热电厂锅炉炉膛温度控制系统的设计
电锅炉控制方案范文
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。
基于PLC的加热炉温控制系统设计
毕业设计（论文）题目：基于PLC的加热炉温控制系统设计学院：电子信息学院专业班级：06自动化（2）指导教师：康涛职称：讲师学生姓名：雷颖倩学号：40604010225摘要在现代工业生产过程中，一些温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。
本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。
本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为福被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。
经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。
关键词：锅炉，温度，串级控制，PLC，PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS：boiler，temperature，bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
基于PLC的锅炉温度控制系统毕业设计
目录1 绪论 (1)1.1课题背景及研究目的和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3项目研究内容 (2)2 PLC和组态软件基础 (3)2.1可编程控制器基础 (3)2.2组态软件的基础 (5)3 PLC控制系统的硬件设计 (7)3.1PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)3.3系统整体设计方案和电气连接图 (9)3.4PLC控制器的设计 (10)4 PLC控制系统的软件设计 (13)4.1PLC程序设计的方法 (13)4.2编程软件STEP7--M ICRO/WIN概述 (13)4.3程序设计 (15)5组态画面的设计 (25)5.1组态变量的建立及设备连接 (25)5.2创建组态画面 (28)6系统测试 (32)6.1启动组态王 (32)6.2实时曲线观察 (32)6.3分析历史趋势曲线 (33)6.4查看数据报表 (35)6.5系统稳定性测试 (36)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，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，PLC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。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为副被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度串级控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
电热锅炉的应用领域相当广泛，在相当多的领域里，电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。
目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术，既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。
火电厂燃煤锅炉温度控制系统
火电厂锅炉温度控制系统锅炉温度的控制效果直接影响着产品的质量，温度低于或高于要求时要么不能达到生产质量指标有时甚至会发生生产事故。
采用双交叉燃烧控制以锅炉炉膛温度为主控参数、燃料和空气并列为副被控变量设计火电厂锅炉温度控制系统，以达到精度在-5 C范围内。
