【正文】 面的鍋爐稱之為動(dòng)力鍋爐，把用于工業(yè)及采暖方面 的鍋爐成為供熱鍋爐，又稱工業(yè)鍋爐。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Fudan University, originally called Fudan Public School, it was founded in 1905 in Shanghai, now is one of the leading universities in China with a long history and an international reputation for academic excellence. Fudan, which literally means in Chinese, a new morning, was named after a quote from the Confucian classic, Shang Shu, which was piled about two thousand years ago. The quotation reads: Brilliant are the sunlight and the moonlight, Again the morning glory after a night. As a famous aphorism, this quotation means the making of unremitting. Key words： word1； word2； word3； word4 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 第 1 章 緒 論 ............................................................................................................. 1 鍋爐燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及內(nèi)容 ............................................... 1 我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................... 2 關(guān)于鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) ........................................................... 2 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性 ....................................................................................... 3 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案論證 ................................................................................... 4 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)與原理 ................................................................... 4 循環(huán)流化床的原理 ............................................................................. 4 .2 循環(huán)流化床鍋爐的 基本技術(shù)特點(diǎn) .................................................... 5 .3 循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn) .................................................................... 6 系統(tǒng)整體方案的確定 .................................................................................... 8 系統(tǒng)功能 ....................................................................................................... 9 燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)組成 ............................................................................. 10 第 3 章 PLC 型號(hào)及擴(kuò)展單元的選型 .................................................................... 13 PLC 選型 ..................................................................................................... 13 CPU 選型、 I/O 分配及模塊擴(kuò)展 ............................................................... 14 第 4 章 輸出設(shè)備的選擇 ......................................................................................... 18 現(xiàn)場(chǎng)儀表的選型 ......................................................................................... 18 溫度檢測(cè)儀表的選型 ........................................................................ 18 壓力檢測(cè)儀表的選型 ....................................................................... 20 含氧量檢測(cè)儀表的選型 ................................................................... 21 輸出設(shè)備的選擇 ......................................................................................... 23 調(diào)節(jié)閥的選型 ........................................................................................... 23 變頻器的選型 ........................................................................................... 23 第 5 章 軟件編程 ..................................................................................................... 28 控制算法 ...................................................................................................... 28 流程圖 .......................................................................................................... 30 梯形圖 .......................................................................................................... 32 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒 論 鍋爐燃燒 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義及內(nèi)容 鍋爐是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的供熱設(shè)備。 循環(huán)流化床 (CFB)鍋爐由于其高效低污染、煤種適應(yīng)性好、調(diào)負(fù)荷能力強(qiáng)、造價(jià)相對(duì)便宜、技術(shù)相對(duì)容易掌握等特點(diǎn)，已成為目前最為實(shí)際的煤清潔燃燒技術(shù)之一，得到了較快的發(fā)展。中文摘要一般不少于 400 字 ，外文摘要的內(nèi)容應(yīng)與中文摘要相對(duì)應(yīng)。