【正文】 通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來達(dá)到對風(fēng)量的控制，反饋量為電機(jī)風(fēng)室的壓力。 變頻器可以使用數(shù)字操作面板控制，也可以使用端子控制，也可以使用 RS485通信接口對其遠(yuǎn)程控制。 AOUTAOUT2 端子為模擬量輸出 020mA 信號其功能可是可編程的，用 于輸出指示運(yùn)行頻率、電流等。當(dāng)用電壓或電流設(shè)定時(shí)，最大的電壓 或電流對應(yīng)變頻器輸出頻率設(shè)定的最大值，變頻器有兩路頻率設(shè)定通道，開環(huán)控制時(shí)只用 AIN1 通道，閉環(huán)控制時(shí)使用 AIN2 通道作為反饋輸入，兩路模擬設(shè)定值進(jìn)行疊加。使用輸入信號可以完成對電動(dòng)機(jī)的正反裝控制、復(fù)位、多級速度設(shè)定、自有停車、 點(diǎn) 動(dòng)等控制操作。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)降低 了電能以及燃料的損耗，設(shè)備的運(yùn)行更加可靠。 電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥是 工業(yè)自動(dòng)化 過程控制中的重要執(zhí)行單元 儀表 。氧表的檢測量程有 ％（ 2）或 ％ O(2)供用戶選擇，最終在主板上作一次設(shè)定。 氧分析儀的氧量表是采用單片機(jī)組成的智能化儀表。 氧量分析儀主要部件是氧傳感器，而氧化鋯固體電解質(zhì)制成的濃差電池又是氧傳感器的關(guān)鍵元件。 （ 2） %或 （ 2）％兩種檢測量程供用戶選擇設(shè)置。傳感器能快速插入爐內(nèi)。 在本設(shè)計(jì)中需要檢測出口煙氣的含氧量，含氧量監(jiān)測儀表與 PLC 模擬量輸入模塊的連接如圖 所示。600Kpa 中間量程可選 允許過載： 200% 測量精度： 177。主要用于鍋爐負(fù)壓、風(fēng) 機(jī) 風(fēng)壓測量。一般經(jīng)驗(yàn)知，量程比應(yīng)同一個(gè)合理的精度相對應(yīng)，當(dāng)變送器的精度降為基本精度的 倍時(shí)的量程比稱為可用量程比，否則便是不推薦的量程比。 1. 技術(shù)性能的選擇 變送器的使用量程應(yīng)選在最大量程的多少為宜，需做具體分析。低頻位移檢測放大器的輸出電流 I 反映了所測大小。 在這次設(shè)計(jì)中主要用到是 DDZ—III 型差壓變送器。該變送器輸入 /輸出 /電源三方全隔離，抗工業(yè)現(xiàn)場干擾，輸入、輸出選擇范圍寬， 導(dǎo)軌安裝便于檢測與維護(hù)。在檢測溫度時(shí)在爐膛內(nèi)部使用兩支熱電偶，取其檢測的平均溫度作為爐膛溫度。當(dāng)溫度超過1000℃ 后，本身的機(jī)械強(qiáng)度和抗氧化能力呈增強(qiáng)趨勢。 由于循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行環(huán)境惡劣，測點(diǎn)溫度高、振動(dòng)、磨損嚴(yán)重，造成溫度測量困難，普通金屬熱電偶使用時(shí)易蠕變，壽命短、易燒彎、磨透，所以選用 濰坊才億科技貿(mào)易有限公司 生產(chǎn)的 循環(huán)流化床專用耐磨熱電偶 。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長型兩種 ，延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤?，但是?shí)際中，延長型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。 熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種，普通型和鎧裝型。溫 差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同；而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢。 熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件，他的主要特點(diǎn)就是測吻范圍寬 ,性能比較穩(wěn)定，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單 ,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好 ,更能夠遠(yuǎn)傳 420mA 電信號 ,便于自動(dòng)控制和集中控制。其優(yōu)點(diǎn)也很多，也可以遠(yuǎn)傳電信號，靈敏度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，互換性以及準(zhǔn)確性都比較好，但是需要電源激勵(lì)，不能夠瞬時(shí)測量溫度的變化。 根據(jù)要求，擴(kuò)展模擬量輸入輸出模塊 EM235兩塊，擴(kuò)展 模擬量輸出模塊 EM232一塊 。 圖 模擬量擴(kuò)展模塊 EM235與 EM232結(jié)構(gòu)圖 EM235 模塊上部共有 12 個(gè)端子，每 3 個(gè)點(diǎn)為一組可作為一路模擬量的輸入通道，共 4 組，對于電壓信號用兩個(gè)端子（如 A+、 A），電流信號用三個(gè)端子（如RB、 B+、 B），其中 RB 與 B+端子短接。 14 個(gè)數(shù)字輸入量是 ，每個(gè)外部輸入的開關(guān)信號均由各輸入端子接出， M 端接地， L+端子作為輸入的公共端提供 24V 傳感器電源，可以作為傳感器的電源輸出，也可以作為輸入端的檢測電源使用?？梢杂媚K上的電位器來改變它對應(yīng)的特殊寄存器中的數(shù)值，可以實(shí)時(shí)更改程序運(yùn)行中的一些參數(shù)。 