工程控制是工业自动化的重要分支。
几十年来，工业过程控制获得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及能源的节约都起着重要的作用。
生产过程是指物料经过若干加工步骤而成为产品的过程。
该过程中通常会发生物理化学反应、生化反应、物质能量的转换与传递等等，或者说生产过程表现为物流过变化的过程，伴随物流变化的信息包括物流性质的信息和操作条件的信息。
生产过程的总目标，应该是在可能获得的原料和能源条件下，以最经济的途径，将原物料加工成预期的合格产品。
为了打到目标，必须对生产过程进行监视和控制。
因此，过程控制的任务是在了解生产过程的工艺流程和动静态特性的基础上，应用理论对系统进行分析与综合，以生产过程中物流变化信息量作为被控量，选用适宜的技术手段。
实现生产过程的控制目标。
生产过程总目标具体表现为生产过程的安全性、稳定性和经济性。
(1)安全性在整个生产过程中，确保人身和设备的安全是最重要和最基本的要求。
在过程控制系统中采用越限报警、事故报警和连锁保护等措施来保证生产过程的安全性。
另外，在线故障预测与诊断、容错控制等可以进一步提高生产过程的安全性。
(2)稳定性指系统抑制外部干扰、保持生产过程运行稳定的能力。
变化的工业运行环境、原料成分的变化、能源系统的波动等均有可能影响生产过程的稳定运行。
在外部干扰下，过程控制系统应该使生产过程参数与状态产生的变化尽可能小，以消除或者减少外部干扰可能造成的不良影响。
(3)经济性在满足以上两个基本要求的基础上，低成本高效益是过程控制的另外一个重要目标。
为了打到这个目标，不进需要对过程控制系统进行优化设计，还需要管控一体化，即一经济效益为目标的整体优化。
锅炉温度串级控制系统
过程控制仪表课程设计题目：锅炉温度串级控制系统学生姓名：班级：学号：指导老师：2011年06月08日目录摘要 (2)1系统简介 (2)1.1 控制方式的确定 (3)1.2 检测元件和执行机构的选择 (4)1.2.1 检测元件的选择 (4)1.2.2 执行机构的选择 (4)1.2.3 微型计算机的选择 (4)1.2.4 输入输出通道及外围设备的选择 (6)2设计方案及仪表选型2.1系统控制硬件的设计2.1.1系统的原理框图.2.1.2 温度检测电路单元 (7)2.1.3 执行器的选择 (14)2.1.4 控制系统仪表配接图及说明2.1.5 仪表型号清单2.2 系统控制的软件设计3系统仿真的实现4设计总结参考文献 (20)摘要电阻炉是现代工业生产的主要装备，在国民经济建设中具有举足轻重的作用。
本次设计是根据电阻炉温度控制技术的发展要求而设计的一种温度实时串级控制系统。
其控制原理、思想非常适用于自动化程度比较高的企业以及现场环境比较复杂的控制场所。
本系统利用温度传感器、变送器、PLC及其配套的A/D转换器件MAD02、上位计算机等，完成了电阻炉温度可编程控制器串级控制系统的设计，以CX-Programmer、Windows为平台，通过上位机和下位机软件的设计，实现电阻炉温度的实时串级控制。
1、系统简述随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
而锅炉温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量和产量。
现代锅炉的生产过程可以实现高度的机械化，这就为锅炉的自动化提供了有利条件。
锅炉自动化是提高锅炉安全性和经济性的重要措施。
目前，锅炉的自动化主要包括自动检测、自动调节、程序控制、自动保护和控制计算五个方面。
实现锅炉自动化能够提高锅炉运行的安全性、经济性和劳动生产率，改善劳动条件，减少运行人员。
锅炉是工业企业重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽或热水，以满足负荷的需要。
锅炉温度控制系统设计
XXXXXXXX大学本科生过程控制课程设计说明书题目：热电厂锅炉炉膛温度控制系统的设计学生姓名：学号：专业：班级：指导教师：摘要锅炉是热电厂重要且基本的设备 ,其最主要的输出变量之一就是主蒸汽温度。
