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锅炉设备及系统-设计规范说明

锅炉设备及系统-设计规范说明
锅炉设备及系统-设计规范说明

8. 锅炉设备及系统

8.1锅炉设备

8.1.1发电厂锅炉的型式、台数和容量,按下列要求选择:

锅炉设备的选型和技术要求应符合SD268-1988《燃煤电站锅炉技术条件》的规定。

锅炉设备的型式必须适应燃用煤种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围。对燃煤及其灰分应进行物理、化学试验与分析,取得煤质的常规特性数据和非常规特性数据。

2 中间再热机组宜一机配一炉。锅炉的最大连续蒸发量宜与汽轮机调节阀全开时的进汽量相匹配。

3 对装有非中间再热供热式机组且主蒸汽采用母管制系统的发电厂,当一台容量最大的蒸汽锅炉停用时,其余锅炉(包括可利用的其它可靠热源)应满足:

1)热力用户连续生产所需的生产用汽量;

2)冬季采暖、通风和生活用热量的60%~75%,严寒地区取上限;此时,可降低部分发电出力。

4 装有中间再热供热式机组的发电厂,对外供热能力的选择,应连同同一热网其它热源能力一并考虑;当一台容量最大的蒸汽锅炉停用时,其余锅炉的对外供汽能力若不能满足上述第3款的要求,不足部分依靠同一热网其它热源解决。

(条文说明)

8.1.2 大容量机组锅炉过热器出口至汽轮机进口的压降宜为汽轮机额定进汽压力的5%;过热器出口额定蒸汽温度对于亚临界及以下参数机组宜比汽轮机额定进汽温度高3℃;对于超临界参数机组宜比汽轮机额定进汽温度高5℃。冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降宜分别为汽轮机额定工况高压缸排汽压力的1.5%~2.0%,5%,3.5%~3.0%;再热器出口额定蒸汽温度比汽轮机中压缸额定进汽温度宜高2℃。

8.1.3 锅炉燃烧制粉系统与设备的设计,应与锅炉本体设计及锅炉安全保护监控系统相适应,并必须符合DL435《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》的规定。

(条文说明)

8.2 煤粉制备

8.2.1磨煤机和制粉系统型式应根据煤种的煤质特性、可能的煤种变化范围、负荷性质、磨煤机的适用条件,并结合锅炉炉膛结构和燃烧器结构形式等因素,经过技术经济比较后确定。

1 对于大容量机组在煤种适宜时,宜优先选用中速磨煤机;

燃用高水分、磨损性不强的褐煤时,宜选用风扇磨煤机;

燃用低挥发分贫煤、无烟煤或磨损性很强的煤种时,宜选用钢球磨煤机;

对无烟煤、低挥发分贫煤、磨损性很强且易爆烟煤等煤种,当技术经济比较合理时可选用双进双出钢球磨煤机。

2 当采用中速磨煤机、风扇磨煤机或双进双出钢球磨煤机制粉设备时,宜采用直吹式制粉系统;

当采用中速磨煤机时,运煤系统应有较完善的清除铁块、木块、石块和大块煤的设施,并应考虑石子煤的清除设施;

当采用中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机,且空气预热器能满足要求时,宜采用正压冷一次风机系统;

当采用常规钢球磨煤机制粉设备时,应采用贮仓式制粉系统。(条文说明)

8.2.2 直吹式制粉系统的磨煤机台数和出力,按下列要求选择:

1 当采用高、中速磨煤机时,应设备用磨煤机;

200MW及以上锅炉装设的中速磨煤机宜不少于四台,200MW以下锅炉装设的中速磨煤机宜不少于三台,其中一台备用。

2 当采用双进双出钢球磨煤机时,不宜设备用磨煤机。每台锅炉装设的磨煤机宜不少于二台。

3 每台锅炉装设的风扇磨煤机宜不少于三台,其中一台备用。

4 当每台锅炉正常运行的风扇磨煤机为六台及以上时,可有一台运行备用和一台检修备用。

5 磨煤机的计算出力应有备用裕量:

1)对高、中速磨煤机,在磨制设计煤种时,除备用外的磨煤机总出力应不小于锅炉最大连续蒸发量时燃煤消耗量的110%,在磨制校核煤种时,全部磨煤机按检修前状态的总出力不应小于锅炉最大连续蒸发量时的燃煤消耗量;

2)对双进双出钢球磨煤机,磨煤机总出力在磨制设计煤种时应不小于锅炉最大连续蒸发量时燃煤消耗量的115%;在磨制校核煤种时,应不小于锅炉最大连续蒸发量时的燃煤消耗量;当其中一台磨煤机单侧运行时,磨煤机的连续总出力宜满足汽轮机额定工况时的要求;

3)磨煤机的计算出力,对中速磨煤机和风扇磨煤机按磨损中后期出力考虑;对双进双出钢球磨煤机宜按制造厂推荐的钢球装载量取用。(条文说明)

8.2.3钢球磨煤机贮仓式制粉系统的磨煤机台数和出力,按下列要求选择:

每台锅炉装设的磨煤机台数不少于二台,不设备用。

每台锅炉装设的磨煤机按设计煤种的计算出力(大型磨煤机在最佳钢球装载量下)应不小于锅炉最大连续蒸发量时所需耗煤量的115%,在磨制校核煤种时,亦应不小于锅炉最大连续蒸发量时所需耗煤量。

当一台磨煤机停止运行时,其余磨煤机按设计煤种的计算出力应能满足锅炉不投油情况下安全稳定运行的要求。必要时可经输粉机由邻炉来粉。(条文说明)

8.2.4 给煤机的型式、台数和出力按下列要求选择:

1 应根据制粉系统的布置、锅炉负荷需要、给煤量调节性能、运行可靠性并结合计量要求选择给煤机。正压直吹制粉系统的给煤机必须具有良好的密封性及承压能力,贮仓式制粉系统的给煤机亦应有较好的密闭性以减少漏风。

1)对采用高速磨煤机的直吹式制粉系统,宜选用可计量的刮板式给煤机;

2)对采用中速磨煤机的直吹式制粉系统,宜选用称重式皮带给煤机;

3)对采用双进双出钢球磨煤机的直吹式制粉系统,宜选用刮板式给煤机;

4)对采用钢球磨煤机的贮仓式制粉系统,宜选用刮板式给煤机或皮带式给煤机;小容量机组也可选用振动式给煤机。

2 给煤机的台数应与磨煤机台数相匹配。配置双进双出钢球磨煤机的机组,一台磨煤机应配2台给煤机。

3 给煤机的计算出力应符合下列规定:

1)振动式给煤机的计算出力应不小于磨煤机最大计算出力的120%;

2)对配双进双出钢球磨煤机的给煤机,其单台计算出力应不小于磨煤机单侧运行时的计算出力;

3)其它型式给煤机的计算出力应不小于磨煤机计算出力的110%。(条文说明)

8.2.5给粉机的台数和最大出力宜按下列要求选择:

1 给粉机的台数与锅炉燃烧器一次风接口数相同;对分配性能良好的双联式给粉机,也可一台给粉机接两根一次风管。

2 每台给粉机的最大出力不应小于与其连接的燃烧器最大设计出力的130%。(条文说明)

8.2.6 贮仓式制粉系统,根据需要可设置输粉设施。输粉设备可选用链式输粉机或质量可靠的其它型式的输粉机,其设置原则和容量按下列要求确定:

1 每台锅炉采用二台磨煤机时,相邻两台锅炉间的煤粉仓可采用输粉机连通方式;

