锅炉控制系统原理图框图和流程图
锅炉DCS
锅炉DCS锅炉DCS系统一、锅炉控制系统工艺概述1 、锅炉控制工艺流程图2 、锅炉控制方案锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的复杂的控制系统，调节参数与被调节参数之间，存在着许多交叉的影响，调节难度非常大。
我们采用将系统控制分散成一个一个的闭环控制：给煤控制，送风控制，汽包液位控制，炉膛负压控制等。
a 给煤控制锅炉燃烧系统自动调节的基本任务，是使燃料燃烧所产生的热量，适应蒸汽负荷的需要，同时还要保持经济燃烧和锅炉的安全运行。
目前，中小型煤粉炉控制系统效果不佳主要体现在送风和给煤控制上。
送风控制系统应与给煤控制相协调，控制在一定的风煤比，维持燃烧处在最佳经济状态。
其控制原理框图如下：b 送风控制送风调节是通过负荷规则调节器实现“加负荷时，先加风后加煤；减负荷时，先减煤后减风的控制规则。
其控制原理框图如下：c 炉膛负压控制炉膛负压反映了送风量与引风量之间的平衡关系，目标就是要保证锅炉在运行过程中，始终保持在微负压的稳定状态，以保证其安全有效运行。
其控制原理框图如下：d 汽包液位控制锅炉给水自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量,并使汽包液位保持在工艺允许的范围内。
液位控制是有以下三种：①单冲量控制，即以水位为唯一调节信号的单参数、单回路控制系统；②双冲量控制，即以蒸汽流量作为补充信号的双参数控制系统；③三冲量控制，即以给水流量、主蒸汽流量作为补充信号的三参数控制系统。
其中三冲量调节系统还可分为三冲量单级调节和三冲量串级调节。
三冲量串级控制系统控制原理框图如下：三冲量串级控制系统控制原理框图e 过热蒸汽出口温度控制保证过热蒸汽出口蒸汽温度在允许的范围内，保护过热器，使过热器管壁温度不超过允许的温度范围。
其控制原理框图如下：过热蒸汽出口温度控制原理框图3、锅炉的自动保护系统?锅炉的保护系统是锅炉控制系统的重要组成部分。
其保护内容取决于锅炉设备本身的结构、容量、技术特性和运行方式。
一般设有汽压保护、汽包水位保护、锅炉灭火保护、连锁保护和紧急停炉保护等。
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：安春雨薛龙朝常玉龙班级：生产过程0901指导老师：张娓娓2011年06月08日•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。
变送器选择的几个基本原则如下①尽可能选择测量误差小的测量元件。
②尽可能选择快速响应的测量元件与变送设备。
③正确采用微分超前补偿。
④合理选择测量点位置并正确安装。
⑤对测量信号作必要的处理。
锅炉温度串级控制系统框图锅炉温度串级控制系统工作原理•选取炉出口温度为主被控参数（简称主参数），选取炉膛温度为副被控参数（简称副参数），把炉出口温度调节器的输出作为炉膛温度调节器的给定值。
这样，扰动对出口温度的影响主要由炉膛温度调节器（称为副调节器）构成的控制回路（称副回路）来克服，扰动对炉出口温度的影响则由出口温度调节器（称为主调节器）构成的控制回路（称为主回路）来消除。
•用高精度的铂电阻传感器对电热锅炉的水温进行实时精确测量,用JCJ100G温度变送器把传感器的输出信号转换成0～5V标准电压信号,再送入8位的MAD02进行A/D转换,从而实现自动检测。
控制部分采用PID算法,经过PID运算产生的控制信号u(k)是数字信号，将其送入012通道实现D/A 转换，此时在MAD02的输出端就形成了模拟信号，将此模拟信号送入执行机构（温度控制器）。
实时更新PWM控制输出参数,控制可控硅,最终实现对炉温的高精度控制。
热电阻的温度特性系统检测部分采用铂电阻传感器测量输入信号，铂是目前最好的热电阻材料，它在国际使用温标中13.81K～630.74℃范围内作为基准器的复现温标。
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
温度与流量的串级控制,煤粉流量与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。
锅炉设备的控制
锅炉设备的控制锅炉是石油、化工、发电等工业生产过程中必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽不仅可以作为精馏、蒸发、干燥、化学反应等过程的热源，还可以为压缩机、风机等提供动力源。
锅炉种类很多，按所用燃料分类，有燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉，还有利用残渣、残油、释放气等为燃料的锅炉。
