蒸汽压力的自动控制PPT课件
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§8-3 蒸汽压力的自动控制
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一。柴油机货船辅锅炉蒸汽压力自动控制
控制原理：改变向炉膛的喷油量和供风量，控制锅炉的燃烧 强度，要求在不同负荷下，其送风量应适应喷油量的要求。 货船辅助锅炉汽压控制方式：多用双位控制，少数用比例控制。
1.燃烧的双位控制①②③④
最简单的方法：①在蒸发管上装一个类似YT-1226压力开关
当负荷突减，由于Pi大大降低，Pg=Ph→风门档板不
会短时间内关小。
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3.系统的其他主要元件
①燃油控制阀
p1×F+N=p×f F、N、f不变
燃油控制阀输出的燃油 压力只取决于信号压力
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10
②函数发生器工作原理 作用：使喷油量与送风量近似成平方关系
P入（代表喷油量实际值）→档板靠近喷咀→P出↑ →Pg↑→送风量↑ →压缩反馈气容波纹管→反馈杠杆上移 →反馈凸轮顺转→经反馈杠杆和调零弹簧限制档板离开喷咀
①负荷稳定，压力振荡 ②检测的压力与设定值不符 ③燃烧器前风压不稳 ④冒黑烟和燃烧不稳 5.供气不足 （2）管理要点 ①注意无扰动切换 ②检查压力变送器是否正常 ③检查燃油控制阀是否平稳 ④多部件清洗保养
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当P汽≥P上时，两开关一断一合→风门电机使风门关最小， 回油阀开最大（或只开一个燃油电磁阀，只一个油头喷油） →小油量小风量燃烧——“低火燃烧”
当P汽=P高压保护（小负荷，低火时）——两开关均断开— —停炉报警。
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2.燃烧的比例控制——属汽压定值控制 组成：压力比例调节器+电动比例操作器
①压力比例调节器 ◆原理：力矩平衡原理 ◆作用：将汽压信号成比例地转换成电压信号（UA） ◆给定值调整：扭动调整螺钉，改变弹簧预紧力。
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燃烧比例控制系统工作原理图
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②电动比例操作器（执行机构）
P汽=Pg时，R4•R1=R2•R3，UA=UB→放大器输出0，两可 控硅开关均断开，M无电，风机、油泵状态不变。
若负荷↓，P汽↑，动作过程为： P汽↑——平衡杠杆逆转——发讯指针左转（R1↓，R2↑）— —R4•R1<R2•R3——UA↓—— 电 桥 输 出 电 压 UAB（ 下 正 上 负）——反转可控硅交流开关导通——M反转→ 开大回 油阀，关小风门→P汽↑ 反 馈 凸 轮 转 动 — — 反 转 划 针 左 移 （ R3↓，R4↑）—— 当 R4•R1=R2•R3时——UAB=0，达到新平衡状态，电机停转。
函数发生器P入与P出之间的函数关系
由反馈凸轮的外形轮廓实现
.
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③微分控制器
功能：具有放大倍数=1不可调的比例微分 作用
组成：膜片与隔板
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④高压选择器
组成：膜片和喷嘴
作用：高压侧将自动关闭另一侧的 喷嘴，同时把高压侧压力作为输出 压力
.
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4.控制系统常见故障分析及管理要点
（1）常见故障分析
给定值调整范围：0.051∽0MPa 一般辅锅汽压范围：0.6∽0.7Mpa。 ◆比例作用强弱的调整 即ΔP汽相同时， ΔUA的大小（成比例） 比例范围：发讯指针从电位器最左边（Pinm）对最右
边（Pmax）时，P汽的变化范围。 调整方法：改变测量电位器的倾角
水平时，PB最大——比例作用最弱 倾斜时，PB下降——比例作用上升
当P汽≥P上时，压力检测开关断开，锅炉停风、停油、停炉 当P汽≤P下时，压力检测开关闭合，自动起动风机油泵，点火燃
烧 缺点：锅炉起停频繁
.