2 每台锅炉采用四台磨煤机及二个煤粉仓时,可采用输粉机连通同一台炉相邻的两个煤粉仓或两炉间相邻的两个煤粉仓;

3 输粉机的容量,应不小于相连磨煤机中最大一台磨煤机的计算出力;

4当输粉机长度超过40m时,宜采用双端驱动;

5输粉机应有良好的密封性;

6当采取合适布置方式,使细粉分离器落粉管能向同一台炉相邻的两个煤粉仓或两炉间相邻的两个煤粉仓直接供粉时,可不设输粉设备。

对高挥发分烟煤和褐煤,不宜设输粉设备。(条文说明)

8.2.7制粉系统(全部烧无烟煤除外)必须有防爆和灭火设施。对煤粉仓、磨煤机及制粉系统,应设有通惰化介质和灭火介质的设施。(条文说明)

8.2.8 一次风机的型式、台数、风量和压头宜按下列要求选择:

1对正压直吹式制粉系统或热风送粉贮仓式制粉系统,当采用三分仓空气预热器时,冷一次风机宜采用单速离心式风机,也可采用动叶可调轴流式风机;

对正压直吹式制粉系统,当采用两分仓空气预热器时,热一次风机宜采用单速离心式风机。

2 冷一次风机的台数宜为两台,不设备用正压直吹式系统。

热一次风机的台数宜与磨煤机的台数相匹配。

3 一次风机的风量和压头宜根据空气预热器的特点和不同的制粉系统采用。

1)采用三分仓空气预热器正压直吹式制粉系统的冷一次风机按下列要求选择:风机的基本风量按设计煤种计算,应包括锅炉在最大连续蒸发量时所需的一次风量、制造厂保证的空气预热器运行一年后一次风侧的漏风量加上需由一次风机所提供的磨煤机密封风量损失(按全部磨煤机)。

风机的风量裕量宜不小于35%,另加温度裕量,可按“夏季通风室外计算温度”来确定;风机的压头裕量宜为30%,对于与送风机串联运行的冷一次风机,压头裕量可增加到35%。

2)采用三分仓空气预热器贮仓式制粉系统的冷一次风机按下列要求选择:

风机的基本风量按设计煤种计算,应包括锅炉在最大连续蒸发量时所需的一次风量和制造厂保证的空气预热器运行一年后一次风侧的漏风量。

风机的风量裕量宜为20%,另加风机的温度裕量,可按“夏季通风室外计算温度”来确定;风机的压头裕量宜为25%。

3)采用两分仓或管箱式空气预热器正压直吹式制粉系统,每台磨煤机配一台的热一次风机按下列要求选择:

风机的基本风量按设计煤种计算,应为每台磨煤机在计算出力时的一次风量减去漏入每台磨煤机的密封风量。

风机的风量裕量不低于5%,另加的温度裕量按燃煤水份变化范围内的上限来选定;风机的压头裕量不低于10%。(条文说明)

8.2.9 排粉机的台数、风量和压头的裕量,按下列要求选择:

1 排粉机的台数应与磨煤机台数相同。

2排粉机的基本风量应按设计煤种的制粉系统热力计算确定。

3排粉机的风量裕量应不低于5%。压头裕量应不低于10%;风机的最大设计点应能满足磨煤机在最大钢球装载量时通风量的需要。

8.2.10 中速磨煤机和双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统需设置密封风机时,密封风机的台数、风量和压头的裕量,按下列要求选择:

1每台锅炉设置的密封风机不应少于二台,其中一台为备用;当每台磨煤机均设密封风机时,密封风机可不设备用。

2 密封风机的风量裕量应不低于10%;密封风机的压头裕量应不低于20%。

8.3烟风系统

8.3.1送风机的型式、台数、风量和压头按下列要求选择:

1大容量锅炉的送风机宜选用动叶可调轴流式风机,也可采用静叶可调轴流式风机或高效离心式风机。当采用双速离心风机时,其低速档宜满足汽轮机带热耗保证工况(THA)负荷,并处于高效区运行。当技术经济技术比较合理时,也可采用其它调速风机。

2 每台锅炉宜设置二台送风机,不设备用。

3 送风机的风量和压头按下列要求选择:

1)送风机的基本风量按锅炉燃用设计煤种计算,应包括锅炉在最大连续蒸发量时需要的空气量及制造厂保证的空气预热器运行一年后送风侧的净漏风量。

2)当采用三分仓空气予热器时,送风机的风量裕量不低于5%,另加温度裕量,与一次风机相同;送风机的压头裕量不低于10%。

3)当送风机出口接有冷一次风机时,风量裕量应分开计算,其中一次风系统的风量裕量按8.2.8中第3款第 1)、2)项取用,送风机的风量余量宜不低于10%。4)当采用两分仓或管箱式空气予热器时,送风机的风量裕量宜为10%,压头裕量宜为20%。

4对燃烧低热值煤或低挥发分煤的锅炉,当每台锅炉装有二台送风机时,应验算风机裕量选择,使在单台送风机运行工况下能满足锅炉最低不投油稳燃负荷时的

需要。(条文说明)

8.3.2吸风机的型式、台数、风量和压头按下列要求选择:

1 大容量锅炉的吸风机宜选用静叶可调轴流式风机或高效离心式风机。当风机进口烟气含尘量能满足风机要求,且技术经济比较合理时,可采用动叶可调轴流风机。当采用双速离心风机时,其低速档宜满足汽轮机额定工况时的要求,并处于高效区运行。当技术经济合理时,也可采用其他调速风机。

2 每台锅炉宜设置二台吸风机,不设备用。

当负荷工况变化较大,燃料结构复杂,或机组容量为600MW及以上时,吸风机台数可多于二台。

3 吸风机的风量和压头按下列要求选择:

1)吸风机的基本风量按锅炉燃用设计煤种和锅炉在最大连续蒸发量时的烟气量及制造厂保证的空气预热器运行一年后烟气侧漏风量及锅炉烟气系统漏风量之和考虑;

2)吸风机的风量裕量不低于10%,另加不低于10℃的温度裕量;

3)吸风机的压头裕量不低于20%。

4对燃烧低热值煤或低挥发分煤的锅炉,当每台锅炉装有二台吸风机时,应验算风机裕量选择,使在单台吸风机运行工况下能满足锅炉最低不投油稳燃负荷时的

需要。(条文说明)

8.3.3 大容量锅炉的冷却风机宜选用二台离心风机,其中一台运行,一台备用。

风机的风量裕量宜为15%;风机的压头裕量宜为25%。(条文说明)

8.3.4 对大容量锅炉当点火需要时可设置点火风机,点火风机不设备用;

风机的风量裕量宜为15%;风机的风压裕量宜为25%。(条文说明)

8.3.5除尘设备的选择,应使烟气中排放的粉尘量及其浓度符合现行的环境保护标准的要求,并应考虑煤灰特性、工艺及灰渣综合利用的要求。

每台锅炉设置的静电除尘器台数不宜少于二组,对220t/h~420t/h锅炉,根据工程具体条件也可只设一组。

所选用的静电除尘器在下列条件下仍应能达到保证的除尘效率:

1 当停用其中一个供电区时;

2 除尘器的烟气流量按燃用设计煤种在锅炉最大连续蒸发量工况下的空气预热器出口烟气量计算,其裕量宜为10%。

3 烟气温度为设计温度加10℃。(条文说明)

8.3.6 烟囱台数、型式、高度和烟气出口流速应根据环境保护和烟囱防腐要求、同时建设的锅炉台数、烟囱布置和结构上的经济合理性等综合考虑确定。接入同一座烟囱的锅炉台数宜按下列范围选用:

1300MW及以下机组为二台~四台;

2600MW机组为二台。(条文说明)

8.4点火及助燃油系统

8.4.1点火及助燃油种应根据锅炉容量、台数、燃用煤种、油源、油价及运输等条件,通过技术经济比较确定:

1一般情况下选用轻油点火和低负荷稳燃;

2扩建电厂根据老厂现有条件,也可采用轻油点火、重油启动助燃和低负荷稳燃;

3 条件合适时,也可采用可燃气体点火和低负荷稳燃;此时应参照相关的安全技术规定设计。

4当重油的供应和油品质量有保证时,也可用重油点火和低负荷稳燃;(条文

说明)

8.4.2 全厂点火及助燃油系统的设计出力,按下列要求选择:

1 单一油种的系统出力宜不小于一台锅炉最大的点火油量与另一台最大容量锅炉启动助燃油量之和;当点火油与启动助燃油为两种油时,全厂点火油系统出力宜不小于最大一台锅炉的点火用油量;启动助燃油系统出力宜不小于最大一台锅炉的最大启动助燃油量;当锅炉燃用低负荷需油助燃的煤种时,系统出力宜不小于一台锅炉启动助燃、一台锅炉低负荷稳燃所需的油量之和。

2 锅炉点火燃油量应根据锅炉厂所配点火油枪需同时使用部分的总出力来确定。

3 锅炉启动助燃油量应根据煤种和炉型、燃烧器布置特点选择:

当燃用烟煤、高挥发份贫煤时宜为锅炉最大连续蒸发量工况下输入热量的 10%;

当燃用无烟煤、低挥发分贫煤时宜为锅炉最大连续蒸发量工况下输入热量的20%。

4 锅炉低负荷稳燃油量应根据煤种、锅炉不投油最低稳燃负荷水平及锅炉运行方式来确定,当需要时,宜按锅炉最大连续蒸发量工况下输入热量的5%选取。

5 系统回油量应根据燃油喷咀设计特点,燃烧安全保护要求和燃油参数来确定,且不小于系统设计出力的10%。

6 系统设计出力为燃油量与最小回油量之和,其裕量宜为10%。(条文说明)

8.4.3点火和启动助燃油罐的个数和容量,应根据单台锅炉容量、煤种、油种、燃油耗量以及来油方式和周期等因素综合考虑确定,并应满足以下要求:

1 对轻油设二个油罐,对重油设三个油罐。

2 点火启动和助燃油罐容量宜按下列规定选用:

420t/h及以下锅炉,为2×500m3或3×200m3;

670t/h锅炉,为2×1000m3或3×500m3;

1000t/h锅炉,为2×(1000 m3~1500 m3)或3×1000 m3,根据煤种和油种确定;

2000t/h锅炉,为2×(1500 m3~2000 m3)或3×(1000 m3~1500 m3),根据煤种和油种确定;

2000t/h以上锅炉,为2×2000 m3或3×1500 m3。

3 当点火油与启动助燃油为两种油源时,点火油罐容量宜按下列规定选用:1000t/h及以下锅炉,2×100m3;

2000t/h及以上锅炉,2×200m3。

4 当锅炉燃用低负荷需油稳燃的煤种时,单个助燃油罐的容量不宜小于全厂月平均耗油量。

5 如助燃油罐距主厂房较远或锅炉较多,要求油的品质不同时,宜在主厂房附近设日用油罐。日用油罐每炉可设置一个,也可全厂设置一台,其容量宜按下列要求选用:

200MW及以下容量的机组,100m3;

300MW机组,200m3;

600MW机组,300m3。

当数台锅炉共设一个日用油罐时,其容量宜不小于全厂油系统3h的耗油量。(条

文说明)

8.4.4 点火和启动助燃用油可采用铁路、公路、水路运输或管道输送,并应满足以下要求:

1 当由铁路来油时,卸油站台的长度宜能容纳四节至十节油槽车同时卸车,油槽车进厂到卸油完毕的时间,可按6h~12h考虑;

2 对于油源较近的发电厂,可采用汽车运输;

3 当水路来油时,卸油码头宜与灰渣码头、运大件码头或煤码头合建;

4 对于就近油源,可考虑管道输送。(条文说明)

8.4.5 卸油方式应根据油质特性、输送方式和油罐情况等经技术经济比较后确定。卸油泵型式、台数和流量按下列要求选择:

1 卸油泵型式应根据油质粘度、卸油方式及消防规范要求来确定;

2 卸油泵台数不宜少于二台,当最大一台泵停用时,其余泵的总流量应满足在规定的卸油时间内卸完车、船的装载量;

3 卸油泵的压头及其电动机的容量应按输送最大粘度时的工况考虑;压头裕量宜为30%。(条文说明)

8.4.6输(供)油泵的型式、流量和台数,应满足下列要求:

1 输(供)油泵型式应根据油质和供油参数要求确定,宜选用离心泵或螺杆泵;

2 输(供)油泵的台数宜为三台,其容量可选用2×100%+1×30%或3×50%;也可选用两台,其容量按2×100%选用。当其中最大一台停用时,其余油泵的总流量不应小于全厂燃油系统耗油量及其回油量之和的110%;

3 输(供)油泵的流量裕量宜不小于10%,压头裕量宜不小于5%,压头计算中的燃油管道系统总阻力(不含油枪雾化油压及高差)裕量宜不小于30%;

4 当采用螺杆式油泵时,可增设一台检修备用泵。(条文说明)

8.4.7输油泵房宜靠近油库区,日用油罐的供油泵房宜靠近锅炉房。

油泵房内,应设置适当的通风、起吊设施和必要的检修场地及值班室,如自动控制及消防设施可满足无人值班要求时,可不设置值班室。油泵房内的电气设备,

应采用防爆型。(条文说明)

8.4.8至锅炉房的点火油及助燃油(当采用同一油种时)供油管道宜采用一条。当锅炉台数较多,且从油库区向锅炉房直接供油时,助燃油也可采用二条供油管。

点火油及助燃油为不同油种时宜各设置一条回油管,当采用同一油种时设置一条回管。

锅炉房油系统宜采用单环管。

每台锅炉的供油和回油管道上,应装设油量计量装置。供油总管上,可装设油量计量装置。

各台锅炉的供油管道上,应装设快速切断阀,并应伴有供试验用的旁路阀门。各台锅炉的回油管道上,宜装设快速切断阀,也可装设止回阀。(条文说明)

8.4.9 对粘度大、易凝结的燃油,其卸油、贮油及供油系统应有加热、吹扫设施。对于燃油管道,可设置蒸汽伴热管和蒸汽或压缩空气吹扫管。蒸汽吹扫系统

应有防止燃油倒灌的措施。(条文说明)

8.4.10燃油加热器宜采用露天布置。如条件合适,可布置在锅炉房附近。

重油加热器宜设二台,其中一台备用。(条文说明)

8.4.11 燃油系统中应设污油污水收集及有关的含油污水处理设施。

8.4.12 油系统的设计应符合GBJ74《石油库设计规范》的要求。

燃油罐、输油管道和燃油管道的防静电和防雷击的设计,应符合DL/T621《交流电气装置的接地》和DL/T620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关

要求。(条文说明)

8.5锅炉辅助系统

8.5.1锅炉的连续排污和定期排污的系统及设备按下列要求选择:

1 对于汽包锅炉,宜采用一级连续排污扩容系统。对于高压热电厂的汽包锅炉,根据扩容蒸汽的利用条件,可采用两级连续排污扩容系统;连续排污系统应有切换至定期排污扩容器的旁路;

