锅炉控制系统原理图 框图和流程图
电站锅炉系统结构及生产过程流程图
精选.
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① 对流过热器： ② 屏式过热器
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精选.
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③辐射式过热器
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精选.
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7 10
1
6
11
3
4
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14 8
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精选.
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对流过热器 19.07.2020
精选.
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。
19.07.2020
精选.
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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
分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式.
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管式空气预热器
19.07.2020
精选.
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19.07.2020
1－转子；2－轴；3－齿条；4－齿轮 ；5－烟气入口； 6－烟气出口；7 －空气人口；8－空气出口；9－隔板 ；10－过渡区；11－密封
图 回转式空气预热器容克式）
精选.
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锅炉的辅助设备
19.07.2020
➢ 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。
电厂锅炉水位的串级控制
电厂锅炉水位的串级控制目录1、前言 (2)2、系统的概述及其动态特性 (3)2.1 系统概述 (3)2.2 锅炉汽包的动态特性 (3)2.2.1 给水扰动 (4)2.2.2 负荷扰动 (4)2.2.3燃料量扰动 (5)3、汽包水位的控制方案 (6)3.2 串级控制系统控制方案 (6)3.2.1 副回路控制分析 (7)3.2.2 主回路控制分析 (8)4.3 系统影响分析 (10)5、仪表的选择 (12)5.1 测量元件及变送器的选择 (12)5.2 调节阀的选择 (12)5.3 调节器的选择 (12)6、系统参数的整定 (13)6.1 汽包水位串级控制原理图 (13)6.2 调节器的参数整定 (13)6.2.1 两步整定法概述 (14)6.2.2 两步法的整定步骤 (15)7、实例参数整定及其仿真 (16)8、结论 (19)9、设计体会 (20)参考文献 (21)1、前言在火力发电厂，最基本的工艺过程是用锅炉生产蒸汽，使汽轮运转，进而带动发电机发电。
锅炉控制是火力发电生产过程自动化的重要组成部分，它的主要任务是根据负荷设备（汽轮机）的需要，供应一定规格（压力、流量、温度和纯度）的蒸汽。
锅炉是生产蒸汽的主要设备，是工业生产中几乎不可缺少的设备，应用十分广泛。
保证锅炉内的水位在一定范围内波动对系统的安全运行是非常重要的。
如果水位过低，锅炉可能被烧干，引起设备的损坏，甚至爆炸；如果水位过高，会导致生产的蒸汽含水量大，而且水还可能溢出，从而使生产过程中断，造成经济损失。
因此对水位进行控制是保证锅炉正常运行所必不可少的。
当锅炉的给水量与蒸汽的蒸发量保持平衡时，锅炉的水位保持不变，此时，锅炉工作状态良好。
如果锅炉的给水量和蒸汽量不平衡，水位就会发生波动。
因此，我们必须根据水位的变化，调整给水量，使它跟随蒸汽的负荷的大小而增减，以达到保持水位在规定的范围内的目的。
水位的变化量h由液位传感器检测，并由液位变送器转换为统一的标准信号后送到调节器（即控制器），与水位的设定值进行比较和运算以后由调节器发出控制指令，执行器（电动或气动执行机构）改变调节阀阀门的开度，调节给水流量，以保持给水量与蒸发量之间的平衡，这就是锅炉水位自动控制过程。
锅炉车间输煤机组控制
输煤机组控制系统示意图如图 11-10 所示，输煤机组控制信号说明见表 11-6。
磁选料器YA(15kVA)输煤方向送煤机P1M2(3kW)煤回收方向M6(3kW)输煤机组的拖动系统由 6 台三相异步电动机 M1~M6 和一台磁选料器 YA 组成。
SA1 为手动/自动转换开关， SB1 和 SB2 为自动开车/停车按钮， SB3 为事故紧急停车按钮， SB4~ SB9 为 6 个控制按钮， 手动时单机操作使用。
HA 为开车/停车时讯响器， 提示在输煤机组附 近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。