按所提供蒸汽压力不同，又可分为常压锅炉、低压锅炉、常高锅炉、超高压锅炉等。
不同类型的锅炉的燃料种类和工艺条件各不相同，但蒸汽发生系统的工作原理是基本相同的。
图1 给出了常见的蒸汽锅炉的主要工艺流程图。
其中，蒸汽发生系统由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。
在锅炉运行过程中，燃料和空气按一定比例送入炉膛燃烧，产生的热量传给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，然后再经过过热蒸汽，形成满足一定质量指标的过热蒸汽输出，供给用户。
同时燃烧过程中产生的烟气，经过过热器将饱和蒸汽加热成过热蒸汽后，再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。
锅炉设备是一个复杂的控制对象，其主要的控制变量有燃料量、锅炉给水、减温水流量、送风量和引风量等；主要的被控量有汽包水位、过热蒸汽温度、过热蒸汽压力、炉膛负压等。
这些控制变量与被控变量之间相互关联。
例如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、炉膛负压和烟气含氧量；给水量变化不仅会影响汽包水位，而且对蒸汽压力、过热蒸汽温度都有影响。
因此锅炉设备是一个多输入/多输出且相互关联的控制对象。
锅炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，提供一定压力或温度的蒸汽，同时要使锅炉在安全经济的条件下运行。
其主要控制任务如下。
(1)锅炉供应的蒸汽量应适应负荷变化的需要。
(2)锅炉供给用汽设备的蒸汽压力保持在一定范围内。
图1 锅炉设备主要工艺流程(3) 过热蒸汽温度保持在一定范围内。
(4) 汽包中的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。
(6) 炉膛负压保持在一定范围内。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图
2022/1/8
52 第五十二页，编辑于星期五：十五点 二十分。
制粉系统
制粉系统有直吹式和中间储仓式两类。
直吹式制粉系统是将磨煤机磨制的煤粉直接送入炉膛燃烧，因此要求磨
煤量必须与锅炉燃煤量一致，配用中速磨煤机或风扇式磨煤机
中间储仓式制粉系统，先将磨制的煤粉储存在煤粉仓里，然后再 根据锅炉负荷的需要，经给粉机将煤粉送入炉膛，这种系统一般 配用筒式钢球磨煤机。
受热面的整体布置型式
(a) Π型； (b) Γ型； (c) T型； (d) 塔型； (e) 半塔型； (f) 箱型
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13 第十三页，编辑于星期五：十五点 二十分。
（1）水冷壁
锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用： ①强化传热，节省金属消耗量； ②形成炉墙，起保护炉墙作用； ③能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱：为分配流体的装置。
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26 第二十六页，编辑于星期五：十五点 二十分。
省煤器分类 钢管式
大型电站锅炉
铸铁式(压力 < 4 MPa)
铸铁式用在小容量锅炉
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27 第二十七页，编辑于星期五：十五点 二十分。
铸铁式：体积、重量大，价格
贵，法兰多，易泄露；
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28 第二十八页，编辑于星期五：十五点 二十分。
锅炉的辅助设备
➢ 给水设备：包括给水泵、管道阀门等
➢ 通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟 囱等
➢ 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分 离器、细粉分离器和排粉风机
➢ 除尘设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒，减 轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。