2 125MW以下的机组,宜两台锅炉设一套排污扩容系统;125MW及以上机组,宜每台锅炉设一套排污扩容系统;

3 定期排污扩容器的容量,应考虑锅炉事故放水的需要;当锅炉事故放水量计算值过大时,宜与锅炉厂共同商定采取合适的限流措施;

4 对于亚临界参数汽包锅炉,当条件合适时可不设连续排污系统。(条文说明)

8.5.2 锅炉向空排汽的噪声防治应满足环保要求。向空排放的锅炉点火排汽管及压力释放阀(PCV)排汽管应装设消声器。起跳压力最低的汽包安全阀和过热器安全阀,及中压缸启动机组的再热器安全阀排汽管宜装设消声器。定期排污扩

容器排汽管可装设消声器,在严寒地区宜装设排汽管汽水分离装置。(条文说明)

8.5.3 为防止空气预热器低温腐蚀和堵灰,宜按实际需要情况设置空气预热器入口空气加热系统,根据技术经济比较可选用暖风器、热风再循环或前置式空气预热器等空气加热系统。当煤质条件较好,环境温度较高或空气预热器冷端采用耐腐蚀材料确能保证空气预热器不被腐蚀不堵灰时,也可以不设空气加热系统。

1 对暖风器系统宜按下列要求选择:

1)暖风器的设置部位应通过技术经济比较确定,对北方严寒地区,暖风器宜设置在送风机入口;

2)对于转子转动式三分仓空气预热器,当烟气先加热一次风时,在空气预热器一次风侧可不设暖风器;

3)暖风器在结构和布置上应考虑防冻、防堵灰、防腐蚀要求。对于年使用小时数不高的暖风器可采用移动式结构或装设旁路风道;

4)选择暖风器所用的环境温度,宜取冬季采暖温度或冬季最冷月平均温度。

2对热风再循环系统,宜用于管式空气预热器或用在煤质条件较好、环境温度较高的地区。回转式空气预热器采用热风再循环系统时应考虑风机和风道的带灰防磨要求,热风再循环率不宜过大;热风抽出口应布置在烟尘含量低的部位。

(条文说明)

8.5.4为清除空气预热器堵灰,除配置蒸汽吹灰系统外,根据技术经济比较还可选用气脉冲装置或水力冲洗装置(停炉时用)。(条文说明)

8.6启动锅炉

8.6.1需设置启动锅炉的发电厂,其启动锅炉的台数、容量和燃料应根据机组容量、启动方式、结合地区具体情况综合考虑确定:

1 启动锅炉容量只考虑启动中必需的蒸汽量,不考虑裕量和主汽轮机冲转调试用汽量、可暂时停用的施工用汽量及非启动用的其它用汽量。

2启动锅炉台数和容量宜按下列范围选用:

300MW以下机组为1×10t/h(非采暖区及过渡区)~2×20t/h(采暖区);

300MW机组为1×20t/h(非采暖区及过渡区)~2×20t/h(采暖区);

600MW机组为1×35t/h(非采暖区及过渡区)~2×35t/h(采暖区)。

3启动锅炉宜按燃油快装炉设计。严寒地区的启动锅炉,可与施工用汽锅炉结合考虑,以燃煤为宜,炉型可选用快装炉或常规炉型。(条文说明)

8.6.2启动锅炉的蒸汽参数宜采用低压(1.27MPa)锅炉,有关系统应力求简单、可靠和运行操作简便,其配套辅机不宜设备用。对燃煤启动锅炉房的设计宜简化,

但工艺系统设计应满足生产要求和环境保护要求。(条文说明)

8.6.3 对于扩建电厂,宜采用原有机组的辅助蒸汽作为启动汽源,不设启动锅炉。

自动控制系统课程设计说明书

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 课程名称:自动控制理论课程设计 设计题目:直线一级倒立摆控制器设计 院系:电气学院电气工程系 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2016.6.6-2016.6.19 手机: 工业大学教务处

*注:此任务书由课程设计指导教师填写。

直线一级倒立摆控制器设计 摘要:采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性,运用根轨迹法设计了控制器,增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析,将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标,检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台,可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等,都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来,通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法,非常的直观、简便,在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性,许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象,不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象,了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法,掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡,光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡,计算机从运动控制卡中读取实时数据,确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等),并由运动控制卡来实现该控制决策,产生相应的控制量,使电机转动,通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明 1、系统构成: (1)火灾自动报警系统 (2)消防联动控制 (3)火灾应急广播系统 (4)消防直通对讲电话系统 (5)漏电火灾报警系统 (6)大空间智能型灭火装置集中控制系统(消防水炮控制系统) (7)智能消防应急疏散照明指示灯系统 2.系统概况: (1)本工程为一类防火建筑.火灾自动报警的保护等级按特级设置.设控制中心报警系统和消防联动控制系统。 (2).系统组成:火灾自动报警系统;消防联动控制系统;火灾应急广播系统;消防直通电话对讲系统;漏电火灾报警系统;大空间智能型灭火装置集中控制系统(消防水炮控制系统);智能消防应急疏散照明指示灯系统。 3.消防控制室: (1)本工程的消防控制室设置在一层西侧,负责本工程全部火灾报警及联动控制系统,设有直接通室外的出口. (2)消防控制室可联动所有与消防有关的设备。 (3)消防控制室的报警联动设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、广播设备、消防直通对讲电话设备、电源设备等组成。 (4)消防控制室可接收感烟、感温、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮以及消防水炮的动作信号。 (5)消防控制室可显示消防水池、消防水箱水位,显示消防水泵等的电源及运行情况。 4.火灾自动报警系统: (1)本工程采用消防控制室报警控制系统,火灾自动报警系统按四总线设计。 (2)探测器:柴油发电机房、厨房、车库等处设置感温探测器,直燃机房设防爆型可燃气体探测器,其他场所设置感烟探测器。 (3)探测器安装:探测器与灯具的水平净距应大于0.2m;至墙边、梁边或其他遮挡物

锅炉控制系统的组态设计

; 济南铁道职业技术学院 电气工程系 毕业设计指导书 课题名称: 锅炉控制系统的组态设计《 专业电气自动化 班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至 指导教师 ly ? 2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系 毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ! 锅炉控制系统的组态设计 锅炉设备是工业生产中典型的控制对象,而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面,实时监控液位参数,并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。 二、设计目的: 通过本课题的设计,培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力,理解、掌握工业中最常用的PID控制算法,有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解,为今后工作打好基础。 三、设计内容: 掌握锅炉生产工艺,实现锅炉自动控制的手段,利用“组态王”软件做出上位机监控程序,具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线;掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤: 1.设计要求: (1)监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面,包括实时曲线、历史曲线和报表等。 (2)各控制画面要有手/自动切换。

(3)掌握PID控制算法。 2.运用的相关知识 (1)组态控制技术。 (2)过程控制技术。 ~ 3.设计步骤: (1)熟悉、掌握锅炉的生产工艺。 (2)设计各分系统的控制方案。 (3)构思系统主监控画面和分画面,包括实时曲线、历史曲线和报表等。 (4)编写设计论文。 五、设计时间的安排: 熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周 监控画面的设计 2周 控制算法的编制和系统调试 3周 论文的编写 2周 准备毕业设计答辩 1周 六、成绩的考核 在规定时间内,学生完成全部的设计工作,包括相关资料的整理,然后提交给指导教师,指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后,学生方可进入毕业答辩环节,若不符合设计要求,指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时,设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解,然后进行答辩,时间一般为30分钟。 成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。 成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

工业锅炉控制系统设计

工业锅炉控制系统设计 The following text is amended on 12 November 2020.