HL1~HL6 为 Ml ~M6 电动机运行指示， HL7 为手动运行指示， HL8 为紧急停车指示， HL9 为系统运行正常指示， HL10 为系统故障指示。
(1) 手动开车/停车功能 SA1 手柄指向左 45º时，接点 SA1-1 接通，通过输 入说 明输煤机组手动控制开关 输煤机组自动控制开关 输煤机组自动开车按钮 输煤机组自动停车按钮 输煤机组紧急停车按钮 给料器和磁选料器手动按钮1#送煤机手动按钮 破碎机手动按钮 提升机手动按钮 2#送煤机手动按钮 回收机手动按钮 M1~M6，YA 运行正常信号输 出说 明给料器和磁选料器接触器1#送煤机接触器 破碎机接触器 提升机接触器 2#送煤机接触器 回收机接触器 手动运行指示灯 紧急停车指示灯 系统正常运行指示灯 系统故障指示灯 报警电铃输煤机组单机运行指示文字符号KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 HL7 HL8 HL9 HL10 HA HL1~6文字符 号 SA1- 1 SA1-2 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 KM FR输煤方向 煤送至卸煤仓送煤机P2M5(75kW)回收机P2破碎机M3(13kW) 给料器M1(3kW)M4(5kW)提升机SB4~SB9 控制按钮，对输煤机组单台设备独立调试与维护使用，任何一台单机开车/停车时都有音响提示，保证检修和调试时人身和设备安全。
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
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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。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图36356
主要由受热面组成。
30.09.2020
精选
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锅内设备
① 汽包：存放工质和产生合格要求的 饱和蒸汽
② 水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐 射热，使水受热蒸发，保护炉墙。
③ 过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽， 供给高压缸
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精选
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（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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精选
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精选
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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膜式水冷壁销钉焊
膜式水冷壁给料口 30.09.2020
精选
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锅炉的辅助设备
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➢ 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 器分离下来的细灰
水冷壁折烟角 水冷壁集箱
精选
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水冷壁磨损
30.09.2020
精选
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（2）过热器受热面和再热器受热面
过热受热面有过热器和再热器 ①过热器和再热器的作用
将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格 温度的过热蒸汽 ②按传热方式分类： 对流过热器； 半辐射式过热器（即屏式过热器）； 辐射式过热器。
毕业设计-基于PLC控制的电热锅炉
电热锅炉是把电能转化为热能，把水加热至有压力的热水或蒸汽（饱和蒸汽）的一种电力设备。
电热锅炉无需炉膛、烟道和烟囱，同样无需储存燃料的空间，很大程度上减少了常规燃煤锅炉使用产生的污染。
电热锅炉具有低污染，低噪声，体积小，安装使用便利，自动化程度高，安全可靠，热效率高达98%以上等特点，电热属于一种绿色环保产品。
一些国家在20世纪70年代后期到80年代初期就已经开始研究设计电热锅炉。
中国在80年代中期，开始设计电热锅炉产品，到了90年代中期，许多公司将电热锅炉用来采暖、中央空调和热水供应。
1 绪论1.1电热锅炉的介绍在当今社会，电加热锅炉的使用领域已经越来越广泛了。
它的经济性，安全性和较高的自动化程度越来越受到人们的认同。
可是电加热锅炉的性能优劣充分的反映了电热锅炉的质量好坏。
电加热锅炉已逐渐进入人民的生活，成为洗浴，供热等场所的首选设备。
目前电热锅炉的控制系统多采用以微处理器为核心的PLC控制技术，既提高产品的自动化程度又增加了锅炉的控制精度。
