变频器装置在锅炉设备控制中的应用

变频器装置在锅炉设备控制中的应用

刘喜国

(龙煤矿业集团鹤岗分公司南山煤矿,黑龙江鹤岗 154100)

摘 要 该文主要介绍变频技术在南山煤矿锅炉电控改造中的应用情况,说明变频器的控制原理及技术性能,分析了投用后的经济效益。关键词 变频技术 控制原理 技术性能 经济价值中图分类号TK32 文献标识码 B

南山煤矿立井锅炉车间始建于上世纪80年代,锅炉电气控制系统均是由老型开关、接触器等电气材料构成,存在着故障率高,电能损耗大,安全隐患多等不利因素。而更严重的是锅炉仪表老化、失灵,运行参数不准确,严重的威胁锅炉供暖系统的安全运行。1 锅炉电气控制系统改造方案的拟定

根据立井锅炉房的实际情况,对电气控制系统进行重新设计。本着既节能降耗,又控制简便,既安全又投资较少,经济实用的原则,选择了变频调速技术,采用了当今较先进的EV 2000变频器控制装置。变频器是利用同步转速与频率成正比的原理,通过改变电动机电源频率而改变交流电动机转速的装置,是国际上近年新兴起的新型产品。它的主要特点是根据设备工况自动控制而节约电能,当频率降低时其功率降低很大,如果电机频率降低5H z ,而电机功率将下降28%,当电机频率降低10H z 时,电机功率将下降40%;因此节电显著,平均达40%左右。变频器结构紧凑,具有电机缺相、过流、过压、欠压、过热、过载、短路等多重保护功能,而变频器本身具有先进算法及控制方式,便于实现智能控制,可根据现状调整电压及电流,实现转速调节。

2 控制系统改造后的原理及技术性能

动力配电系统电源柜采用GGD 标准型,内装继电保护装置,具有欠压、过流、短路等功能。

锅炉控制柜采用标准的GGD 柜体,可靠的空气断路器可以实现对电机的短路保护,避免事故的扩大;优良的交流接触器能延长设备的使用寿命;优质的电流互感器与电流表组成性能准确可靠的电机运行监视体系,及时反馈电机运行状态、输出功率变化。

鼓风机、引风机、炉排等电机采用变频调速控制。

*收稿日期:2010-05-14

作者简介:刘喜国(1962-),男,黑龙江省鹤岗人,大专学历,工程师,1990年毕业于黑龙江省鹤岗工学院,在龙煤矿业集团鹤岗分公

司南山煤矿从事机电技术管理工作。

电机速度可根据锅炉燃烧现状经过PI D 控制及时调节,由于变频器是无触点启动电机,无级调速,启动过程平滑无冲击,整个启动过程始终不超过额定电流,这样既节约了电能,又解决了电机过热问题,也避免了电机频繁启动引起的电机及接触器过热烧毁现象,同时由于转速低,可不同程度的减小设备的磨损程度,延长风机、炉排、减速箱及轴承等的使用寿命。

利用变频调速技术控制炉膛负压在规定范围内运行。引风机与鼓风机的变频器、压力变送器组成PI D 闭环调节自控系统,可根据锅炉燃烧自动控制锅炉风量,保持微负压运行状态。

为确保系统不间断正常运行,还安装一套工频控制回路,可自由转换,当变频器出现故障时临时切换到工频,不影响锅炉的正常运行,并增加电动机综合保护器,对电动机实行缺相、过载等进行保护,增加了电动机运行的安全性能。3 主要经济价值分析

一台炉的用电设备如下:

引风机电机Y250M -4,55k W,4极,1480r /m i n ,I=102.5A,c os =0.88.

送风机电机Y225S-4,37k W,4极,1480r/m i n,I=69.8A,cos =0.87.

炉排电机BJ O 2-31-6,1.5k W,6极,940r /m in ,I=3.92A,cos =0.74.

