基于紫金桥锅炉控制系统.docx

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基于紫金桥锅炉控制系统

摘要

随着我国电力事业的飞速发展，火力发电厂在我国电力工业中占有重要地位。

如何保证单元机组在额定参数下安全、稳定、经济的运行是一个相当重要的问题。

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压力。

主蒸汽压力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。

在可能获得的原料和能源条件下，以最经济的途径。

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。

锅炉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。

在控制算法上，综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制、等控制方式，实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效地克服了彼此的扰动，使整个系统稳定的运行。

本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理，具体阐述了锅炉控制系统中各控制回路的控制原理，并主要介绍了给水系统的选型，利用了紫金桥软件进行工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态，并且设计了友好的监控画面。

关键词燃煤锅炉，控制回路，紫金桥，监控画面

Abstract

WiththerapiddevelopmentofourbusinessinChinapower,coal-firedpowerplantsinourcountryelectricpowerindustryoccupiesanimportantposition.Howtoensurethattheunitaircrewparametersintheratedthesafety,stabilityandeconomicoperationisaquiteimportantquestion.

Thermalpowerplantboilerisimportantandbasicequipment,itsthemainoutputvariableisoneofthemainsteampressure.Themainsteampressuretoautomaticallyadjustthetaskistomaintainsuperheaterexportsteamtemperaturewithinpermitted,toensurethesafetyoftheunitoperationandeconomy.Inmayobtainrawmaterialandenergycondition,inthemosteconomicapproach.Inordertohitagoal,itisnecessarytomonitorandcontroltheproductionprocess.Therefore,processcontroltaskistounderstandtheprocessofproductionprocessanddynamicandstaticcharacteristics,andonthebasisoftheoryofapplicationsystemisanalyzedandthesynthesis,processchangesasalogisticsinformationisaccusedofquantity,chooseappropriatetechnology.Toachieveproductionprocesscontrolgoals.Thehighpressuregeneratedbytheboilersteamturbinecannotonlyasadriverofthepowersource,andcanbeusedasdistillation,dry,reaction,heatingprocesssourceofheat.Withtheconstantexpansionofindustrialproduction,aspowerandheatsourcefilter,tolargecapacityandhighparameter,highefficiencythedirectionofdevelopment.Inthecontrolalgorithm,theintegrateduseofthesingleloopcontrol,cascadecontrol,ratiocontrol,thecontrolmethod,realizethefuelcontrolregulationsteampressure,sendairvolumecontrolregulationfluegasoxygenlevels,leadairflowcontrolhearthnegativepressure,andeffectivelyovercomethedisturbanceofeachother,sothatthewholeofthestabilityofthesystemoperation.

Thispaperdescribestheworkingprincipleofindustrialcoalboiler,thispaperexplainstheboilercontrolsystemofthecontrolprincipleofthecontrolcircuit,andmainlyintroducestheselectionofthewatersupplysystem,usingthezijinbridgesoftwareindustrialcoalboilersodasystemautomaticallydetectandcontrolcircuitconfiguration,anddesignthefriendlymonitoringmenu.

Keywordscoalboiler,controlcircuit,zijinbridge,monitorscreen

目录

摘要I

AbstractII

1引言-1-

1.1选题意义及背景-1-

1.2锅炉概述-2-

1.2.1锅炉的一般结构与特点-2-

1.2.2锅炉的工作原理-2-

2锅炉控制系统中各控制回路的介绍-4-

2.1燃烧控制-4-

2.1.1锅炉汽压的调整-4-

2.1.2锅炉燃烧的调整-5-

2.2汽水控制-5-

2.2.1汽包水位的调整及控制-5-

2.3汽温控制-6-

2.3.1过热器和再热器-6-

2.3.2蒸汽温度的调整及控制-7-

3汽包水位控制方案设计-9-

3.1单冲量给水自动调节系统-9-

3.2双冲量给水自动调节系统-10-

3.3三冲量给水自动调节系统-11-

3.3.1三冲量的定义-11-

3.3.2三冲量控制方案Ⅰ-11-

3.3.3三冲量控制方案Ⅱ-13-

3.3.4几种控制系统的比较-15-

4紫金桥组态软件-16-

4.1紫金桥组态软件概述-16-

4.2紫金桥组态软件特点-16-

5锅炉监控系统的系统与工程说明-18-

5.1系统说明-18-

5.2工程说明-18-

总结和体会-22-

谢辞-23-

参考文献-24-

附录-25-

1引言

1.1选题意义及背景

锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。

提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

工业锅炉采用微机控制和原有的仪表控制方式相比具有以下明显优势：

1．直观而集中的显示锅炉各运行参数。

能快速计算出机组在正常运行和启停过程中的有用数据，能在显示器上同时显示锅炉运行的水位、压力、炉膛负压、烟气含量、测点温度、燃煤量等数十个运行参量的瞬时值、累计值及给定值，并能按需要在锅炉的结构示意画面的相应位置上显示出参数值。

给人直观形象，减少观察的疲劳和失误；

2．可以按需要随时打印或定时打印，能对运行状况进行准确地记录，便于事故追查和分析，防止事故的瞒报漏报现象；

3．在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制参数；

4．减少了显示仪表，还可利用软件来代替许多复杂的仪表单元，（例如加法器、微分器、滤波器、限幅报警器等），从而减少了投资也减少了故障率；

5．提高锅炉的热效率。

从已在运行的锅炉来看，采用计算机控制后热效率可比以前提高5-10%，据用户统计，一台20T的锅炉，全年平均负荷70%，以平均热效率提高5%计，全年节煤800吨，按每吨煤380元计算每年节约304000元；

6．锅炉系统中包含鼓风机，引风机，给水泵，等大功率电动机，由于锅炉本身特性和选型的因素，这些风机大部分时间里是不会满负荷输出的，原有方式采用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。

通过对风机水泵进行变频控制可以平均节电达到30%-40%；

7．锅炉是一个多输入多输出、非线性动态对象，诸多调解量和被调量间存在着耦合通道。

例如当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化。

故而理想控制应该采用多变量解偶控制方案。

而建立解偶模型和算法通过计算机实现比较方便；

8．锅炉微机控制系统经扩展后可构成分级控制系统，可与工厂内其他节点构成工业以太网。

这是企业现代化管理不可缺少的；

9．作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。

在采用计算机控制的锅炉控制系统中，有十分周到的安全机制，可以设置多点声光报警，和自动连锁停炉。

杜绝由于人为疏忽造成的重大事故。

1.2锅炉概述

1.2.1锅炉的一般结构与特点

锅炉是一种生产蒸汽的换热设备。

它通过煤、油或天然气等燃料的燃烧释放出化学能，并通过传热过程把能量传递给水，使水转变成蒸汽，蒸汽直接供给工业生产中所需的热能，或通过蒸汽动力机械转换为机械能，或通过汽轮发电机转换为电能。

所以锅炉的中心任务是把燃料中的化学能最有效地转换为蒸汽的热能。

因此，近代锅炉亦称作蒸汽发生器。

锅炉除了和所有动力机械产品一样，必须不断降低成本并提高效率和质量以外，由于锅炉本身的特性，它还具有以下特点。

1、可靠性要求高。

锅炉一旦事故停炉，将使电厂临时对外供电，影响甚广，其直接、间接损失远远超过锅炉本身的价值。

2、综合性强。

锅炉与汽轮机、发电机同为电厂三大主机，但锅炉除