➢ 除灰设备：除去锅炉底部的大渣和除尘器分
锅炉液位控制系统
锅炉液位控制系统一.锅炉液位控制系统原理概述锅炉是电厂和化工厂里常见的生产蒸汽的设备。
为了保证锅炉的正常运行，需要维持锅炉液位为正常标准值。
锅炉液位过低，易烧干锅而发生严重事故；锅炉液位过高，则易使蒸汽带水并有溢出危险。
因此，必须通过调节器严格控制锅炉液位的高低，以保证锅炉正常安全的运行。
常见的锅炉液位控制系统示意图如图1-1所示。
图1-1锅炉液位控制系统示意图当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。
当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。
不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去开打或关小给水阀门，使液位恢复到给定值。
二．一阶单回路控制系统分析单回路系统是由四个基本环节组成，即被控对象（或被控过程）、测量变送装置、调节器和执行机构（本系统为调节阀）。
有时为了分析方便起见，往往把执行机构、被控对象和测量变送装置合在一起，称之为广义对象。
这样系统就归结为调节器和广义对象两部分。
然而，一般来说，还是把系统看成上述四个基本环节所组成。
假定有如3-3图所示的水槽，流入量和流出量分别为q1和q2，我们的任务是维持水槽的液位不变。
为了控制液位，就要选择相应的变送器、控制器、和控制阀，并按图3-4所示的原理图构成单回路控制系统。
图3-3 水槽示意图图3-4水槽液位控制系统上图中表示变送器，LC表示液位控制器，sp代表控制器的给定值。
由图3-4我们可以得出单回路控制系统方块图（原理图）如图3-5所示：图3-5单回路控制系统方块图图3-5是锅炉液位控制系统的方框图。
图中，锅炉为被控对象，其输出为被控参数液位，作用于锅炉上的扰动是指给水压力变化的产生的内外扰动；测量变送器为差压变送器，用来测量锅炉液位，并转变为一定的信号输至调节器；调节器是锅炉液位控制系统中的调节器，有电动，气动等形式，在调节器内将测量液位与给定液位进行比较，得出偏差值，然后根据偏差情况按一定的控制律[如比例（P），比例-积分（PI），比例-积分-微分（PID）等]发出相应的输出信号去推动调节阀动作；调节阀在控制系统中执行元件作用，根据控制信号对锅炉的进水量进行调节，阀门的运动取决于阀门的特性，有的阀门与输入信号成正比关系，有的阀门与输入信号成某种曲线关系变化。
锅炉汽包水位控制系统(过程控制仪表课程设计)
过程控制仪表课程设计题目锅炉汽包水位控制系统指导教师高飞燕班级自动化071学号20074460107学生姓名丁滔滔2011年1月5号附录：仪表配接图 (20)锅炉汽包水位控制系统1.系统简介：控制系统一般由以下几部分组成图1 自动控制系统简易图锅炉水位系统如下图：图2 单冲量控制系统原理图及方框图其单位阶跃响应图如下：图3 蒸汽流量干扰下水位阶跃曲线通过电容式液位计将检测来的液位信号变送给成标准信号，再输送给控制器，调节器再通过执行机构和阀来控制进水量，从而达到自动控制锅炉水位。
2．锅炉控制系统：2.1锅炉：锅炉是火力发电厂中主要设备之一。
它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，井将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。
电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。
2.2过热器和再热器：蒸汽过热器是锅炉的重要组成部分，它的作用是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽，并要求在锅炉负荷或其他工况变动时，保证过热气温的波动处在允许范围内。
提高蒸汽初压和初温可提高电厂循环热效率，但蒸汽初温的进一步提高受到金属材料耐热性能的限制。
蒸汽初压的提高随可提高循环热效率，但过热蒸汽压力的进一步提高受到汽轮机排气湿度的限制，因此为了提高循环热效率及降低排气湿度，可采用再热器。
通常，再热蒸汽压力为过热蒸汽压力的20%左右，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相近。
过热器和再热器内流动的为高温蒸汽，其传热性能差，而且过热器和再热器又位于高烟温区，所以管壁温度较高。
如何使过热器和再热器管能长期安全工作是过热器和再热器设计和运行中的重要问题。