主汽温度自动调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内 ,以确保机组运行的安全性和经济性。
如果该温度过高 ,会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快 ,降低使用寿命。
若长期超温 ,则会导致过热器爆管 ,在汽机侧还会导致汽轮机的汽缸、汽阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的寿命缩短 ,甚至损坏;假如该汽温过低 ,会降低机组的循环热效率 ,一般汽温每降低5 ℃～10 ℃,效率约降低1 % ,同时会使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加 ,引起叶片磨损;当汽温变化过大时 ,将导致锅炉和汽轮机金属管材及部件的疲劳 ,还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化 ,甚至产生剧烈振动 ,危及机组的安全 ,所以有效精准的控制策略是十分必要的锅炉炉膛温度的控制效果直接影响着产品的质量，温度低于或者高于要求时都不能达到生产质量指标，有时甚至会发生生产事故，此设计控制以锅炉炉膛温度为主控参数、燃料和空气并列为副被控变量设计热电厂锅炉温度控制系统，以达到精度在正负5 ℃范围内。
关键词：热电厂；锅炉；炉膛温度；串级控制目录引言 (4)第一章热电厂的工艺流程及要求 (5)第二章锅炉的工艺流程及控制要求 (7)2.1锅炉的工艺流程 (7)2.2锅炉的控制要求 (8)第三章锅炉炉膛温度的分析 (8)第四章锅炉炉膛温度控制系统的设计 (12)4.1炉膛温度控制的理论数学模型 (12)4.2炉膛温度控制方法的选择 (12)4.3 系统单元元件的选择 (12)4.3.1温度检测变送器的选择 (12)4.3.2流量检测变送器的选择 (14)4.3.3主、副调节器正反作用的选择 (15)4.3.4主、副回路调节器调节规律的选择 (16)4.3.5控制器仪表的选择 (16)4.3.6控制阀的选择 (18)第五章锅炉炉膛温度控制系统的工作原理 (19)第六章总结 (20)参考文献 (21)引言随着现代工业生产的迅速发展,对工艺操作条件的要求更加严格,对安全运行及对控制质量的要求也更高。
《炉膛温度监测系统设计》共20页文档
是 警报系统报警
温度是否越限 否
设定温度上下限
根据需求显示温度
七、测量结果与分析
上限
1
35
2
35
3
35
4
40
5
40
6
40
7
45
8
45
9
45
下限 30 30 30 30 30 30 35 35 35
当前温度 28 33 40 28 35 42 30 37 47
蜂鸣器 报警 不报警 报警 报警 不报警 报警 报警 不报警 报警
二、详细设计需求
1. 从机通过MAX6675芯片采集温度，并将采集到的温度
电压信号转化为数字信号，传送给数据处理端。
2. 为满足远距离高效率传输，采用RS485通信协议传输 数据，主机设有通信接口，将数据接收。
3. 为保证炉膛温度控制在安全范围内，主机对于接收 到的信号进行处理，用户可通过GUI实时显示各检测点 的当前温度及其上下限，并通过比较来判断是否给出超
4.液晶显示模块 液晶插针
一号锅炉 当前温度
最高温度
最低温度
设置
温度+
温度-
液晶显示屏
MAX485芯片
1、MAX485芯片是一种封装了RS－485通信协议的 芯片，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器， 可以用于数据的接受和传输。采用半双工通讯方式
2、采用单5 V电源工作，额定电流为300 μA，能耗 较低。
MAX6675芯片
1、MAX6675是温度采集端的核心 2、MAX6675是K型热电偶串行模数转换器，它
能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、 A/D转换及SPI串口数字化输出功能，大大简化 了热电偶测量智能装置的软硬件设计。 3、本系统中，MAX6675将热电偶采集到的温 度电压信号转换为数字信号，处理后通过 max485芯片在RS-485通信协议下传送给主机