根据公式:Q =P t ,P =3UIcos ,

式中:Q -电量;t -时间;P -功率;U -电压;I -电流。

(1)变频改造前引风机:

Q 1=P t =3UI cos t

=1.732 380 102.5 0.88 1 10-3

=59.37(k W h)送风机:

Q 2=Pt =3UIcos t

=1.732 380 69.8 0.87 1 10-3=39.97(k W h)

炉排:

Q

3

=P t=3UIcos t

=1.732 380 3.92 0.74 1 10-3

=1.91(k W h)

每小时用电量Q=Q1+Q2+Q3=59.37+39.97 +1.91=101.25(k Wh).

(2)变频改造后

当引风机频率40H z,I=63A时,

Q

1

=P t=3UIcos t

=1.732 380 63 0.88 1 10-3

=36.49(k Wh)

当送风机频率42H z,I=28A时:

Q

2

=P t=3UIcos t

=1.732 380 28 0.87 1 10-3

=16.03(k Wh)

当炉排频率25HZ,I=2A时:

Q

3

=P t=3UIcos t

=1.732 380 2 0.74 1 10-3

=0.97(k Wh);

每小时用电量:

Q=Q

1

+Q

2

+Q

3

=53.49(k W h).

变频改造前、后对比每小时节电:

Q

节

=Q-Q=101.25-53.49=47.76(k W h)每年供暖期210天,变频改造后整个供暖期每台

炉节电:Q

总

=47.76 210 24=240710.40(k Wh)每k Wh电按0.52元计算,则每年节约电费金额: 240710.40 0.52=125169.40(元)

4 结论

立井锅炉配电系统改造是变频器装置在锅炉设备中的应用,这套控制装置在整个采暖期的使用中,运行状态良好,锅炉变频控制柜由于鼓风机、引风机、炉排控制可及时调节,使锅炉燃烧更加充分,可提高锅炉热效率5~10%。安全保护措施齐全可靠,电动机烧损率大大降低,减少故障率70%,通过调节频率,可随时调节电动机的转速,电流下降,降低了电能消耗,平均节电40%以上。立井锅炉配电系统的改造既节约了能源,又降低了能耗,给企业带来很大的经济效益。

(上接第86页)燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。

(2)当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。

(3)应保证电动机在运行过程中良好的润滑,运行中发现轴承过热或润滑变质时,应及时换润滑油。

(4)当轴承的寿命终了时,电动机运行时振动及声音将明显增大,检查轴承的径向游隙达到一定数值时,即更换轴承。

(5)拆卸电机机时,从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以,如果没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子较为便利,从定子中抽出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。

3 预防和减少电动机故障的技术措施

3.1 完善电动机的保护 合理整定

在煤矿井下推广使用电动机的微机综合保护装置,它对电动机具有漏电闭锁保护、过载保护、短路保护、断相保护、欠压保护、过电压保护、防止先导回路的短路自启动保护,还可以实现电动机重载平稳启动,并减小机械电气冲击。

3.2 全面检测 严把产品质量关

对新进电动机和修复后的电动机在下井前要严格进行检查试验,不光要对接地电阻测试或空负荷运转测试,还必须做带负荷运行和全面的性能检测。

3.3 提高职工素质 增强设备管理制度

(1)要提高职工的技术水平,在安装电动机时按照厂家提供的安装和维护说明书进行安装,不能对设备进行改装。

(2)应制定严格的设备检修责任制和设备运行检查责任制,杜绝设备超期、带病使用;坚决杜绝不规范操作、使用及运行,严禁重载起车、频繁起车等不规范行为,为电动机运行创造良好的条件。

4 结语

在煤矿井下生产运行中,电动机的故障大部分是人为因素造成的。对电动机故障原因进行分析,加强对运行中电动机的维修和保养,能够大大地减少电动机事故,降低生产成本,提高煤矿企业的生产效率。

参考文献:

[1]全国职业培训教案工作指导委员会煤炭专业委员会编.煤矿电气设备检修工艺[M].北京:煤炭工业出版社,2006.