工业锅炉控制方案设计 学生学号: 学生姓名:曹新龙 专业班级:自动化12102班指导老师:赵莹萍 目录

引言 锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。电力,机械,冶金,化工,纺织,造纸,食品等工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。各种工业的生产性质与规模不同,工业和民用采暖的规模大小也不一样,因此所需的锅炉容量,蒸汽参数,结构,性能方面也不尽相同。锅炉是供热之源,锅炉机器设备的任务在于安全,可靠,有效地把燃料的化学能转化成热能,进而将热能传递给水,以生产热水和蒸汽。为了提高热量及效率,锅炉向着高压,高温和大容量等方向发展。供热锅炉,除了生产工艺有特殊要求外,所生产的热水不需要过高温的压力和温度,容量也无需很大。 随着生产的发展,锅炉日益广泛的应用于工业生产的各个领域,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需求是非常大的,然而我国的能源利用率极低,所以提高锅炉的热效率,具有极为重要的实际意义。此外,锅炉是否能应地制宜地有效地燃用地方燃料,并满足环境保护的各项要求而努力解决烟尘污染问题,以提高操作管理水平,减轻劳动强度,保证锅炉额定运行及运行效率,安全可靠地供热等课题。 锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。工业锅炉数量大、分布广,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,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。因此,提高热效率,提高自动化水平及防止环境污染, 降低耗煤量与耗电量,均是设计工业锅炉需考虑的重要因素。用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 本课题的主要方向就是采用过程控制对工业锅炉进行控制,采用先进的控制算法,以达到优化技术指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用。

燃气蒸汽锅炉DCS控制系统

河南xxx工业有限责任公司 锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统 控 制 方 案 xxxx电气系统有限公司

一:概述 xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司,是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。 xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器,至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制,控制锅炉的吨位达到150t/h,并且始终保持技术领先地位。目前xx公司产品已遍布全国,部分出口国外,近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用,已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌,是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位。 公司资质: 中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位 省级高新技术企业 国家级高新区企业 计算机软件企业 中国锅炉行业协会团体会员 二、控制对象和设备 10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台,每台包括: ●程控器外置式燃烧器1台;风机功率12KW, ●给水泵2台,功率15kw(一主一备); ●循环泵 ●节能泵 由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。 三、关于标准 1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准,我公司执行的是xxxx公司企业标准Q/3201RTG01-2000,是 目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。 2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中,我公司为该标准的第一起草单位。 3、本控制方案依照国家有关标准和规程及xxxx公司企业标准编制,全面满足招标方要求。 四:系统设计原则 我方在进行本控制系统设计时,将严格遵循以下系统设计原则:

基于DCS的锅炉控制系统设计

DCS控制系统设计 一.被控对象: 图1 锅炉设备工艺 二.工艺要求 燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧,生成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。压力为Ph的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱,排入大气。 三.DCS选型 本控制系统选择浙大中控Webfield JX-300XP系统。 四.硬件 ①控制站硬件 1.机柜:SP202 结构:拼装 尺寸:2100*800*600 ESD:防静电手腕 散热:两风扇散热 接地:工作接地,安全接地 2.机笼 电源机笼:四个电源模块,型号:XP521 I/O机笼:20个槽位,用于固定卡件 3.接线端子板 冗余端子板:XP520R 4.端子转接板 5.主控卡:XP243X 地址范围:2到127。 后备锂电池模块:JP2,保持参数不丢失。 6.数据转发卡:XP233

地址范围:0到15 7.I/O卡件 (a)I/O点数计算 Ⅰ.锅炉控制系统中数字量输入点数: 启动;停止;点火;手动关闭蒸汽阀 以上共计四个数字量输入。 Ⅱ.锅炉控制系统中数字量输出点数: 给风;1号风机;给燃料;2号风机;蒸汽阀 以上共计五个数字量输出。 Ⅲ.锅炉控制系统中模拟量输入点数: 汽包液位、温度、压力。 以上共有三个模拟量输入(为了使模拟信号可以远传,变送器均选择电压式)。 (b)卡件选择 Ⅰ.XP363:触点型开关量输入卡。8路输入,统一隔离。 Ⅱ.XP362:触点型开关量输出卡。8路输出,统一隔离。 Ⅲ.SP314X:电压信号输入卡。4 路输入,点点隔离,可冗余 Ⅳ.XP221:电源指示灯。 ②操作员站硬件 1.PC机: 显示器;主机;操作员键盘,鼠标;操作员站狗; 2.Windows XP操作系统 3.安装Advan Trol-Pro实时监控软件。 ③工程师站硬件 1.PC机 显示器;主机;工程师键盘,鼠标;工程师站狗 2.工程师站硬件可以取代操作员站硬件 3.Windows XP操作系统 4.安装Advan Trol-Pro实时监控软件 5.安装组态软件包 ④通信网络 (a)信息管理网 通讯介质:双绞线(星形连接),50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆(总线形连接,带终端匹配器),光纤等; 通讯距离:最大 10km; 传输方式:曼彻斯特编码方式; (b)过程控制网络(SCnet Ⅱ网) 传输方式:曼彻斯特编码方式; 通讯控制:符合 TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议; 通讯速率:10Mbps; 节点容量:最多 15个控制站,32个操作站、工程师站或多功能站; 通讯介质:双绞线,50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆、光缆;

PLC控制系统的设计说明书

课程设计(论文) 题目:抢答器PLC控制系统设计 学院:机电工程学院 专业班级:09级机械工程及自动化03班 指导教师:肖渊职称:副教授 学生姓名:王帅 学号: 40902010317

目录 第1章概述 (1) 1.1 PLC的发展 (1) 1.2 PLC的应用 (2) 第2章抢答器系统的总体设计 (3) 2.1 抢答器电气控制系统设计要求 (3) 2.2 抢答器系统组成 (3) 2.3抢答器的流程图 (4) 第3章硬件系统设计 (5) 3.1 硬件接线图 (5) 3.2 I/O端子分配表 (6) 3.3 七段显示管的设计 (6) 第4章软件系统的设计 (8) 4.1 程序指令 (8) 4.2 工作过程分析 (11) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14)

第1章概述 可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动化控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制功能强,可靠性高,使用灵活方便,易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心,用编写的程序不仅可以进行逻辑控制,还可以定时,计数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查,与1980年将其正式命名为可编程控制器(Programmable Controller),简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑(Personal Computer),为了区别,现在也把可编程控制器称为PLC。 1.1 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器,使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。 20世纪70年代中末期,可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初,可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期,是可编程逻辑控制器发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期,可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。

C650普通车床电气控制系统设计说明-书

目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量,选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19

设计总结·20谢辞·21 参考文献·22

第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计,包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式,即顺序扫描,不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序,按序号作周期性的程序循环扫描,程序从第一条指令开始,逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令,再开始下一次扫描;如此周而复始。实际上,PLC扫描工作除了执行用户程序外,还要完成其他工作,整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器(Central Processor Unit 简称CPU):它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器(Microproce-ssor)存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源(Power Supply):给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件(Inputs):输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件(Outputs):输出组件接收CPU 的控制信号,并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后,传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出(简称I/O)是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