电厂锅炉安全系统设计与应用
When it comes to family, we are all still children at heart. No matter how old we get,we always need a place tocall home.悉心整理助您一臂之力（页眉可删）电厂锅炉安全系统设计与应用1 概述电厂的炉膛安全监控系统（Furnace Safety Supervision System，简称FSSS），是电厂重要的安全系统之一，FSSS通常包括燃烧器控制系统（BCS或BMS）和燃料安全系统（FSS）。
为了保证安全系统可靠的工作，FSSS有很高的独立性要求，包括采取独立的逻辑控制、独立的输入/输出系统和独立的电源，在功能上和物理上独立于其他的锅炉控制系统。
触发主燃料跳闸（MFT）和锅炉跳闸（BT）的信号必须采用硬接线，而不能通过总线通讯传输。
这个由硬接线实现的锅炉跳闸功能应确保机组能在任何紧急工况下能切断所有风和燃料的供应，包括风机、燃料快关阀、风机的风门等。
在控制逻辑的设计上，应充分考虑：·单一设备元件的故障不应导致强制性的主燃料跳闸（MFT）或锅炉跳闸（BT）·.逻辑系统故障不应阻止合理的操作员干预·.控制逻辑能够防止非授权的更改·.机器设备在运行时不可对其逻辑进行修改·.系统响应时间应尽可能的短以防止对应用回路产生不利影响·.对干扰影响采取的保护措施应防止产生误动作·.提供诊断功能用于监控处理器的逻辑功能同时控制系统还应评估各类设备元件的故障模式，对下述故障进行评估并提供解决方案：·.电源的中断、漂移、短时波动、恢复、瞬变过程和部分失去·.存储损坏或丢失·输入和输出故障·信号不能读或未读出·无法处理偏差·处理器故障·继电器线圈故障·继电器接点故障·时钟故障为了便于运行人员迅速查找事故发生的原因，FSSS还需要提供MBT和BT以及所有辅机跳闸的首出原因（First Out）判断逻辑。
热电厂DCS控制系统锅炉工艺上位机组态设计
科 苑ｌ 谈 ｌ 论Ｉ
曲小 秋 王 东 海
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热电厂 ＤＣ 控制系统锅炉工艺上位机组态设计 Ｓ
（ 尔滨市中能 自动化设备有限公 司 ， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ６ ） ５ ０ ０
摘 要 ： 电厂 Ｄ Ｓ系 统是 热 电 厂 生 产控 制 的 关 键 环 节 ， 环 流 化 床 锅 炉 的控 制是 基 础 和 核 心 ， 热 Ｃ 循 对循 环 流化 床 锅 炉 的控 制 涉 及 温 度 、 力 、 压 流 量 、 机 、 门等 设 备 的 综 合 调 节 和操 作 。 电 阀
全面的深入了解 ，我们选用了美国通用电气公司 的 Ｏ ｅ ｒ ｅｓ ｐｎ Ｐ ｃｓ ｏ 、开放型系统来构建控制 系统 。 Ｏ ｅ ｒ ｅｓ ｐ ｎＰ ｃｓ是美国通第 电气公司近年推出—套 ｏ Ｄ Ｓ产品它有两个系列 Ｐ ３ Ｏ Ａ ０和 Ｐ ７ Ａ ０包括软件 和硬件两大部分 。 硬件包括各种全金属封装的功 能模块 ： 提供物理安装位置 ， 内置智能并行总线的 背板； 以及连接电缆。 软件基于 Ｗｉｄｗ ０ ０包 ｎ ｏ ｓ２ ０ ， 括用户界面组态软件（ｉ ｐ ｃｙＨ １ Ｃｍ ｌ ｉ Ｍ ） ｉｔ 和控制策略 组态软件 （ｐ ｎＤ ｓ ｎｒ Ｏ ｅ ｅｉ ｅ 。通用电气的这套 Ｄ Ｓ ｇ ） Ｃ 产品有其特色： 它的硬件结构简单功能强大， 工艺 精 良， 稳定性好 ， 具备抗 电磁干扰 的能力 ， 能在各 种恶劣环境下工作。 ５锅炉控制系统组成。．锅炉控制系统控制 ５ １ 流程。 循环流化床锅炉主要由 燃烧系统、 气固分离 循环系统 、 对流烟道三部分组成。 中 其 燃烧系统包 括风室 、 布风板、 燃烧 室、 炉膛 、 给煤 系统等几部 分 ；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料 装置两部分 ； 对流烟道包括过热器、 省煤器、 空气 预热器等几部分。 