[2]于金海,李顺达.现代煤矿电工常用技术手册[M].北京:当代中国音像出版社,

2003.

锅炉控制系统简介

锅炉控制系统简介 本锅炉控制系统设计遵循先进、可靠、安全、经济、适用、开放的原则。系统控制器采用DCS、计算机系统，能实现锅炉及辅机的热工控制、电气检测、联锁保护、自动调节及控制等，实现锅炉房生产过程控制自动化。 系统组成及技术要求 1系统组成 锅炉采用DCS控制系统集中监控，在锅炉房就地控制室内布置锅炉控制设备。整个锅炉系统的监视及控制功能将通过DCS控制系统实现，DCS将对锅炉系统所有被控对象进行监控，包括闭环控制、设备启、停控制，设备启停状态、远方/就地切换、主要工艺参数的监视（数据采集、LCD画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等），并完成设备的连锁保护。机组正常运行时，运行人员主要在锅炉房就地控制室中通过LCD液晶显示器、键盘、鼠标来完成锅炉系统控制功能，只有非正常状态下，运行人员通过就地手操进行控制。 锅炉控制系统采用一套带冗余配置的DCS系统控制器及操作员站，实现对锅炉系统的集中监控，能对锅炉系统进行按键操作的全自动启动和停止的控制。控制系统由下述几部分组成：传感器、变送器，调节器及电动执行器等。同时系统能实现 对重要设备的手/自动切换和必要的手操功能。 锅炉自动调节系统包含下列项目： a 汽包水位自动调节； b 炉膛压力自动调节； c 蒸汽温度自动调节； DCS控制系统按dcS系统进行设计，其系统的配置及主要特性如下： 2、控制方式 采用集控、单机控制方式，集控方式下可以通过操作员站

的键盘和鼠标，对主、辅机设备进行启停，并由联锁功能；对各调节回路进行手动和自动控制；在手动方式下，通过备用操作盘启停设备和用硬手操对调节回路进行控制。系统主要运行在集控方式，只有控制系统故障时才在单机方式下运行。 集控方式下控制的设备有：引风机，鼓风机，给煤机，给水泵等。集控方式下的调节回路有：锅炉喂煤调节，炉膛负压调节，主蒸汽温度自控调节、汽包水位三冲量调节等。 3、主要画面监视及操作功能： 流程图参数显示 调节回路操作显示 电机控制显示 顺序启停操作 事件、报警显示 趋势记录显示保护报警显示 信号一缆表显示报表打印

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；

《锅炉控制系统》

锅炉供暖系统控制 1 设计要求： 运用厦门宇电808仪表对锅炉的温度或压力进行控制，利用力控组态软件设计上位机界面，在界面上要求显示实时历史曲线，以及实测值，给定值。 2 系统功能概述： 基于力控组态软件的锅炉监控系统的设计主要是充分利用软件的优势，通过对锅炉系统中的三个主要参数，即锅炉水位、炉膛压力、锅炉内温度的控制来实现对锅炉系统的实时监控。具体的控制原则为：当锅炉液位“LEVEL”的值高于100时，系统产生报警，对应的入水阀门会变小到5%；当炉内压强“YL”的值低于50Pa时，高于200Pa时系统也会报警，同时出气阀门开启；同样，当锅炉内温度“WD”的值高于80时，系统也产生报警信息，同时进气阀门会变小到5%。 3 系统设计： 锅炉供暖系统：将仪表与计算机、锅炉系统连接，对力控程序系统进行运行，改变参数观察界面、曲线、参数、报表的变化，查看计算机界面上的参数是否与仪表一致。 本组设计的工程项目中包含有主界面窗口、表头窗口、报警窗口、专家报表窗口、实时/历史曲线窗口。 3.1 主界面： 图3-1 供暖系统主界面 3.2 组建I/O设备：