2
②锅炉压力双位控制的实用方法
③④——在蒸汽管上装两个整定值不同的压力开关
当P汽≤P下时，两开关均闭合→风门电机使风门关最大， 回油阀开最小（或打开两个供油电磁阀同时供电）→大油量 大风量燃烧→“高火燃烧”
.
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二.油船辅锅炉蒸汽压力自动控制
1.蒸汽压力控制的特点
蒸汽压力自动控制——Hale Waihona Puke Baidu值控制
（1）控制回路组成及原理
蒸汽压力调节器(主调节器):接收气压的偏差信号,并输出 一个控制信号,通过伺服器控制进入炉膛的燃油量和空 气量,控制炉膛内的燃烧强度,以便保持气压为恒定值.
空气量应与喷油量按预先规定好
的配比关系,近似平方关系
空气调节器采用间接式控制
风门挡板和鼓风机
燃油燃烧取决于燃油雾化,燃油压力
和温度影响雾化
.
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2．蒸汽压力自动控制系统的组成及工作原理
由两个控制回路组成 ①根据蒸汽压力偏差值经PI作用的蒸汽压力调节器（称主调
节器）来控制燃油调节阀开度，即改变向炉膛的喷油量。 ②根据喷油量按最佳风油比控制向炉膛的送风量的控制回路。
.
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送风量大小以风道与炉内压差来表示，即送风量为PB 与喷油量F0之间有一定的关系
PB∝F02
油量变送器的输出气压——代表喷油量；
函数发生器的输出气压——代表一定喷油量下最佳空 气量
函数发生器的输出为下列两路信号之一：
①函数发生器的输出
②函数发生器的输出+微分控制器的输出。
当负荷突然增加时，主调节器输出突增——微分控制 器有一阶跃输出→高压选择阀输出该信号作为风压控 制回路的新给定值，使风门档板提前开大→防止短时 间内出现油多气少现象。以后微分输出逐渐消失，最 后风压给定值为函数发生器的输出值。
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一。柴油机货船辅锅炉蒸汽压力自动控制
控制原理：改变向炉膛的喷油量和供风量，控制锅炉的燃烧 强度，要求在不同负荷下，其送风量应适应喷油量的要求。 货船辅助锅炉汽压控制方式：多用双位控制，少数用比例控制。
1.燃烧的双位控制①②③④
最简单的方法：①在蒸发管上装一个类似YT-1226压力开关
当负荷突减，由于Pi大大降低，Pg=Ph→风门档板不
会短时间内关小。
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3.系统的其他主要元件
①燃油控制阀
p1×F+N=p×f F、N、f不变
燃油控制阀输出的燃油 压力只取决于信号压力
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②函数发生器工作原理 作用：使喷油量与送风量近似成平方关系
P入（代表喷油量实际值）→档板靠近喷咀→P出↑ →Pg↑→送风量↑ →压缩反馈气容波纹管→反馈杠杆上移 →反馈凸轮顺转→经反馈杠杆和调零弹簧限制档板离开喷咀
①负荷稳定，压力振荡 ②检测的压力与设定值不符 ③燃烧器前风压不稳 ④冒黑烟和燃烧不稳 5.供气不足 （2）管理要点 ①注意无扰动切换 ②检查压力变送器是否正常 ③检查燃油控制阀是否平稳 ④多部件清洗保养
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当P汽≥P上时，两开关一断一合→风门电机使风门关最小， 回油阀开最大（或只开一个燃油电磁阀，只一个油头喷油） →小油量小风量燃烧——“低火燃烧”
当P汽=P高压保护（小负荷，低火时）——两开关均断开— —停炉报警。
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2.燃烧的比例控制——属汽压定值控制 组成：压力比例调节器+电动比例操作器
①压力比例调节器 ◆原理：力矩平衡原理 ◆作用：将汽压信号成比例地转换成电压信号（UA） ◆给定值调整：扭动调整螺钉，改变弹簧预紧力。