循环流化床锅炉属低温燃烧。 燃 料由炉前给煤系统送 ＾ 炉膛 ， 送风一般设有一次 风和二次风 ， 的生产厂加设三次风 ， 有 一次风 由布 风板下部送 ＾ 燃烧室， 主要保证料层流化 ； 二次风 沿燃烧室高度分级多点送人 ，主要是增加燃烧室 的氧量保证燃料燃尽； 三次风进一步强化燃烧。 ２ ５ 锅炉系统硬件组成。整个锅炉系统的硬件组成可 以分成三部分 ： 锅炉炉膛 ， 汽包 ， 辅助蒸汽加热组 件。 ２１ ５ ．锅炉炉膛。 整个锅炉炉膛燃烧系统可分两 部分： 燃烧炉膛和两个分离仓。５ ．１ ２１ 炉膛最底层 ． 是床下启动燃烧器 ， 用来点火 ， 这个炉膛的点火没 有采用惯常的油枪点火而是 点燃原煤仓送 入的 煤， 以此提高了安全系数 。 燃烧器 匕 方是—个 烧 区， 这个燃烧区处在循环硫化床的下部 ， 对从流化 床上落下的没有充分燃烧 的煤进行燃烧。上面就 是一次风流化床。 在硫化床上部是燃烧室密相区， 控制监测的主要是压力。在燃烧炉膛 的顶部有三 个主要器件 ： 分别是二次过热器 ， 利用炉膛温度来 加热蒸 汽； 汽包 ， 产生蒸 汽， 做工业用途 ； 分离器 ， 对从燃烧炉膛中逸出的烟尘作分离选择 ，将较大 颗粒滤 出继 续在炉膛 内燃烧 ，细小烟 尘通过 。 ５ ．２ ．１ 分离器是夹在燃烧炉膛和分离仓之间的， ２． 细 小烟尘通过分离器就进 入了分离仓。分离仓的作 用主要有两个 ： 除去燃烧产生的煤灰烟尘渣； 对较 大颗粒的烟尘进行回收利用。锅炉燃烧产生一定 量的烟尘渣 ， 由于其中含有一定量的水分 ， 容易挂 壁， 阻塞锅炉 ， 发生危险。烟尘渣的去除主要通过 高压风机的吹扫来完成。每个分离仓都有两个风 口， —个在分离仓出口中央 ， 另—个安在分离仓出 口的边缘 处 ，这样 的设计 就 是为 了 防止边 缘 的 挂 壁阻塞。 所以高压风机的管道共有四个 ， 电机带动 高压风机吹扫，并通过每个管道上的阀门来调节
锅炉控制系统原理图、框图和流程图
基于PLC 的锅炉控制系统设计
上位机
PLC
炉排变频器引风变频器给水变频器鼓风变频器
炉排电机鼓风电机
水泵电机引凤电机A/D 转换
炉膛压力
过热器温度
汽包水位
炉膛温度
整体设计
锅炉控制系统CAD 原理图
实际
测量
温度和流量的串级控制，煤粉流量和空气流量比值控制组成的炉膛温度控制系统
汽包水位的三冲量控制系统
炉膛负压前馈-反馈控制系统
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
锅炉系统流程图设计
炉膛温度控制PLC程序流程图
汽包三冲量PLC程序流程图设计
炉膛负压PLC编程流程图设计
上下位机通信PLC编程流程设计。
锅炉炉膛负压控制系统课程设计
目录一、概述 (Ⅲ)二系统要求及组成 (Ⅴ)2.1系统的要求 (Ⅴ)2.2炉膛负压的动态特性 (Ⅴ)2.3引风控制系统的工况 (Ⅴ)2.4系统的组成 (Ⅵ)三应注意的问题 (Ⅷ)3.1抗积分饱和及外反馈法 (Ⅷ)3.2 采用死区非线性环节 (Ⅸ)3.3 引风机1和2的双速调节 (Ⅸ)3.4 炉膛压力的测量 (Ⅹ)3.5 内爆保护 (Ⅹ)四、仪表选型及参数整定 (Ⅺ)4.1 前馈-反馈控制系统 (Ⅺ)4.3 传感器的选择 (Ⅺ)4.4 选择控制系统设计 (Ⅺ)五课程设计体会 (Ⅻ)六参考文献 (ⅩⅢ)一概述锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数（2.45Mpa- 27MPa ，400℃-570℃），并对外输出热能的特种设备。
锅炉控制的主要目的是调节锅炉出口的蒸汽压力、流量和温度，使其达到所希望的数值。
为此，需要对燃料、空气和水三者的量进行调节。
锅炉是一个复杂的系统，对锅炉工况造成影响的因素之一是来自外部和内部的扰动，如燃料发热量的变化或热力系统工况的变化等。
控制器或控制系统根据锅炉出口蒸汽参数实际值偏离其设定值的大小和方向，调节燃料量、空气量和水量，使锅炉出口参数与其所希望的值相一致。