在过热器和再热器的设计及运行中，应注意下列问题:⑴运行中应保持汽温的稳定，汽温波动不应超过±（5～10）℃。
⑵过热器和再热器要有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化时能维持额定的汽温。
⑶尽量防止和减少平行管子之间的偏差。
2.3省煤器和空气预热器：省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的尾部，进入这些受热面的烟气温度已较低，因此常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。
锅炉给水控制系统
1、概述 (1)2、锅炉给水控制系统 (2)2.1锅炉控制系统介绍 (2)2.2锅炉控制系统要求 (3)3.锅炉给水控制系统设计方案 (4)3.1 PID控制 (4)3.1.1 PID控制原理 (4)3.1.2PID对控制的影响 (6)3.1.3 PID参数整定 (7)3.2 汽包水位控制方式 (7)3.2.1 单冲量控制方式 (8)3.2.2 双冲量控制方式 (8)3.2.3 三冲量控制方式 (9)3.2.4系统控制器参数的分析与整定 (10)4、仪表的选用 (12)4.1 检测类仪表 (13)4.1.1压力仪表的选型 (13)4.1.2液位仪表的选型 (13)4.1.3流量仪表的选型 (13)4.2节阀的选型 (14)5.课程设计体会 (14)1、概述工业锅炉是生产和生活中重要的动力源，在整个能源消耗中占有相当大的比重。
目前，我国有百分之九十以上的锅炉燃煤，耗煤量占全国原煤消耗量的1/3以上[1]，而且锅炉燃用的主要是中低质煤，工业污染十分严重；同时，锅炉形式比较陈旧，生产效率和自动化程度低，这又进一步加重了环境污染的程度，因此，调整能源消费结构，逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一；同时有必要对工业锅炉进行技术改造，提高运行的自动化水平，这样将获得较为理想的控制效果，其节能效果也是十分可观的。
给水控制的任务是维持汽包水位在工艺允许范围内。
由于影响汽包水位的几个因素中，燃料量的扰动影响较小，因此，汽包水位的控制中，主要的目的是以汽包水位为被控变量，以调节给水流量为控制手段。
同时，由于汽包水位不仅受锅炉侧的影响，也受到汽轮机侧的影响，当锅炉负荷变化或汽轮机用汽量变化时，给水控制都应该能限制汽包水位只在给定的范围内变化。
目前，对汽包水位的控制大部分采用常规PID控制方式。
此方式是根据被控对象的数学模型建立，使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围内，同时保持稳定的给水流量。
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。
锅炉控制系统原理图框图和流程图
停止
水位设定Y
自动？Y停止Y接收数据正常接收数据结束？
手动停止N
给水泵1#启动Y
启动1#给水泵、给水阀、蒸汽阀
是否有故障是否有故障NY停止校验数据校验数据正确？
测汽包水位测给水流量启动炉排NYY执行命令
是否在允许范围？NY
是否在允许范围？Y加法器Y停止是否有故障？N设定返回确认信息返回错误信息
主调节器
流量调节器初始化通信测试SP
调节阀
减温器
过热器
—Y温度设定自动调节？
流量变送PC
主温度变N
器机是否连上YN
手动
送器
测初始炉温、汽包水位、炉压Y
过热器出口蒸汽温度串级控制系统
开和过热蒸汽温度P机处理
锅炉系统流程图设计．
初始化
程序流程图PLC炉膛温度控制．
开始NNYY报警测蒸汽流量报警开始自动？Y启动引风机、鼓风机、炉排启动引风机Y是否有故障是否有故障？NN等待一分钟启动鼓风机是否有故障？N系统初始化NN放弃命令
Y炉膛负压是否设定？控制PID是否正常运行N停止
N
SP-PV
PID调节
是否正常运行
停止
N
程序流程图设计PLC汽包三冲量
编程流程图设计PLC炉膛负压
的锅炉控制系统设计PLC基于上位机炉膛温度汽包水位A/DPLC转换过热器温度炉膛压力炉排变频器引风变频器给水变频器鼓风变频器炉排电机引凤电机水泵电机鼓风电机
整体设计
原理图CAD锅炉控制系统
实际测量温度
T设定温度-
炉膛温度调节器
-
煤粉流量煤粉流量调节器调节阀煤气流量变送器空气流量调节器-
煤粉管道炉膛空气管道
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。
锅炉给水控制系统 ppt课件
ppt课件
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1．测量系统
