锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

课程设计任务书

题目: 锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

摘要

本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能，在系统中采用了主控-串级控制的切换装置，使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。

关键字：过热蒸汽控制串级控制系统自动控制主控-串级切换

目录

1 生产工艺介绍 ..................................................... 错误!未定义书签。

1.1 锅炉设备介绍............................................................................ ３

1.2 蒸汽过热系统的控制................................................................ ５2控制原理简介 ..................................................................................... ６

2.1控制方案选择............................................................................. ６

2.1.1单回路控制方案................................................................. ６

2.1.2串级控制方案 ............................................................................... ７

2.2 串级控制方案论证.................................................................... ９

3 控制系统设计 ................................................................................ １０

3.1 系统控制参数确定................................................................ １０

3.1.1 主变量的选择................................................................ １０

3.1.2副变量的选择................................................................. １０

3.1.3操纵变量的选择............................................................. １１

3.2 调节阀的选择........................................................................ １１

3.3 控制器设计 ............................................................................ １２

3.3.1 控制器控制规律的选择................................................ １２

3.3.2 控制器正、反作用选择................................................ １３

3.3.3 控制器的电路实现........................................................ １３

4 控制仪表的选择 ............................................................................ １４

5 系统控制流程图 ............................................................................ １５

6 总结体会 ........................................................................................ １６

6.1 设计总结 ................................................................................ １６

过程控制系统

以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。这里“过程”是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。通过对过程参量的控制，可使生产过程中产品的产量增加、质量提高和能耗减少。一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式，这是过程控制的主要方式。

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

1.1 锅炉设备介绍

锅炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。

锅炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的锅炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。

燃料与空气按照一定比例送入锅炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，形成一点观其文的过热蒸汽，在汇集到蒸汽母管。过热蒸汽经负荷设备控制，供给负荷设备用，于此同时，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，最后经引风送往烟囱，排入大气完成一个循环。

锅炉的控制要求

根据生产负荷的不同需要，锅炉需要提供不同规格（压力和温度）的蒸汽，同时，根据安全性和经济性的要求，是锅炉安全运行和完全燃烧，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要或者保持给定负荷；

2、锅炉供给用汽设备的蒸汽压力应当保持在一定的范围内；

3 、过热蒸汽温度保持在一定范围；

4、汽包水位保持在一定范围；

5、保持锅炉燃烧的经济性和安性

6、炉膛负压保持在一定的范围内。