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞 1；關(guān)鍵詞 2；關(guān)鍵詞 3；關(guān)鍵詞 4 鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中的重要?jiǎng)恿υO(shè)備之一，它的主要作用是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中作為熱源和動(dòng)力源，例如為蒸餾、化學(xué)反應(yīng)、干燥蒸發(fā)等提供熱能，為風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵類提供動(dòng)力。國(guó)內(nèi)外應(yīng)用實(shí)踐表明，與常規(guī)煤粉鍋爐相比，采用這種技術(shù)可使燃煤電站鍋爐排煙中 S02 和 N0x 等有害氣體含量減少 80％一 90％左右，可有效減輕燃煤發(fā)電對(duì)于大氣環(huán)境的污染，將對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)均起到積極的作用 可編程序控制器 (Programmable logic contoroller) 簡(jiǎn)稱 PLC ,是以微處理器為核心 ,用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī) ,由于 PLC 廣泛采用微機(jī)技術(shù) ,使得 PLC不僅具有邏輯控制功能 ,而且還具有了運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送等功能。電力，機(jī)械，冶金，化工，紡織，造紙，食品等工業(yè)和民用采暖都需要鍋爐供給大量的蒸汽。 為了提高熱及效率，動(dòng)力鍋爐向著高壓，高溫和大容量方向發(fā)展。在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)中能源的增長(zhǎng)大大落后于生產(chǎn)的增長(zhǎng)。 通過(guò)加熱爐熱效率控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使燃料流量與空氣流量調(diào)節(jié)回路參照各自對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)流量，在允許范圍內(nèi)變化， 達(dá)到動(dòng)態(tài)時(shí)，能維持燃料流量與空氣流量恰當(dāng)?shù)年P(guān)系，從而提高燃燒效率、節(jié)省燃料、起到節(jié)能、環(huán)保作用。全國(guó)煤產(chǎn)量的 25％是含硫量超過(guò) 2％的 高硫煤。因此發(fā)展高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)持續(xù)發(fā)展的必然要求。其技術(shù)性能指標(biāo)和復(fù)雜程度大大超越了國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)的水平。其中與鍋爐緊密相關(guān)的控制系統(tǒng)有機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（ CCS），爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（ FSSS），吹灰程控，爐膛火焰 TV 和汽包水位 TV 等。 DCS具有高可靠性、快速性、實(shí)時(shí)性和大容量的存儲(chǔ)能力等特點(diǎn)，它的控制功能分散、顯示操作集中、它有高速通信系統(tǒng)、軟件可以生成，具有冗余度和自診斷功能。 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性 目前單 PLC 的廣泛應(yīng)用及其產(chǎn)生的效益令人矚目，它以其 高性價(jià)比 且應(yīng)用領(lǐng)域廣等諸多優(yōu)點(diǎn)成為控制系統(tǒng)中采用最多的 控制器， 該系統(tǒng) 正是 采用 PLC 進(jìn)行控制，另外，該系統(tǒng)在中所用到的 變送 器都是 鍋爐控制 系統(tǒng)中常用的 器件 ，便宜且可靠性能好。變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，避免接觸器直接通斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流，有效地減少接觸器觸頭燒損等故障，同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻器故障時(shí)的頻 /工自動(dòng)切換，大大在地提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，取得較好的效果 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案論證 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)與原理 循環(huán)流化床的原理 圖 粒子經(jīng)與氣體或液體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過(guò)程，稱為流 化過(guò)程。循環(huán)流化床鍋爐可分為兩個(gè)部分：第一部分由爐膛（快速流化床）、氣固物料分離器、固體物料再循環(huán)設(shè)備和外置熱交換器（有些循環(huán)流化床鍋爐沒(méi)有該設(shè)備）等組成，上述部件形成了一個(gè)固體物料循環(huán)回路。 燃燒系統(tǒng)的流程：原煤破碎，篩選后送煤斗，經(jīng)計(jì)量式給煤機(jī)進(jìn)入燃料室底，爐底來(lái)的一次 風(fēng)混合成 ，固流化燃燒。分離出的顆粒經(jīng)錐閥，根據(jù)控制床溫，再熱氣溫主參數(shù)的情況，調(diào)節(jié)直接返回鍋爐的循環(huán)料量和經(jīng)過(guò)加熱器返回鍋爐料量的比例。 燃燒產(chǎn)生的灰渣，通過(guò)冷渣器冷卻后排出。在這種燃燒方式下，爐內(nèi)溫度水平因受脫硫最佳溫度限制，一般 850℃左右。由于循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)相對(duì)來(lái)說(shuō)溫度不高，并有大量固體顆粒的強(qiáng)烈混合，這種情況下的燃燒速率主要取決于化學(xué)反應(yīng)速率，也就是決定于溫度水平，而物理因素不再是控制燃燒速率的主導(dǎo)因素。整個(gè)燃燒過(guò)程以及脫硫過(guò)程都是在這兩種形式的循環(huán)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程中逐步完成的。在循環(huán)流化床鍋爐中按重量計(jì)，燃料僅占床料的 1～ 3％，其余是不可燃的固體顆粒，如脫硫劑、灰渣等。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 (2)燃燒效率高 循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率要比鼓泡流化床鍋爐高，通常在 95～ 99％范圍內(nèi)，可與煤粉鍋爐相媲美。當(dāng)鈣硫比為 ～ 時(shí)，脫硫率可達(dá) 85～ 90％。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，循環(huán)流化床鍋爐的 NOX 排放范圍為 50～ 150ppm 或 40～ 120mg/MJ。同樣熱負(fù)荷下鼓泡流化床鍋爐需要的爐膛截面積要比循環(huán)流化床鍋爐大 2～ 3 倍。負(fù)荷調(diào)節(jié)速率也很快，一般可達(dá)每分鐘 4％。此外，由于床內(nèi)沒(méi)有埋管受熱面，啟動(dòng)、停爐、結(jié)焦處理 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 時(shí)間短，可以長(zhǎng)時(shí)間壓火等。 系統(tǒng)整體方案的確定 鍋爐燃燒控制系統(tǒng) 是一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程，在實(shí)際生產(chǎn)中既可以采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，也可以采用 PLC 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 。它的特點(diǎn)如下：種類多型號(hào)全、低功耗、提供 C51 程序開發(fā)環(huán)境等。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 PLC 的種類繁多，但其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。風(fēng)量愈小，能量浪費(fèi)愈大。 系統(tǒng)功能 鍋爐是發(fā)電過(guò)程中必不可少的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，它所產(chǎn)生的高壓蒸汽既可以驅(qū)動(dòng)透瓶，又可以作為精餾、干燥、反應(yīng)、加