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燃烧比例控制系统工作原理图
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②电动比例操作器（执行机构）
P汽=Pg时，R4•R1=R2•R3，UA=UB→放大器输出0，两可 控硅开关均断开，M无电，风机、油泵状态不变。
若负荷↓，P汽↑，动作过程为： P汽↑——平衡杠杆逆转——发讯指针左转（R1↓，R2↑）— —R4•R1<R2•R3——UA↓—— 电 桥 输 出 电 压 UAB（ 下 正 上 负）——反转可控硅交流开关导通——M反转→ 开大回 油阀，关小风门→P汽↑ 反 馈 凸 轮 转 动 — — 反 转 划 针 左 移 （ R3↓，R4↑）—— 当 R4•R1=R2•R3时——UAB=0，达到新平衡状态，电机停转。
函数发生器P入与P出之间的函数关系
由反馈凸轮的外形轮廓实现
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③微分控制器
功能：具有放大倍数=1不可调的比例微分 作用
组成：膜片与隔板
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④高压选择器
组成：膜片和喷嘴
作用：高压侧将自动关闭另一侧的 喷嘴，同时把高压侧压力作为输出 压力
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4.控制系统常见故障分析及管理要点
（1）常见故障分析
给定值调整范围：0.051∽0MPa 一般辅锅汽压范围：0.6∽0.7Mpa。 ◆比例作用强弱的调整 即ΔP汽相同时， ΔUA的大小（成比例） 比例范围：发讯指针从电位器最左边（Pinm）对最右
边（Pmax）时，P汽的变化范围。 调整方法：改变测量电位器的倾角
水平时，PB最大——比例作用最弱 倾斜时，PB下降——比例作用上升
当P汽≥P上时，压力检测开关断开，锅炉停风、停油、停炉 当P汽≤P下时，压力检测开关闭合，自动起动风机油泵，点火燃
烧 缺点：锅炉起停频繁
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②锅炉压力双位控制的实用方法
③④——在蒸汽管上装两个整定值不同的压力开关
当P汽≤P下时，两开关均闭合→风门电机使风门关最大， 回油阀开最小（或打开两个供油电磁阀同时供电）→大油量 大风量燃烧→“高火燃烧”
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二.油船辅锅炉蒸汽压力自动控制
1.蒸汽压力控制的特点
蒸汽压力自动控制——Hale Waihona Puke Baidu值控制
（1）控制回路组成及原理
蒸汽压力调节器(主调节器):接收气压的偏差信号,并输出 一个控制信号,通过伺服器控制进入炉膛的燃油量和空 气量,控制炉膛内的燃烧强度,以便保持气压为恒定值.
空气量应与喷油量按预先规定好
的配比关系,近似平方关系
空气调节器采用间接式控制
风门挡板和鼓风机
燃油燃烧取决于燃油雾化,燃油压力
和温度影响雾化
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2．蒸汽压力自动控制系统的组成及工作原理
由两个控制回路组成 ①根据蒸汽压力偏差值经PI作用的蒸汽压力调节器（称主调
节器）来控制燃油调节阀开度，即改变向炉膛的喷油量。 ②根据喷油量按最佳风油比控制向炉膛的送风量的控制回路。
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送风量大小以风道与炉内压差来表示，即送风量为PB 与喷油量F0之间有一定的关系
PB∝F02
油量变送器的输出气压——代表喷油量；
函数发生器的输出气压——代表一定喷油量下最佳空 气量
函数发生器的输出为下列两路信号之一：
①函数发生器的输出
②函数发生器的输出+微分控制器的输出。
当负荷突然增加时，主调节器输出突增——微分控制 器有一阶跃输出→高压选择阀输出该信号作为风压控 制回路的新给定值，使风门档板提前开大→防止短时 间内出现油多气少现象。以后微分输出逐渐消失，最 后风压给定值为函数发生器的输出值。