图3-2 I/O口组态 3.3数据库组态： 图3-3 定义变量 3.4 实时曲线:实时曲线把对储水罐温度或压力进行实时监控的数据显示 出来 增加趋势曲线：在工具箱中选择“常用组件/趋势曲线”，并放置到合适位置，调整大小和设置属性。输入名称“实时曲线”，并选择变量WD.PV和YL.PV。如图所示： 图3-4 温度实时曲线

图3-5 压力实时曲线 3.5 历史曲线：显示历史曲线，打开“数据库/历史参数”，设置保存类型。历史曲线显示历史测量值，并设置了查询按钮、起始时间和时间长度，可以对历史数据中任意一个时间段的数据进行精确查询；对起始时间（包括年月日时分秒）和时间长度（包括分和秒）都要进行属性扩展设置和对应的脚本编辑，从而可以在查询时随意设置时间段。 图3-6 温度历史曲线 图3-7 压力历史曲线

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

锅炉设备的控制

4.3锅炉设备的控制 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。 4.3.1工艺流程简介 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。压力为Pm 的过热蒸汽，经负载设备控制供给负荷设备用。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，排到大气。图4.3-1给出了一个20T/h 工业燃煤锅炉工艺流程图。 热空气燃料 给水(由给水泵来) 冷空气(由送风机来) 烟气(由引风机送往烟囱) 图4.3-1 20T/h 工业燃煤锅炉工艺流程图 锅炉是全厂重要的动力设备，其要求是供给合格的蒸汽，使锅炉发热量适应负荷的需要。为此，生产过程的各个主要工艺参 数必须严格控制。锅炉设备的主要控制 要求如下。 ① 供给蒸汽量适应负荷变化需求 或保持给定负荷。 ② 锅炉供给用汽设备的蒸汽压力应保持在一定范围内。 ③ 过热蒸汽温度应保持在一定范围内。 ④ 汽包水位保持在一定范围内。 ⑤ 保持锅炉燃烧的经济性和安全 运行。 给水量 减温水 燃料量 送风量 引风量 汽包水位 蒸汽温度 蒸汽压力 过剩空气 炉膛负压 图4.3-2 锅炉控制对象

PWM变频控制技术

PWM 变频控制技术 变频调速原理 变频器工作原理：变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。在诸多交流异步电动机调速技术中，如调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速、变频调速等，其中由于变频调速具有的优点： （1）调速时平滑性好，效率高； （2）调速范围较大，精度高； （3）起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显； （4）易于实现过程自动化； 因此，变频调速技术是当前应用最广泛的一种调速技术。在中小功率的变频调速系统中使用最多的变压变频调速，简称U/F 控制，相应的变频调速控制器为电压源型变频调速器（VSI ）。由电机学知识可知异步电动机的转速与电源频率有以下关系： )1(60s p f n -= （2-1） 式中：n —电机的转速（r/min ）； p —磁极对数； s —转差率（％）； f —电源频率（Hz ）。 从式（2-1）可以看出，改变电源频率就可以改变电机转速。另外，根据的电势公式知道，外加电压近似地与频率和磁通的乘积成正比。即 φf C E U 1≈∝ （2-2） 式中C 1为常数。因此有： f U f E =∝φ （2-3） 若外加电压不变，则磁通随频率而改变，如频率下降，磁通会增加，造成磁路饱和，励磁电流增加，功率因数下降，铁心和线圈过热，显然这是不允许的。为此，要在降频的同时还要降压，这就要求频率与电压协调控制。此外，在很多场合为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变，也需要维持磁通不变，这亦由频率和电压协调控制来实现。通过改变异步电动机的供电频率，从而可以任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。 SPWM 模式下交直交变频器工作原理 SPWM 波形就是在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度一也最大，而脉冲间的间隔则最小。反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，如图所示。这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的谐波成分大为减小，

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

锅炉设备及运行管理制度(新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 锅炉设备及运行管理制度(新版)