现在使用的大部分电加热锅炉控制系统的设计还不完善，因此需要设计一种全新的、自动化程度较高的电加热锅炉控制系统来代替和完善以前的控制系统。
现在工业生产所使用的控制器大多数是用继电器、接触器为主的控制装置。
使用继电器电路组成的控制系统出现的误操作较多，其可靠性不好。
而该设计所使用的是以PLC来取代原有的控制系统。
控制系统的要求：补水泵和循环泵交替使用，互为备用；缺相报警，水泵停止运行；循环泵主/备用泵能手动选择。
1.2 电热锅炉的分类电热锅炉就是以电为能量来加热的锅炉，即使用清洁的电能转化为热能，从而把常温水加热为高温度热水或具有压力蒸汽的热能电气设备。
电热锅炉分为两大类：LDR(WDR)电热蒸汽锅炉和CLDZ(CWDZ)电热热水锅炉及KS-D电开水锅炉。
其中电开水锅炉又分为KS-D电开水锅炉和XKS-D电蓄热开水锅炉。
电开水锅炉配置微电脑控制器、陶瓷电热管，采用电磁阀作为补水装置配合水位电极、感温探头全自动工作，连续大量供应饮用开水，广泛适用于政府机关、企业、工厂、医院、学校、宾馆、酒店等企事业单位使用。
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。
锅炉蒸汽温度自动控制系统——模糊控制
锅炉蒸汽温度自动控制系统摘要：电厂实现热力过程自动化，能使机组安全、可靠、经济地运行。
锅炉是火力发电厂最重要的生产设备，过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统中的重要环节。
在实现过程控制中，由于电站锅炉系统的被控对象具有大延迟，大滞后、非线性、时变、多变量耦合的复杂特性，无法建立准确的数学模型，对这类系统采用常规PID控制难以获得令人满意的控制效果。
在这种情况下，先进的现代控制理论和控制方法已经越来越多地应用在锅炉汽温控制系统。
本文以电厂锅炉汽温系统为研究对象，对其进行了计算机控制系统的改造。
考虑到锅炉汽温系统的被控对象特点，本文分别采用了常规PID控制器和模糊-PID控制器，对两种控制系统对比研究，同时进一步分析了一般模糊-PID控制器的控制特点，在此基础之上给出了一种改进算法，通过在线调整参数，实现模糊-自调整比例常数PID控制。
在此算法中，比例常数随着偏差大小而变化，有效地解决了在小偏差范围内，一般的模糊-PID控制器无法实现的静态无偏差的问题，提高了蒸汽温度控制系统的控制精度。
关键词:锅炉蒸汽温度模糊控制随着我国经济的高速发展，对重要能源“电”的要求快速增长，大容量发电机组的投入运行以及超高压远距离和赢流输电的混和电网的建设，以三峡电网为中心的全国性电力系统的形成，电力系统的不断扩大，对其自动控制技术水平的要求也越来越高。
同时，地方性的自备热电厂亦有长足发展，随着新建及改造工程的进行，其生产过程自动控制与时俱进，小容量机组“麻雀虽小，五脏俱全”，自备热电厂其自身特点：自供电、与主电网的关系疏及相互影响小，供热及采暖季节性等，可以提供更多的应用、尝试新技术、新产品的机会和可能性。
这样做的重要目标是提高和保证电力，热力及牛产过程的安全可靠、经济高效。
为了适应发展并实现上述目标，必须采取最新的技术和控制手段对电力系统的各种运铲状态和设备进行有效的自动控制。
火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之一。
锅炉内胆水温位式控制
第一节锅炉内胆水温位式控制系统一、实验目的1．了解温度位式控制系统的结构与组成。
2．掌握位式控制系统的工作原理及其调试方法。
3．了解位式控制系统的品质指标和参数整定方法。
4．分析锅炉内胆水温定值控制与位式控制的控制效果有何不同之处？二、实验设备（同前）三、实验原理图4-1 锅炉内胆温度位式控制系统(a)结构图 (b)方框图本实验系统的结构图和方框图如图4-1所示。
本实验的被控对象为锅炉内胆，系统的被控制量为内胆的水温。
由于实验中用到的调节器输出只有“开”或“关”两种极限的工作状态，故称这种控制器为二位式调节器。
温度变送器把铂电阻TT1检测到的锅炉内胆温度信号转变为反馈电压V i。
它与二位调节器设定的上限输入V max和下限输入V min比较，从而决定二位调节器输出继电器是闭合或断开，即控制位式接触器的接通与断开。
图4-2为位式控制器的工作原理图。
图4-2 位式控制器的输入-输出特性图中： V0------位式控制器的输出；V i------位式控制器的输入；V max-----位式控制器的上限输入；V min-----位式控制器的下限输入。
由图4-2可见，当被控制的锅炉水温T减小到小于设定下限值时，即V i≤V min时，位式调节器的继电器闭合，交流接触器接通，使电热管接通三相380V电源进行加热（如图4-1所示）。
随着水温T的升高，Vi也不断增大，当增大到大于设定上限值时，即V i≥V max时，则位式调节器的继电器断电，交流接触器随之断开，切断电热丝的供电。
由于这种控制方式是断续的二位式控制，故只适用于对控制质量要求不高的场合。
位式控制系统的输出是一个断续控整理用下的等幅振荡过程，因此不能用连续控整理用下的衰减振荡过程的温度品质指标来衡量，而用振幅和周期作为控制品质的指标。
一般要求振幅小，周期长。
然而对于同一个位式控制系统来说，若要振幅小，则周期必然短；若要周期长，则振幅必然大。
因此可通过合理选择中间区以使振幅保持在限定范围内，而又尽可能获得较长的周期。
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
第二章+锅炉自动控制系统
串级三冲量给水控制系统图
燃烧率阶跃扰动下的水位响应曲线