锅炉除配有相应的仪表系统外，主要有以下控制系统：汽包液位控制系统；燃料控制系统；过热器和再热器出口蒸汽温度的控制系统；燃烧器程序控制系统等等。
不同类型的锅炉，尽管其控制系统不尽相同，但是它们的工作原理大体是相同的。
而其中最重要的系统是燃烧控制系统。
其主要功能是控制炉膛的燃料的空气的输入量，或控制燃烧率，以适应锅炉负荷的变化。
对锅炉运行和控制系统来说，锅炉出口蒸汽压力的变化经常作为燃料量的输入和蒸汽量的输出之间不平衡的一个标志。
引起蒸汽压力变化的因素很多，其中主要的扰动量是燃料量（内扰）和蒸汽量的变化（外扰）。
燃烧控制系统的基本要求是：迅速适应外界负荷需求的变化；及时消除锅炉燃料侧的自发扰动；维持调节过程中各被调量在允许的范围内；保证锅炉运行的安全性和经济性。
锅炉过热蒸汽温度控制系统课程设计
锅炉过热蒸汽温度控制系统课程设计过程控制课程设计说明书——锅炉过热蒸汽温度控制系统院系：化工学院化工机械系班级：10自动化（1）姓名：李正智学号：1 0 2 0 3 0 1 0 1 6日期：2013/12/2-2013/12/15指导老师：王淑钦老师引言蒸汽温度是锅炉安全、高效、经济运行的主要参数，因此对蒸汽温度控制要求严格。
过高的蒸汽温度会造成过热器、蒸汽管道及汽轮机因过大的热应力变形而毁坏；蒸汽温度过低，又会引起热效率降低，影响经济运行。
锅炉控制现场环境恶劣，采用传统的基于模拟技术的控制器、仪器仪表或单片机，不仅结构比较复杂，效率比较低，并且可靠性也不高。
本次课程设计的主要目的是锅炉蒸汽温度控制系统的设计。
蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器。
锅炉汽温控制系统主要包括过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节。
主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。
过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。
过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，过热蒸汽温度过高或过低，对锅炉运行及蒸汽设备是不利的。
蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。
一般规定过热器的温度与规定值的暂时偏差不超过±10℃，长期偏差不超过±5℃【1】。
如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，同时使汽轮机后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片磨损。
据估计，温度每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽温度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。
一般规定过热汽温下限不低于其额定值10℃。
通常，高参数电厂都要求保持过热汽温在540℃的范围内。
由于汽温对象的复杂性，给汽温控制带来许多的困难，其主要难点表现在以下三个方面：（1）影响汽温变化的因素很多，例如，蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。
锅炉控制系统原理图框图和流程图
锅炉控制系统原理图框
图和流程图
Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
基于PLC 的锅炉控制系统设计
上位机
PLC
炉排变频器引风变频器给水变频器鼓风变频器
炉排电机鼓风电机
水泵电机引凤电机A/D 转换
炉膛压力
过热器温度
汽包水位
炉膛温度
整体设计
锅炉控制系统CAD 原理图
实际
测量
温度和流量的串级控制，煤粉流量和空气流量比值控制组成的炉膛温度控制系统
汽包水位的三冲量控制系统
炉膛负压前馈-反馈控制系统