锅炉温度控制系统设计方案

锅炉温度控制系统设计方案 第1章绪论 1.1课题背景及研究的意义 锅炉是工业生产中最常用的能量转换设备之一,它通过转化燃料中的化学能或利用电能转化为能,成为人们广为依赖的采暖工具。在电锅炉中,利用电阻在通电流状态下发热的原理,通过对电流的大小的控制对温度的控制。由于电流易控制的特点,电锅炉在小型锅炉和精密控温的到使用者的青睐。但是,在大部分城市中,由于国家实行“西气东输”计划,燃气价格为普通人家所接受,经数据统计和计算,燃气锅炉更便宜,比电锅炉应用更受欢迎。 锅炉温度的稳定是锅炉性能的一项重要指标,温度过高和温度过低都会给锅炉的稳定运行和生产造成重大的的影响,甚至发生安全事故。温度过高,导致锅炉金属材料和相关部件的超温过热,加速管材金属氧化,降低锅炉和相关部件的使用寿命;温度过低,假定在保持锅炉蒸发量不变的情况下,锅炉的损耗将大幅上升,能源利用率因此下降,而且负荷也将受到限制。所以,限定锅炉在安全温度成为每一个温度控制系统的核心部分。 随着科技发展,人们对采暖方式和热水方式渐渐发生变化,家用燃气锅炉进入寻常百姓家,但是国燃气锅炉的开发与应用还处于较落后的阶段,市场上的大多数此类商品还是以国外为主,所以燃气锅炉依然有广大市场与研究价值。 本设计以家用燃气锅炉为研究目标,使用AT89C51单片机为控制核心组成温度控制系统,采用热电阻感应温度的变化,单片机实现收集数据、处理数据、发送控制命令的功能,从各方面详细的说明单片机在温度控制的应用。 1.2 温度传感技术 自工业时代以来,随着大型机械的出现和广泛应用,温度对机械工作性能的影响越来越被人们所重视,对温度的未知可能造成机械损坏或发生重大事故。于是温度传感器便应运而生。温度传感器用在生活的方方面面,从冶金行业到每一个人身边中的一部分,它已经随着时代的步伐在进步。 目前使用的较为先进的温度传感器是数字传感器。数字传感器的优点是不需要像传统方式一样加入转换部分,利用当今成熟的集成技术,在其部已经集成了感应温度系统和温度转换系统,尤其是它单端数据输出的功能,极大减少对主控

课程设计说明书 温度控制系统的设计与实现

课程设计说明书 课程设计说明书题目:温度控制系统的设计与实现

摘要 温度控制系统是一种典型的过程控制系统,在工业生产中具有极其广泛的应用。温度控制系统的对象存在滞后,它对阶跃信号的响应会推迟一些时间,对自动控制产生不利的影响,因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。温度是一个重要的物理量,也是工业生产过程中的主要工艺参数之一,物体的许多性质和特性都与温度有关,很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行,因此,对温度的精确测量和可靠控制,在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。 本文阐述了过程控制系统的概念,介绍了一种温度控制系统建模与控制,以电热水壶为被控对象,通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型,采用了PID算法进行系统的设计,达到了比较好的控制目的。 关键词:温度控制;建模;自动控制;过程控制;PID

Abstract In industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance. This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well. Keywords:Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control; Process control; PID

燃煤锅炉控制系统

燃煤锅炉智能控制系统 系统简介 MBCS-8000锅炉控制系统是我公司结合多年锅炉控制经验开发而成,可完成各种类型锅炉及其公用部分的热工、电气部分的监视、控制、联锁保护等,实现负荷分配、经济燃烧、节能降耗,达到锅炉生产过程自动化的目的,这套系统具有良好的可靠性、开放性、先进性和易于维护等优点;现场运行效果证明,它是一套非常完善、先进、可靠、实用的系统,经多年来不断的优化与提升,融合多项创新技术并独创自动寻优控制算法,使其更加成熟与完善,已形成规格化、系列化产品。MBCS-8000锅炉控制系统,它由操作员站、现场PLC控制站及现场仪表组成。具有硬件系统可靠性高、稳定性好、故障率低及维修量少等特点。 系统主要功能 ● 检测功能:由PLC对锅炉各种模拟量信号以及开关量信号进行巡检和显示,并自动进行各种信号的故障判断和抗干扰保护。 ● 控制功能:能组成各种复杂的控制调节方式。可对多台锅炉的给水泵、鼓风、引风、给煤、锅炉给水、减温水等调节回路及水处理、热力除氧、减温减压等公用部分进行全面综合控制,并选择最佳参数进行自动调节。 ● 显示功能:实时数据显示、历史数据查询、工艺流程、超限报警、棒状图等。数据处理功能:可进行复杂的算术运算,数据自动存盘,并能随时和定时自动打印班报、日报和月报。 ● 蒸汽炉报警:给水泵、蒸汽压力、炉膛负压、炉膛温度、排烟温度、给水压力、汽包水位、过热蒸汽温度等主要参数根据需要发出声、光信号,进行自动记录。 ● 热水炉报警:补水泵、锅炉进出口温度、炉膛负压、炉膛温度、排烟温度等主要参数根据需要发出声、光信号,进行自动记录。 ● 强电后备功能:电机启/停联锁功能并有系统校验保护功能。本系统配有强电后备柜,装有水位、汽压、炉温、蒸汽流量、炉膛负压等重要参数指示仪表,各回路手自动无扰切换开关,主要电机的负荷电流表、电机启停操作按钮及各种指示灯,安全报警装置等。

范例-PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用

PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用 1 引言 锅炉是发电厂及其它工业企业中最普遍的动力设备之一,它的功能是把燃料中的贮能,通过燃烧转化成热能,以蒸汽或热水的形式输向各种设备。目前,国内大多数工业锅炉都是人工控制的,或简单的仪表单回路调节系统,燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体,有许多被控制量与控制量,扰动因数也很多,许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统,由于其内部能量转换机理过于复杂,采用常规的方式进行控制,难以达到理想的控制效果,因此,必须采用智能控制方式控制,才能获得最佳控制效果。 2 系统的组成 系统运行的示意图如图1所示。 图1 系统运行示意图 由图1可知,燃料和空气按一定比例进入燃烧室燃烧,产生的热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽,经负荷设备调节阀供给负荷设备使用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱排入大气。

锅炉是个较复杂的调节对象,为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要,生产过程各主要工艺参数必须加以严格控制。主要调节项目有;负荷、锅炉给水、燃烧量、减温水、送风等。主要输出量是:汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。这些输入量与输出量之间是互相制约的,例如,蒸汽负荷变化时,必然会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化;燃料量的变化不仅影响蒸汽压力,同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、空气量和炉膛负压等。对于这样复杂的对象,工程处理上作了一些简化,将锅炉控制系统划分为若干个调节系统。主要的调节系统有: (1) 汽包水位调节系统 被调量是汽包水位,调节量是给水流量,它主要考虑汽包内部物料平衡,使给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在工艺允许范围内。 (2) 过热蒸汽温度调节系统 维持过热器出口温度在允许范围之内,并保证管壁温度不超过允许工作温度。 (3) 燃烧调节系统 使燃料燃烧所产生的热量适应蒸汽负荷的需要;使燃料量与空气量之间保持一定比例,以保证经济燃烧;使引风量与送风量相适应,以保持炉膛负压稳定。 这里将讨论锅炉汽包水位调节系统、燃烧调节系统及蒸汽温度调节系统。 2.1 系统的检测信号及锅炉的控制任务 锅炉设备的检测信号包括:蒸汽流量、汽包水位、汽包蒸汽压力、加水量、炉膛负压、鼓风量、烟气含氧量、当已知检测信号的情况下,锅炉的控制任务是:在用户蒸汽机需要的情况下,PLC控制加水阀、输煤量、鼓风量与引风量,使保持锅炉汽包水位稳定,蒸汽压力稳定,炉膛负压稳定,烟气稳定,使燃料能量最充分地燃烧,以取得最大的热效率。 2.2锅炉的主要控制流程 (1) 锅炉水位控制流程 水位自动控制的主信号为水位差压变送器输出的信号。前馈信号可以