锅炉设备及运行管理制度(新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 第一章总则 第一条为加强河南福喜食品有限公司锅炉设备及运行的管理工作，提高锅炉管理水平，依据国家相关法律、法规和集团公司《设备管理办法（试行）》制订本制度。 本制度适用于本公司各锅炉使用单位及相关管理处室。 本制度所称锅炉是指本公司所属范围内的蒸汽锅炉、有机热载体炉以及蒸汽的余热锅炉。 第四条锅炉设备及运行管理的主要任务是：依照国家有关法律、法规，确定锅炉管理职责，明确锅炉设备及运行管理要求，对锅炉从规划、设计、选型、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程进行科学的综合管理，不断提高锅炉设备及运行管理水平。 管理机构与职责 第五条公司设备管理部门职责

公司设备管理部门是公司锅炉的职能管理部门，在公司工程经理的领导下开展锅炉的管理工作。 贯彻国家和集团公司等上级各部门有关锅炉的各种法规、法令，制定、修订公司的锅炉设备及运行管理制度。 负责或参加锅炉选型、安装、使用、检验、修理、改造、竣工验收及锅炉房工艺设计的审查工作。 负责锅炉检修、更新计划的审核工作。 监督检查全公司锅炉使用维护情况、档案资料管理情况、安全附件使用管理、校验情况。 对于锅炉发生的事故，按质量监督部门颁发的《锅炉压力容器事故处理规定》进行分类和上报。并按公司《设备事故管理制度》的规定参加或组织锅炉设备事故的调查分析和处理并对事故预防措施进行审批，对执行情况进行检查。 推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料，不断提高锅炉设备及运行的管理水平。 第六条各二级单位设备管理部门职责 负责组织贯彻上级有关部门下发的有关锅炉管理工作的条例、规程、办法、标准和通知，结合本单位实际情况制定锅炉设备及运行管

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

锅炉自动燃烧控制系统

锅炉自动燃烧控制系统 1、实时数据采集 能够对锅炉本体和辅助设备各种运行数据(包括总供回水温度、压力、流量、省煤器进出口水温度﹑压力烟气温度、除尘器进出口烟气温度压力、鼓引风压力、炉膛温度压力含氧量、煤层厚度、室外温度、鼓引风炉排电机频率速度电流状态、除渣除尘状态) 等信号通过总线进行动态采集，控制中心能够实时监控到锅炉本体﹑锅炉上煤﹑除渣等辅助设备的运行情况。 2、完整的报警机制 当锅炉调节系统发生异常情况时或报警时，上位机人机界面自动接受控制系统器发送报警信号，将报警状态及异常点在上位机上进行显示，并诊断提出相应问题大概原因，提供相应的处理办法提示，系统自动能把报警分为高中低三种报警级别，低级别的报警只做提示用，当发生低级别报警时不影响燃烧自动调节，中级别报警发生时需要做相应处理，高级别报警发生时系统能立即连锁停炉，并发出尖锐声光报警和相关提示信息，等待工程师处理后再次投入运行，所有报警系统会自动的写入永久数据库备份，供以后随时查询和故障诊断和决策处理。 报警内容有： 系统报警 包括DCS控制器自诊断硬件或致命软件命令错误

自动启动燃烧失败 通讯建立连接失败 数据报警 炉膛温度超高低报警 炉膛负压超高低报警 锅炉出口温度超高低报警 锅炉出口压力超高低报警锅炉回水温度﹑压力超高低报警 引风机风压高低报警 鼓风机风压高低报警 高级别报警 引风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 连锁控制保护报警 鼓风机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 上煤系统综合保护报警 炉排机变频器（电流﹑电压﹑故障）超速等报警 除渣系统综合保护报警 3、循环水控制系统 循环水是锅炉系统与外界交互的接口，循环系统通过泵不断的把热水源源不断的输送给用户或热站，把经过热释放后的二次低温水循环到锅炉系统再加热。我们采用保持循环水进、出口温差恒定，通过改变循环流量来控制热负荷的方式，是一种新方式。