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
锅炉系统流程图设计
炉膛温度控制PLC程序流程图
汽包三冲量PLC程序流程图设计
炉膛负压PLC编程流程图设计
上下位机通信PLC编程流程设计。
锅炉燃烧系统的控制系统设计
3)汽轮发电机组接受锅炉提供的过热蒸汽，推动高压汽轮机转子，进而带动发电机转子转动，产生电能。同时，温度和压力都降低的蒸汽冷凝为凝结水，又被作为给水进入锅炉汽水系统，从而加以循环利用，节约资源。
1.2 单元机组的出力控制
对电网来说，要求单元机组的出力能快速适应负荷的需求，而机组的出力大小事由锅炉和汽轮机共同决定的。两者在适应负荷变化的能力上有很大的差别：锅炉从给水到形成过热蒸汽式一个惯性较大的热交换过程，而汽轮机从蒸汽进入到产生电能是一个反应相对较快的环节。如何合理地控制锅炉和汽轮机的各自出力[3]，使其彼此适应，最终满足负荷需求是出力控制的核心任务。
图1-1火力发电厂主要工艺流程图
1.1锅炉控制
锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。锅炉控制的目的是供给合格的蒸汽，使锅炉产汽量适应负荷需要，同时保证燃烧的经济性、安全性[2]。要实现该控制目的，必须对锅炉生产过程中的各个主要工艺参数进行严格控制。
负
荷
给水量 锅筒水位
减温水量 过热蒸汽温度
理论和实践已证明，烟气中的各种成分，如O2、CO2、CO和未燃烧烃的含量，基本上可以反映燃料燃烧的情况，最简便的方法是用烟气中的含氧量A来表示。根据燃烧时的化学反应方程式，可以计算出使燃料完全燃烧所需要的含氧量，进而可以折算出所需的空气量，称为理想空气量，用QT表示。但实际上完全燃烧时所需的空气量QP，要超过理论计算的QT，既要有一定的过剩空气量。由于烟气的热损失占锅炉热损失的绝大部分，当过剩空气量增多时，会使炉膛温度降低，同时使烟气热损失增加。因此，过剩空气量对不同的燃料都有一个最优值，以达到最优经济燃烧。
DCS控制要求(参考)5[1].26
![DCS控制要求(参考)5[1].26](https://img.taocdn.com/s3/m/f70b95681eb91a37f1115c48.png)
以下内容为恒力石化（热电厂）主机部分DCS控制基本要求，此要求只作为DCS设计的参考资料,具体控制与调节框图需Honywell设计，我方人员确认后方可作为工程设计资料。
由于工期紧迫，请Honywell公司有关技术人员尽快做出控制方案和调节框图。
一、锅炉系统1、锅炉设备模拟量控制系统（MCS）（1）主蒸汽压力控制系统（一般情况下由运行人员手动调控，特殊情况下DCS发出同操指令改变给煤量、风量）通过调控给煤量、风量来完成调节。
（2）汽包水位控制系统（DCS自动控制）锅炉给水控制系统应能克服“虚假水位”现象对给水控制系统造成的不利影响，给水控制系统可设计为自动或手动切换的调节系统。
DCS系统采集三个汽包水位信号、给水流量和主蒸汽流量，由供方设计汽包水位控制方案，通过调节主给水调节阀，实现汽包水位自动控制。
（3）主蒸汽温度控制系统（DCS自动控制）DCS系统采集蒸汽流量、减温前后温度等信号，由供方设计气温自动控制方案，通过调节左右两侧一二级减温水调节阀，实现主蒸汽温度自动控制。
（4）二次风量控制系统(一般情况下由运行人员手动调控)通过调节二次风机转速或风机入口调门，来改变二次风量。
（5）一次风量控制系统（一般情况下由运行人员手动调控）通过调节一次风机转速或风机入口调门，来改变一次风量。
（6）引风量控制系统（炉膛负压控制系统，一般情况下DCS自动控制）DCS系统采集炉膛三个出口负压信号和负压给定值，实现自动调节引风机转速或入口挡板开度。
（7）煤流量控制系统（一般情况下运行人员手动控制）DCS系统接收运行人员的指令信号，改变五台给煤机转速，实现给煤量的控制。
（8）沼气燃烧控制系统待定（9）污泥掺烧控制系统（运行人员手动控制）待定（10）石灰石流量控制系统（一般情况下由DCS自动控制）DCS系统采集烟气SO2含量，自动调节石灰石给料机转速、石灰石风机转速（三台风机分配到两台炉控制站）。