在燃烧率Q阶跃变化时，水位的响应曲线如图2-8所示。水位变化的动态特 性用下列传递函数表示：
GHQ ( s)
——为迟延时间（s）。
H (s) K [ ]e s Q( s ) (1 Ts)2 s
上式与蒸汽流量的扰动影响下的传递函数相类似，但增加了一个纯迟延环节。
(4) 根据运行中汽包“虚假水位”现象的 情况。设定蒸汽流量信号强度系数 D 。如“虚假水位”现象严重，可适当加强蒸 汽流量信号，例如可使蒸汽流量信号强度为 给水流量信号强度的1～3倍。但若因此需要 减小给水流量信号强度，则需要重新修正主、 副调节器的整定参数。 (5) 进行机组负荷扰动试验，要求同单级三 冲量系统。
1） 串级三冲量给水控制系统的组成为： (1) 给水流量W、给水流量变送器 rw 和给水流量反馈装置 aw 、副调节器PI2、 执行机构 K Z 、调节阀 K 组成的内回路（或称副回路）。
(2) 由水位控制对象 W01 s 、水位变送器 rH 、主调节器PI1和内回路组成 的外回路（或称主回路）。 (3) 由蒸汽流量信号D及蒸汽流量测量装置 rD 、蒸汽流量前馈装置
本章主要学习模拟量控制系统中锅炉部分的各主要子控制系统：给水控制系统、气 温控制系统和燃烧控制系统。
一、 模拟量闭环控制系统（MCS）
主要包括以下子系统： 1．锅炉给水控制系统 锅炉给水控制系统是调节锅炉的给水量以适应机组负荷（蒸汽量）的变化， 保持汽包水位稳定（对于汽包锅炉）或保持在不同锅炉负荷下的最佳燃水 比（对于直流锅炉） 2．汽温控制系统 汽温控制的质量直接影响到机组的安全与经济运行。它包括主蒸汽温度控制和 再热蒸汽温度控制 （过热气温调节：喷减温水；再热气温调节：烟气挡板位置）
锅炉给水控制系统 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
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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
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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
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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。
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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
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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 )
过程控制课程设计600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统-主汽温控制-.
课程设计报告(2013—2014年度第二学期)名称：过程控制技术与系统题目：600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统院系：控制与计算机工程学院班级：姓名：学号：设计周数： 1 周日期： 2014 年6月30日《过程控制》课程设计任务书一、目的与要求“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
二、主要内容1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图；2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID图）；3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）；4．对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定；5．编写设计说明书。
三、进度计划四、设计（实验）成果要求1．绘制所设计热工控制系统的SAMA图；2．根据已给对象，用MATABL进行控制系统仿真整定，并打印整定效果曲线；3．撰写设计报告五、考核方式提交设计报告及答辩学生姓名：简一帆指导教师：张建华2014年 6月 30 日一、课程设计目的与要求1． 通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
2． 掌握过程控制系统设计的两个阶段：设计前期工作及设计工作。
2.1设计前期工作（1）查阅资料。
对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量。
（2）确定自动化水平。
包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平。
（3）提出仪表选型原则。
包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。
2.2设计工作（1）根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图。
锅炉DCS系统
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。