。它由三部份组成:PLC可编程控
制器、工控机及遥传通讯。第一部分为现场信息采集、控制、显示、设置;第二
部分采用高可靠性的PLC可编程控制系统为核心,既可独立对单台锅炉进行全
自动控制,第三部分为可通过总线与上位机通讯实现集中控制,还可扩接无线通
讯模块将采集到的数据进行无线遥传,图2.1所示。
工控机将锅炉运行状态定时打印,供司炉工参考,判断锅炉工作状态(见图
2.2),远程监控框图如图2.3所示。
3、主要技术要求及功能
1)硬件
仪表(如压力表、水位计)、闸阀和传感器(如压力、温度、水位等)都采用正
规厂家的计量合格的产品,提高了锅炉运行状态下各种数据采集的速度和精确
度。系统总控设备由机柜、工业控制微机、17寸彩显、UPS、激光打印机各一台
组成。其中,工控机、彩显、UPS和激光打印机均选用国产和进口名牌产品,机
柜设计交专业厂家生产。系统分控设备由机柜、开关电源、触摸屏、可编程控制
器(PLC)、继电器、滤波器、低压电器组成。其中触摸屏、PLC、继电器和低压
电器均选用进口产品,机柜由专业厂家生产。
2)软件
由系统管理控制软件、触摸屏分控软件、PLC可编程控制软件、故障诊断软
件组成。系统报警响应时间:小于等于2秒:系统越限连锁保护时间:小于等于
1秒;系统故障连锁保护时间:小于1秒;控制命令响应时间:小于1秒。
系统主要功能有:系统操作管理的权限密码功能;参数设置功能;现场信息
的采集和输入功能;数据处理功能;过程测量和状态监视功能;过程控制和控制
输出功能;越限报警和保护功能;故障自诊断和保护功能;智能测控功能;趋势
图管理功能;输出打印、制表、显示、查询、记录功能;联网通讯功能;实时时
钟功能。
4、硬件与软件的功能设计
软件的研发工作分三部分:PLC应用软件、人机界面应用软,件、工控机应
用软件。硬件的研发工作包括:1)控制柜的设计,这部分设计只是提供要求请协
作生产单位去完成;2)主电路的设计;3)控制电路的设计。
控制方案及用户要求,计算机控制系统主要完成下列功能:工艺参数显示功
能、参数修改与设置、输出量控制、事故记录报警及保存、报表数据查询打印等。
我们选用Net 2008作为前台程序设计语言,实现自动寻优算法,与控制软件进
行数据交换,Mi,crosoft SQL 2005作为后台数据库系统,用于保存故障、报警
等数据,同时为了便于后期软件的拓展。软件编制主要包括上位机流程图与下位
机控制程序。
5、锅炉智能控制系统软件设计
5.1 PLC设计
一个PLC能控制的锅炉数量最多是10台,理由是PLC上I/O数量是有限的。
所以把控制字节规定使用10个字节,状态字节规定10个字节,预留30个字节。
地址范围规定从VBO-VB49,其中VB~VB9为锅炉控制字节,MB30-MB39为自
动或手动控制字节,VBI~VBl9为影响锅炉运行的状态字节。VB20-VB24为报警
输出字节,VB25-VB29为报警输入字节。VB40-VB49为预留字节备用。详细的
分配如表5.1所示,其他分配方案南于篇幅原因略去。
程序部分比较繁多,下面以数据转换部分程序为例说明。
TITLE=PLC模块数据转换程序
Network 1
//采样:这段代码主要作用是把16位(一个字)的数据转换为实数类型的数据,
并且启动计数器和累加器
LD
SMO.0
IrrD LW0,LD26
//16整数转换为32位整数
DTR LD26,LD30
//32位整数转换为实数
+R LD30,LDl2
//启动累加器
INCW LW16
//启动计数器
Network 2滤波与转换:这段代码通过一系列运算进行数据滤波,并且将数
值转换为可读性很好的十进制数据。同时累加器与计数器归零便于下一次采集使
用。由于篇幅原因省去。
我们可以注意到,这里所使用的内存全部是L内存的。我们这样做的目的
是想把这段程序作为一个可以被其他程序使用的子程序,所以使用的是局部变
量。子程序容易移动:我们可以单独挑出一个功能,并将其复制至其他程序中,
而无需或很少需要重复操作。
5.2 通信设计
主要介绍PLC和RM417之间的通信。PLC与其他设备的通信程序和这个程
序大同小异,只是发送区的配置不同。以Net-work 1为例介绍。
以下为通信设置的程序:
Network 1//,通讯设置
// Network Comment
LD
SM0.1
//第一次扫描执行初始化:
MOVB
16#09,SMB30
//将SMB30(通信口1)设置为十六进制的09即00001001
其中,前面00代表:无校验;中间0代表:每个字符8个数据位;后面部
分010代表:通信速率为9600bps;最后部分01代表:使用自由口协议:
MOVW+O,VWl000
//将计数器VWl000清零
ATCH INTO,8
//连接中断O,中断事件8——端口O:接收字符
MOVB 0,SMB35
//设置定时中断1的时间间隔(从1至255,以1毫秒为增量)。
ENI
//中断允许(ENI)指令全局性启用所有附加中断事件进程。
5.3 锅炉控制设计,
锅炉控制程序也是控制系统的核心部分。锅炉控制程序的目的是保障锅炉的
正常工作,故障时立即报警。并准确判断报警位置,为锅炉操作人员提供最大的
方便。锅炉控制系统分为两种方式:自动控制与手动控制,手动控制是最基本的
控制功能,熟悉了手动控制的方式与方法对我们理解锅炉的自动控制有非常大的
帮助。南于篇幅原因这里就不在详细介绍。
6、总 结
系统的前期设计研制,及实验室连调已经完成。经过连调,进一步完善了系
统的功能,优化了系统的软件。系统顺利通过验收,开始正式运行。同时我们作
了成果产业化的准备工作。锅炉智能控制系统是微型计算机软、硬件、自动控制、
锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有各类锅炉四十多万台,目前大多
数锅炉仍处于安全性可靠性低、能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。
提高安全可靠性、热效率,降低耗能量,用微机进行控制是一件具有深远意义的
工作。
参考文献:
[1]王平等计算机控制系统,北京:高等教育出版社,2004,8
[2]马共立,MCS-51单片机实用子程序第一版,哈尔滨:哈尔滨工业大学出
版社,1989
[3]朱达斌等,模拟集成电路的特性及应用,北京:航空工业出版社,1994
[4]张开生、郭国法MCS-51单片机温度控制系统的设计[J],微计算机信息,
2005[7]:99-106
[5]何立民MCS-51系统单片机应用系统设计,系统配置与接口技术,E京:
北京航空航天大学出版社,1990
[6]王福瑞,单片微机测控系统设计大全,北京:北京航空航天大学出版社,
1998
[7]王玉峰,设备管理与维修信息学院,2008,6
[8]孙优贤、邵惠鹤,工业过程控制技术(应用篇x精)[M],北京:化学工业
出版社,2006