（13）料床差压控制系统（运行人员手动调控）通过运行人员手动调控冷渣机转速。
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热电厂锅炉炉膛温度控制系统的设计
工艺流程：
由于锅炉设备使用的燃料、燃烧设备、炉体形式、锅炉功用和运行要求的不同，锅炉有各种各样的流程。
常见流程如图2.1所示。
由图可知，蒸汽发生系统由给水泵、给水调节阀、省煤器、汽包及循环管组成。
燃料和热空气按照一定的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s D ,然后经过热器，形成一定汽温的过热蒸汽D ，汇集至蒸汽母管。
压力为M P 的过热蒸汽，经负荷设备调节阀供给生产负荷使用。
与此同时，燃烧过程中产生的烟气，将饱和蒸汽变成过热蒸汽后，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。
锅炉设备的主要控制系统见表:
表2.1 锅炉设备的主要控制系统
火电厂的锅炉炉膛由于采用的燃料为煤粉，在燃烧过程中，炉膛和汽包之间的传热过程是一个相当复杂的过程，炉膛的温度的动态特性具有一般的大滞后、时变、非线性和不对称性等特点。
在过程控制中，为了方便设计，同时又在一定的要求范围内，我们通常把锅炉炉膛的温度的动态特性看作是一个线性的系统。
可以用以下传递函数描述。
具有时滞的一阶环节
τ
s e Ts K s G -+=
1
)( （式3-1） 具有时滞的二阶环节
τs e s T s T K
s G -++=
)
1)(1()(21 （式3-2）
根据以上分析，可以认为火电厂锅炉炉膛温度是一种具有大容积滞后和大纯
滞后的对象。
在整个炉膛的温区内，其动态参数随锅炉的工作温度变化，在工作点附近的小温度范围内，炉膛的动态特性近似线性的。
控制系统单元元件的选择
温度检测变送器的选择
热电偶温度变送器与各种测温热电偶配合使用，可将温度信号线性地转换成为4～20mADC 电流信号或1～5VDC 电压信号输出，它是由量程单元和放大单元两部分组成的。
热电偶温度变送器的主要特点是采用非线性负反馈回路来实现线性变化。
由表4.1可以看出，由于锅炉炉膛内的温度较高，而热电阻温度变送器的测量范围较小，所以在这里我选用热电偶温度变送器，热电偶温度变送器与各种测温热电偶配合使用，可将温度信号线性地转换成为4～20mADC电流信号或1～5VDC电压信号输出，它是由量程单元和放大单元两部分组成的。
热电偶温度变送器的主要特点是采用非线性负反馈回路来实现线性变化。
在同样的都满足测量要求的条件下，考虑到经济性的原则，我选用的是DBW-1150型热电偶温度变送器。
DBW-1150型热电偶温度变送器是DDZ-III系列仪表的主要品种。
本温度变送器用热电偶作为测温元件，将被测温度线性地转换成标准信号1-5VDC或4-20mADC输出，供给指示、记录、凋节器、计算机等自动化监控系统。
流量检测变送器的选择
本次流量变送的对象是煤粉和空气，所以在选择流量变送装置的时候，必须能够既测量煤粉固体颗粒，又能测量气体的流量。
由于炉膛内的是热空气，所以还要求变送装置能够在一定的高温下工作，所以根据具体情况，我们可以选用LUGB型涡街流量计。
主、副调节器正反作用的选择
1.副调节器的正、反作用确定：
根据生产工艺安全的原则，调节阀采用气开式，故Kv为正；当调节阀开度增大，空燃比增大，故Ko2为正，流量变送器的Km2通常为正，为了使整个系统中各环节静态放大系数的乘积为正，故副控制器的Kc为正，选用反作用控制器。
2.主调节器的正、反作用确定：
副回路的放大倍数可视为正，因温度变送器一般为正，当调节阀开度增大，温度升高，故，Ko1为正，故主控制器的Kc为正，选用反作用控制器。
控制器仪表的选择
采用模拟控制器:DDZ－III型调节器，DDZ―Ⅲ基型控制器框图如图4.3 。
由控制单元和指示单元两部分组成。
控制单元包括输入电路、比例积分微分电路、手动电路、保持电路。
指示单元有两种，因此基型控制器也分两种，即全刻度指示控制器和偏差指示控制器。
控制阀的选择
按所用能源形式的不同，执行器分为电动、气动和液动三类。