锅炉智能控制系统

“智能锅炉”APP软件操作说明书 国家环境保护燃煤工业锅炉 节能与污染控制工程技术中心 2016年2月

一、概述 “智能锅炉”APP是依托国家环境保护燃煤工业锅炉节能与污染控制工程技术中心在工业锅炉和自动控制方面的产品与技术优势，利用先进的物联网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术和智能控制技术，向用户提供锅炉实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警等信息，提高能源综合利用效率。 二、软件说明 1.最新版本：1.0 2.更新日期：2016-2-20 3.支持系统：Android、IOS 4.软件大小：23.49 5.下载地址：https://www.wendangku.net/doc/b29770108.html,/ 三、基本功能 “智能锅炉”APP可实现的功能主要有：实时监控、数据分析、优化建议、维修保养、安全报警、项目介绍。 (一)实时监测 实时监测功能是在总系统图和子系统图上展现锅炉运行实时数据，锅炉房的六大系统实时运行数据，包括给料系统、燃烧系统、烟风系统、水系统、辅机系统、烟气净化系统。 (二)数据分析 以折线图、柱状图、饼状图等形式，对分析数据以年、月、日、当日方式进行展示，数据分析主要分为锅炉的运行数据分析和经济数据分析，主要有锅炉平均出力、锅炉负荷率、累计供汽/热量、累计耗煤量、累计运行时间、锅炉平均效率等、节能量、减排量、销售收入、运行成本、预计利润等； (三)优化建议 根据数据处理分析结果和专家经验，对锅炉运行优化提出建议，例如锅炉排烟温度很高，可以建立数学模型，模拟出各个运行参数对排烟温度的影响因子，分析出主要影响因素，再结合企业锅炉专家的经验，对排烟温度高的问题提出优化方案，辅助用户决策。

锅炉燃烧系统的控制系统设计

目录 1锅炉工艺简介 (1) 1.1锅炉的基本结构 (1) 1.2工艺流程 (2) 1.2煤粉制备常用系统 (3) 2 锅炉燃烧控制 (4) 2.1燃烧控制系统简介 (4) 2.2燃料控制 (4) 2.2.1燃料燃烧的调整 (4) 2.2.2燃烧调节的目的 (5) 2.2.3直吹式制粉系统锅炉的燃料量的调节 (5) 2.2.4影响炉内燃烧的因素 (6) 2.3锅炉燃烧的控制要求 (11) 2.3.1 锅炉汽压的调整 (11) 3锅炉燃烧控制系统设计 (14) 3.1锅炉燃烧系统蒸汽压力控制 (14) 3.1.1该方案采用串级控制来完成对锅炉蒸汽压力的控制 (14) 3.2燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 (17) 3.2.1 锅炉的热效率 (18) 3.2.2反作用及控制阀的开闭形式选择 (20) 3.2.3 控制系统参数整定 (20) 3.3炉膛的负压控制与有关安全保护保护系统 (21) 3.3.1炉膛负压控制系统 (22) 3.3.2防止回火的连锁控制系统 (23) 3.3.3防止脱火的选择控制系统 (24) 3.4控制系统单元元件的选择（选型） (24) 3.4.1蒸汽压力变送器选择 (24) 3.4.2 燃料流量变送器的选用 (24) 4 DCS控制系统控制锅炉燃烧 (26) 4.1DCS集散控制系统 (26) 4.2基本构成 (27)

锅炉燃烧系统的控制 4.3锅炉自动燃烧控制系统 (31) 总结 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35)