（1）汽包水位测量 （2）主蒸汽流量测量 （3）主给水流量测量
H f (p, pb )
D f ( p1 , Ts )
W f (p, TW )
WT W
W
i 1
n
i
ppt课件
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2．汽包水位控制系统
汽包压力pb 泵出口压力 汽包水位 蒸汽流量 f(x ) ∑ A △ PID3 A △ PID4
ppt课件
23
四、给水泵运行问题
保证泵的安全工作区是首先要考虑的问题。
图20 给水泵的安全工作区
ppt课件 24
因此，采用变速泵构成给水全程控制系 统时，一般会有：
（1）给水泵转速控制系统：根据锅炉负荷要求， 调节给水泵转速，改变给水流量； （2）给水泵最小流量控制系统：低负荷时，通过 水泵再循环办法来维持水泵流量不低于设计要求 的最小流量值，以保证给水泵工作点不落在上限 特性曲线的外边； （3）流量增加闭锁回路（或给水泵出口压力控制 系统），保证给水泵工作点不落在最低压力线下 和下限工作特性曲线之外。
ppt课件 29
3. 给水泵最小流量控制系统
泵最小流量 给定值 A 泵入口流量
－
△ PID
T 流量小于某定值 N Y
A
T1
流量大于某定值 N T2 f(x) 循环回路调节阀 Y
A A
100% 0%
图11-22 给水泵最小流量控制系统原理图
ppt课件
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5 给水全程控制实例
一、给水热力系统及调节机构
f1(× K MEDIAN SELECT 汽包水位H
× K
H k ( f1 ( pb ) p) f 2 ( pb )
锅炉液位控制系统
锅炉液位控制系统一.锅炉液位控制系统原理概述?锅炉是电厂和化工厂里常见的生产蒸汽的设备。
为了保证锅炉的正常运行，需要维持锅炉液位为正常标准值。
锅炉液位过低，易烧干锅而发生严重事故；锅炉液位过高，则易使蒸汽带水并有溢出危险。
因此，必须通过调节器严格控制锅炉液位的高低，以保证锅炉正常安全的运行。
常见的锅炉液位控制系统示意图如图1-1所示。
图1-1锅炉液位控制系统示意图当蒸汽的耗气量与锅炉进水量相等时，液位保持为正常标准值。
当锅炉的给水量不变，而蒸汽负荷突然增加或减少时，引起锅炉液位发生变化。
不论出现哪种情况，只要实际液位高度与正常给定液位之间出现了偏差，调节器均应立即进行控制，去开打或关小给水阀门，使液位恢复到给定值。
?二．一阶单回路控制系统分析单回路系统是由四个基本环节组成，即被控对象（或被控过程）、测量变送装置、调节器和执行机构（本系统为调节阀）。
有时为了分析方便起见，往往把执行机构、被控对象和测量变送装置合在一起，称之为广义对象。
这样系统就归结为调节器和广义对象两部分。
然而，一般来说，还是把系统看成上述四个基本环节所组成。
??假定有如3-3图所示的水槽，流入量和流出量分别为q1和q2，我们的任务是维持水槽的液位不变。
为了控制液位，就要选择相应的变送器、控制器、和控制阀，并按图3-4所示的原理图构成单回路控制系统。
图3-3 水槽示意图图3-4水槽液位控制系统上图中表示变送器，LC表示液位控制器，sp代表控制器的给定值。
由图3-4我们可以得出单回路控制系统方块图（原理图）如图3-5所示：图?3-5单回路控制系统方块图图3-5是锅炉液位控制系统的方框图。
图中，锅炉为被控对象，其输出为被控参数液位，作用于锅炉上的扰动是指给水压力变化的产生的内外扰动；测量变送器为差压变送器，用来测量锅炉液位，并转变为一定的信号输至调节器；调节器是锅炉液位控制系统中的调节器，有电动，气动等形式，在调节器内将测量液位与给定液位进行比较，得出偏差值，然后根据偏差情况按一定的控制律[如比例（P），比例-积分（PI），比例-积分-微分（PID）等]发出相应的输出信号去推动调节阀动作；调节阀在控制系统中执行元件作用，根据控制信号对锅炉的进水量进行调节，阀门的运动取决于阀门的特性，有的阀门与输入信号成正比关系，有的阀门与输入信号成某种曲线关系变化。
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。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图
①预热：省煤器 ②蒸发：水冷壁 ③过热：过热器 ④再热：再热器
•2020/3/21
受热面的整体布置型式
•(a) Π型； (b) Γ型； (c) T型； (d) 塔型； (e) 半塔型； (f) 箱型•202/3/21（1）水冷壁
锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用： ①强化传热，节省金属消耗量； ②形成炉墙，起保护炉墙作用； ③能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱：为分配流体的装置。
•2020/3/21
•三分仓回转式空气 •预热器典型布置
•2020/3/21
二、锅炉汽水系统及其设备 ➢汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其
管道所组成的系统。
➢汽水系统及其设备的连接情况如下图所示
•2020/3/21
汽水系统及其设备的连接情况
•1－省煤器；2－汽包；3－下降管；4－联箱；5－上升管； •6－过热器；7－除氧器；8－给水泵；9－再热器；
•2020/3/21
按其压力不同可分为低压和高压给水系统 1.低压给水系统 ：由除氧器到给水泵进口侧之
间的管道、阀门及附件组成的系统称低压给水 2.高压给水系统；由给水泵出口经高压加热器至
再热器：重新加热已经部分作功、 压力和温度都已降低的蒸汽，供给 汽轮机的中低压缸作功
省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉 的排烟温度，节约燃料
“炉”
即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快 速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生 高温火焰和烟气。
燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热 器和烟道等组成。
•2020/3/21
•10－汽轮机高压缸11－汽轮机中压缸；12－汽轮机低压缸；13－发电机； •14－凝汽器；15－凝结水泵；16－高压加热器
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。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图
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① 对流过热器： ② 屏式过热器
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③辐射式过热器
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7 10
1
6
11
3
4
5 2
14 8
9
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对流过热器
屏式过热器
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④包墙管过热器
在水平烟道和尾部竖 井烟道内壁像布置水 冷壁那样布置过热器， 称为包墙管过热器或 包覆壁过热器。它主 要用于悬吊炉墙，传 热效果差，不能作为 主要受热面。
几乎没有“热力型”NOx。NOx主要是通过“燃料型”
的生成途径而产生的。因此，控制和减少煤燃烧产生
的NOx，主要是控制“燃料型”NOx的生成。
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氮氧化物减少排放的方法
一是在燃烧中进行控制，控制火焰温度峰值
其主要措施有：空气分级、低过量空气系数、燃 料分级、烟气再循环等。
二是在燃烧后中通过催化剂选择法或者非催 化剂选择法，将烟气中的NOx还原。
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炉内设备
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① 炉膛：由水冷壁和炉墙围成， 燃料在炉膛进行合理的燃烧
② 燃烧器：安装在炉墙上面，其 作用是将燃料和空气以一定的 速度送入炉膛内部，使燃料能 够适时地着火，并迅速完全地 燃烧。
③ 空气预热器：安装在锅炉的最 末端，进一步降低排烟温度， 提高锅炉效率。
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汽水系统及其设备的连接情况
1－省煤器；2－汽包；3－下降管；4－联箱；5－上升管； 6－过热器；7－除氧器；8－给水泵；9－再热器；
10－汽轮机高压缸11－汽轮机中压缸；12－汽轮机低压缸；13－发电机； 14－凝汽器；15－凝结水泵；16－高压加热器