进程控制系统设计说明书

中北大学 课程设计说明书 学院、系:软件学院 专业:软件工程 班级:13140A05 学生姓名:学号: 设计题目:基于Windows的线程控制与同步 起迄日期: 2015年12月28日~2016年1月8日指导教师: 日期: 2015年12月25日

一、设计目的 进程同步是处理机管理中一个重要的概念。本设计要求学生理解和掌握Windows中线程控制与同步机制的相关API函数的功能,能够利用这些函数进行编程。 二、任务概述 (1)实现生产者-消费者问题。 (2)实现读/写者问题。 (3)实现哲学家就餐问题。 三、总体设计 (1)生产者-消费者问题。是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中,然后重复此过程。与此同时,消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据,消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。 (2)读/写者问题。创建一个控制台程序,此程序包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文件(后面有介绍)的要求进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先或写者优先的读者-写者问题。 (3)实现哲学家就餐问题。用来演示在并行计算中多线程同步(Synchronization)时产生的问题。在1971年,著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题,即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后,这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽。有服务生解法,资源分级解法,Chandy/Misra解法。 四、详细设计函数 (1)生产者-消费者问题 #include

电梯控制系统设计设计说明

电梯控制系统设计设计说明

第 1 页共 3 页 编号: 毕业设计说明书 题目:电梯控制系统设计 院(系):电子工程与自动化学院 专业:电子信息科学与技术专业 学生姓名: 学号:0900840218 指导教师:李莉 职称:讲师 题目类型:理论研究实验研究工程设计√软件开发 2013年5月20日

第 3 页共 39 页 摘要 本设计主要利用AT89S52单片机,实现电梯控制系统的设计。单片机与电机驱动电路的结合完成了电梯基本的升降、楼层停靠、方向选择、时间控制等基本功能,研究并实现了在上位机的模式下通过LABVIEW的远程监测的方法,完成了系统样机的设计与制作。 本设计参照了通用电梯的设计标准,有良好的操作界面和通用的外部接口,具有人性化设计,实现较好的外设兼容性。同时在系统样机中完成的其它设计研究还包括,利用LED和蜂鸣器组成的简单电路实现电梯意外声光报警、利用数码管实现电梯楼层显示,利用4x4矩阵键盘实现电梯楼层按键选择,利用LED实现目的楼层的指示,利用MAX232串口电路实现串口通信,来监测电梯实时状态。样机使用的主要器件包括低功耗、高性能的AT89S52单片机,低功耗、低成本、低电压的MAX232,双全桥电机专用驱动芯片L298,共阴极八段数码管,4x4矩阵键盘等,通过比较合理的设计使样机系统基本达到了任务要求,并具有很高的性价比,硬件设计简单可靠。软件部分使用keil软件进行C语言程序编写,用proteus 7软件进行仿真调试。本设计中综合使用了数字电路、模拟电路、高频电路、单片机及编程、硬件逻辑描述、LABVIEW及其应用以及计算机辅助设计(CAD)等多方面的知识,软硬件结合,很好地完成了本科毕业设计任务要求并取得了良好的学习效果。 关键词:AT89C52;单片机;电梯控制系统; C语言

ZGK智能化锅炉控制系统

ZGK智能化锅炉控制系统 由南京英吉诚能源技术开发有限公司自行开发研制的ZGK智能化锅炉控制系统是一个集节能、环保、自动控制于一体的智能化控制系统。 该系统能根据在线用汽负荷自动调节鼓、引风机的风量和炉排的速度,全程记录运行数据和故障状况,还能对多台锅炉进行远程异地集散控制。该系统通过实时采集蒸汽的实际用量建立一套给煤量、风量、水量和用汽负荷之间的能量优化运行数学模型。根据负荷的不同及时调整炉排速度及鼓、引风机的风量配比。根据锅炉水位的高低及时调节给水量,保持气压、热量的稳定。该系统既能通过总线上的上位机集中监控操作,又能在上位机休眠时多台锅炉在分散状态下自动检测各项实时运行和指令,执行各自的全自动运行程序,实现系统的集散控制。 众所周知,锅炉在燃烧过程中,当炉膛内空气不足时,会造成燃料不完全燃烧损失,不仅浪费了能源,而且排放到空气中去后还会污染环境;而当炉膛内空气量过多时,又使热量被过剩空气带走,造成排烟损失,同样,极大地浪费了能源。通常根据蒸汽压力的变化来控制给煤机的给煤量和调节炉排转速以达到控制炉膛中燃烧时间的目的.当给煤量变化时,送风机、引风机的风量也应相应地变化,使不完全燃烧损失和排烟损失之和为最小,使锅炉的热效率最高。为达此目的,传统的做法是用阀门开度调节的方法,即用风门来调节送(引)风的风量,用水阀门来调节给水量。这不仅造成了能量的损失,而且,由于天长日久阀门锈化损坏,使得无法调节。而由南京超能士科技有限公司自行研制开发的ZGK智能化锅炉控制系统能有效地消除上述的弊病,它通过锅炉燃烧过程的自寻最优化控制,对被控参数的实时变化曲线进行即时跟踪,自动地进行分析和计算,找出最佳的控制参数和最佳的风煤比,继而对给煤量、风量、水量进行协调控制,使锅炉的热效率始终处于最佳值的燃烧区,从而达到节约电能、节约燃料、环保的目的。 该系统性能稳定,运行可靠。其不仅有效地降低锅炉排烟热损失和燃料不完全燃烧热损失,而且还减少了对环境的污染排放,减轻了操作者的劳动强度。 一、系统的控制原理和节能机理 1.1系统的控制原理 ZGK智能锅炉控制系统通过实时采集蒸汽的实际用量,建立一套给煤量、风量、水量和用汽负荷之间的能量优化运行数学模型。根据用汽量的多少实时地调整给煤速度及鼓风、引风之间的风量比,在进行水位控制时,不仅根据锅炉水位的高低,而且还根据蒸汽的流量,给水的压力等参数来进行综合控制。在建立“能量优化运行数学模型”软件的基础上,其控制算法不仅采用了PID控制,而且还采用了智能控制、模糊逻辑控制、参数自整定控制和锅炉热效率寻优控制,在系统的硬件方面,采用了DSP和RISC多微数字处理器系统,在运算方法上采用了快速浮点法,从而,使整个实时控制系统在处理信息方面的速度可达每秒三百万次以上。 1.2系统的节煤机理 ZGK智能锅炉控制系统解决了锅炉运行不稳定所造成的燃煤浪费,它完全实时地根据蒸汽用量和锅炉实际运行参数所编制的运行优化程序,自行调节给煤量和鼓、引风量,使锅炉炉膛的燃烧稳定,减少了炉膛内由于空气过多所造成的排烟换失和炉膛内由于空气过少而造成的燃料不完全燃烧损失。 1.3系统节电机理

FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析

FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析 摘要:氮氧化物是雾霾产生的一大成因,也是燃气锅炉排放的主要污染物。已颁布的《北京市锅炉大气污染物排放标准》将工业锅炉氮氧化物的排放标准大幅提高。 关键词:FGR循环型工业锅炉;节能控制系统设计; 工业锅炉是重要的热能动力设备,我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。我国锅炉制造业特别是改革开放以来随着国民经济的蓬勃发展,全国有千余家持有各级锅炉制造许可证的企业可以生产各种不同等级的锅炉。由于节能环保日益严格,而工业锅炉又处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产运行状态,因此对工业锅炉推广应用各种新技术、新工艺、新管理是实现节能降耗、减少污染的重要途径。随着工业生产规模的不断扩大,生产过程不断强化。 一、烟气循环FGR的主要原理 烟气循环参与再燃烧有两种方式:烟气内部循环和烟气外部再循环。烟气内部循环一般用于普通低氮应用,利用燃烧器喷嘴流速产生卷吸烟气的效应,使少量烟气再次参与燃烧,降低火焰温度,排放目标值为80 mg/m3;而烟气外部再循环是通过风机的机械力量大幅度增加再循环烟气的流量,再循环烟气量可占总烟气量的25%,大幅度降低火焰温度,更低的氮氧化物排放。 二、FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析 1.物料出口温度控制。经过分析可知,影响锅炉物料出口温度的因素包括物料流量、燃烧工况以及空气量与燃料量比值等,在控制系统中,物料出口温度是通过改变燃料流量来控制的,但受到燃烧工况、风量的跟随作用以及风量与燃料量的比值影响。为了使物料出口温度稳定在目标温度,必须保证燃料能够充分燃烧,释放出足够的能量,因此选择采用串级控制系统。该控制系统中,物料出口温度控制回路为串级控制系统的主回路。在控制方案中,当物料出口温度由于某种干扰变化时,通过物料出口温度控制器的输出来改变燃料控制器的给定值,使燃料量随之变化。然后通过比值控制器使空气量也发生改变,保持燃料量和空气量的流量比不变。但从动态角度看,因蒸汽出口温度变化首先反应到燃料量给定值的变化,使燃料量随之变化,再经过燃料量测量变送器、比值器,改变空气量控制器的给定值,空气量才发生变化。显然,空气量的变化滞后于燃料量,即动态比值不能得到保证。在实际工业生产中,为了使燃料完全燃烧,在提升负荷时要求先提升空气量,后提升燃料量;在降低负荷时,要求先降低燃料量,后降低空气量,即所谓具有逻辑提降量的比值控制系统。通过增加两个选择器HS、LS 组成具有逻辑提降功能的燃烧过程控制系统,空气量与燃料量的比值。燃烧系统要减少稳态误差,同时由于流量噪声比较大,不能采用微分作用。因此,燃料流量控制器和空气流量控制器均采用控制器。如有微分作用时,一旦主控制器和输出稍有变化,调节阀将大幅度变化,不利于控制,所以副控制器选用控制器,主控制器采用PID 控制器。 2.烟气含氧量闭环控制。烟气含氧量是指燃料燃烧之后排出的烟气中氧气的含量,它主要与燃料的燃烧状况有关。烟气含氧量的影响因素是燃烧工况。燃烧过程的燃料量与空气量比值控制系统存在一个不足,即不能保证两者是最优比,这是由于流量测量的误差以及燃料质量的变化所造成的。为此,文中方案采用烟气氧含量作为送风量的校正信号。锅炉燃烧过程中烟气含氧量的闭环控制方案,烟气含氧量作为被控变量,其设定值是锅炉燃烧效率最高情况下的最优烟气含氧

自动洗车机电气控制系统设计说明书

word 完美格式 题目:自动洗车机电气控制系统设计 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 评语: 成绩: 指导老师签名: 目录 日期:

1系统概述 . (3) 1.1应用背景及意义 (3) 1.2系统描述及设计要求 (3) 2方案论证 . (4) 3硬件设计 . (6) 3.1系统原理方框图 (6) 3.2系统主电路原理图 (6) 3.3 I/O 分配 (7) 3.4 PLC 选择 (8) 3.5 PLC 控制原理图 (9) 3.6 PLC 控制接线图 (10) 3.7元器件选型 (12) 4软件设计 . (13) 4.1主流程图 (13) 4.2梯形图 (13) 5系统调试 . (18) 设计心得. (20) 参考文献. (20)

1系统概述 1.1 应用背景及意义 汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展,人们生活水平提高,人们对汽车的需求逐渐增加,随之而来的便是汽车的保养。其中汽车清洗 便是不可或缺的一项内容。当今社会,高科技的发展实现了各行业的自动化控制, 但是在汽车清洗行业,大部分仍是人工完成。传统洗车业利用人力,对汽车涂抹 泡沫,然后利用水泵对汽车进行冲洗,再在自然光及风等条件下,使清洗后的汽 车进行自然风干。虽然实现汽车清洗,但过分依赖人力,操作时间长,浪费大量 水资源,经济性差,不利于洗车业的发展。目前比较大型的汽车美容公司,虽然 实现了汽车的清洗、打蜡、喷漆等的自动化,但成本高,其自动控制系统不适合 小型的、专门的汽车清洗行业。因此,对于中小型城市,汽车清洗业有着巨大的 发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗,就成了汽车 清洗行业发展的必然要求。本次设计采用 PLC控制,通过线路的通断来实现汽车 自动清洗。它可以节省人力、物力资源,高效、准确的完成洗车任务,为客户提 供便利,而且极大的节约水资源,符合建设节约型社会的时代需要。这套汽车自 动清洗系统结构简单,成本低,适合不同场合的需求,尤其是中小型公司。 1.2 系统描述及设计要求 自动洗车机由门式框架组成,门式框架有一台三相异步电机拖动,4KW 380V 50HZ,在车头和车尾处分别设置有一个行程开关,门式框架上安装有 3 个刷子(上、左、右各 1 个),分别有 1 台单相电机拖动, 1.5KW 220V 50HZ,同时门式框架上安装有 3 组喷水喷头(上、左、右各 1 个),由一台水泵电机拖动 1KW220V 50HZ,喷头由电磁阀控制 DC24V 5W。洗车机外部框架结构示意图如图 1.2.1 所示。

液位控制系统设计说明

目录 第1章绪论............................................................................................... - 1 - 第2章设计方案........................................................................................ - 2 - 2.1 方案举例......................................................................................... - 2 - 2.2 方案比较......................................................................................... - 3 - 2.3 方案确定......................................................................................... - 3 - 第3章硬件设计........................................................................................ - 4 - 3.1 控制系统......................................................................................... - 4 - 3.1.1 AT89C51单片机 ..................................................................... - 4 - 3.1.2 AT89C51的信号引脚............................................................... - 6 - 3.1.3 单片机最小系统 ....................................................................... - 7 - 3.2 感应系统......................................................................................... - 8 - 3.3 指示系统......................................................................................... - 9 - 3.4 液位控制系统................................................................................. - 10 - 3.5 电机与报警系统.............................................................................. - 11 - 第4章软件设计...................................................................................... - 14 - 4.1 延时子程序.................................................................................... - 14 - 4.2 感应系统程序................................................................................. - 14 - 4.3 指示系统程序................................................................................. - 15 - 4.4 电机和警报系统程序 ....................................................................... - 16 - 4.5 液位预选系统程序 .......................................................................... - 16 - 4.6 系统主流程图................................................................................. - 19 - 第5章系统测试...................................................................................... - 21 - 5.1 仿真测试过程................................................................................. - 22 - 5.2 仿真结果....................................................................................... - 24 -总结...................................................................................................... - 25 - 致谢...................................................................................................... - 26 - 参考文献................................................................................................... - 25 -附录1 系统仿真电路 ................................................................................ - 28 - 附录2 源程序.......................................................................................... - 29 -

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