1锅炉工艺简介 1.1锅炉的基本结构 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。 1、锅炉本体 锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气，所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管，它既保护炉墙不致烧坏，又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。炉膛的结构、形状、容积和高度都要保证燃料充分燃烧，并使炉膛出口的烟气温度降低到熔渣开始凝结的温度以下。当炉内的温度超过灰熔点时，灰便呈熔融状态。熔融的灰渣颗粒在触及炉内水冷壁管或其他构件时会粘在上面。粘结的灰粒逐渐增多,遂形成渣块,称为结渣。结渣会降低锅炉受热面的传热效果。严重时会堵塞烟气流动的通道，影响锅炉的安全和经济运行。一般用炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷或炉排热负荷表示其燃烧强烈程度。炉膛容积热负荷是单位炉膛容积中每单位时间内释放的热量。在锅炉技术中常用炉膛容积热负荷来衡量炉膛大小是否恰当。容积热负荷过大，则表示炉膛容积过小，燃料在炉内的停留时间过短，不能保证燃料完全燃烧，使燃烧效率下降；同时这还表示炉墙面积过小，难以敷设足够的水冷壁管，结果炉内和炉膛出口处烟气温度过高，受热面容易发生结渣。室燃炉的炉膛截面热负荷是单位时间内单位炉膛横截面上燃料燃烧所释放的热量。在炉膛容积确定以后，炉膛截面热负荷过大会使局部区域的壁面温度过高而引起结渣。层燃炉的炉排热负荷是单位时间内燃料燃烧所释放的热量与炉排面积的比值。炉排热负荷过高会使飞灰大大增加。炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时，锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。 锅筒它是自然循环和多次强制循环锅炉中接受省煤器来的给水、联接循环回路，并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒筒体由优质厚钢板制成，是锅炉中最重的部件之一。锅筒的主要功能是储水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，

基于S7-200PLC的锅炉控制系统的设计

第一章绪论 锅炉是供热设备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，大多数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。锅炉作为一个设备总体，有许多被控制量与控制量，许多参数之间明显地存在着复杂的关系。对于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。 可编程逻辑控制器(PLC)既能代替传统的继电器接触器控制系统，又具有扩展各种输入输出模块，如A/D模块、热电偶热电阻模块，构成多功能控制系统。现代PLC集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定。在传统工业的现代化改造中发挥着越来越重要的作用。 目前供暖锅炉大都采用人工监控，一方面浪费人力；另一方面在出现事故隐患时，操作人员难以及时发现，很容易造成运行中设备的事故。 在各种工业企业的动力设备中，锅炉是重要的组成部分,所以锅炉的性能至关重要。要设计一套完整的、性能良好的工业燃烧锅炉，首先就必须了解一般燃烧锅炉的基本构造和燃烧过程。 1.1 锅炉的基本构造 锅炉是一种产生蒸汽或热水的热交换设备。它通过燃料的燃烧释放大量热能，并通过热传递把能量传递给水，把水变成蒸汽或热水，蒸汽或热水直接供给工业和生活中所需要的热能。所以锅炉的中心任务是把燃料中的化学能有效的转化为蒸汽的热能。图1.1为简单锅炉的大体组成部分。 锅炉的主要设备包括气锅、炉子、炉膛、锅筒、水冷壁、过热器、省煤器、燃烧设备、引风设备、送风设备、给水设备、空气预热器、水处理设备、燃料供给设备以及除灰除尘设备等。 气锅：由上下锅筒和三簇沸水管组成。水在管内受管外烟气加热，因而管簇内发生自然的循环流动，并逐渐气化，产生的饱和蒸汽积聚在上锅筒里面。 炉子：是使燃烧从充分燃烧并释放出热量的设备。 炉膛：保证燃料的充分燃烧，并使水流受热面积达到规定的数值。

变频调速技术ACS6000概述

变频调速技术 现代工业生产过程中，各种设备的传动部件大都离不开电动机，且电动机的传动在许多场合要求能够调速。电动机的调速运行方式很多，以电动机类型分大致可分为直流调速与交流调速两种，而交流调速方式又可分为变极调速、改变转差率调速和变频调速等几种方式。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。 (2) 调速范围较大，精度高。 (3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。 (4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源，目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点： 第一，直流电机的单机容量一般为12-14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6-10kV。第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转