S7200PLC 的電源電壓有（ ~） VDC 和（ 85~264） VAC 兩種，主 機(jī)上還集成 24V 直流電壓，可以直接用于連接傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 S7 系列 PLC 包括 S7200、 S7300 和 S7400 系列 PLC。 整體式 PLC 每一個(gè) I/O 點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，在小型控制系統(tǒng)中一般采用整體式結(jié)構(gòu)。基本單元上設(shè)有端口，通過擴(kuò)展電纜與擴(kuò)展單元相連，配有許多專用的特殊功能模塊，如模擬量輸入 /輸出模塊、熱電偶 、熱電阻模塊、通信模塊等，以構(gòu)成 PLC 不同的配置。典型的中型機(jī)有SIEMENS 公司的 S7300 系列、 OMRON 公司的 C200H 系列、 AB 公司的 SLC500系列等模塊式 PLC 產(chǎn)品。 故應(yīng)保持爐膛負(fù)壓在正常范圍內(nèi)。因此，監(jiān)視和控制爐膛負(fù)壓對于保證爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定、分析爐內(nèi)燃燒工況、煙道運(yùn)行工況、分析某些事故的原因均有極其重要的意義。在運(yùn)行中還要結(jié)合所燃用煤質(zhì)及當(dāng)時(shí)負(fù)荷的情況，嚴(yán)格監(jiān)控料層差壓、溫度、爐膛差壓和返料溫度，通過不斷調(diào)整給煤量、風(fēng)量及返料量，使鍋爐達(dá)到最佳的運(yùn)行效果，最大限度的發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)點(diǎn)。 4. 風(fēng)量的調(diào)整 在鍋爐 運(yùn)行過程中，許多用戶往往只靠風(fēng)門開度的大小來調(diào)節(jié)風(fēng)量，但對于循環(huán)流化床鍋爐來說，其對風(fēng)量的控制就要求比較準(zhǔn)確。 床高 (即料層差壓 )可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調(diào)節(jié)。通常將所測得的風(fēng)室與燃燒室上界面之間的壓力差值作為料層差壓的 監(jiān)測數(shù)值，在運(yùn)行都是通過監(jiān)視料層差壓值來得到 床高 大小的。在運(yùn)行過程中要加強(qiáng)對料層溫度監(jiān)視，一般將料層溫度控制在 850℃ 950℃ 之間，溫度過高，容易使流化床體結(jié)焦造成停爐事故；溫度太低易發(fā)生低溫結(jié)焦及滅火。 循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)包括：床溫控制、給煤量控制、床高控制、返料量控制、蒸汽溫度及壓力控制、通風(fēng)量控制。 、床層溫度和床高； 通過調(diào)節(jié)返料風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制返料回灰量的大小。 氧化鎬可用來測量煙氣中含氧量。因此電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng) 量不能全部使用，采用擋板截流造成約 30%的電能損耗。 燃燒控制系統(tǒng)需要具有的功能： ；爐膛壓力為某一定值； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 通過爐膛上的負(fù)壓變送器將爐膛壓力標(biāo)準(zhǔn)電信號送入引風(fēng)變頻器 PID 控制器的反饋通道 ,經(jīng)處理后與設(shè)定爐膛負(fù)壓力比較 ,經(jīng)過 PID 控制器產(chǎn)生運(yùn)算信號 ,此信號控制引風(fēng)變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 ,使?fàn)t內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定在設(shè)定值 ,從而達(dá)到自動(dòng)跟蹤鼓風(fēng)保持爐膛負(fù)壓恒定目的。維持汽包水位、蒸汽壓力和爐膛負(fù)壓在規(guī)定的范圍內(nèi)，各個(gè)子控制系統(tǒng)分別通過不同的測量、控制手段來保證經(jīng)濟(jì)燃燒和安全燃燒。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)又包含了很多小的子系統(tǒng)。在本設(shè)計(jì)中采用變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)。 PLC 專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)， 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由 CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計(jì)的輸入 /輸出接口電路等組成。 PLC有以下功能特點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造； 5 體積小，重量輕，能耗低等。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體， 易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。如采用單片機(jī)進(jìn)行控制，可采用 AT89S51 作為 CPU，還需要進(jìn)行外圍電路的設(shè)計(jì)，但外圍電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)；采用單片機(jī)的最大弊端是難以保證其可靠性，給整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來隱患。 日前，單片機(jī)主要有 8 位、 16 位、 32 位單片機(jī)。 (10)給煤點(diǎn)少 循環(huán)流化床鍋爐的爐膛截面積小，同時(shí)良好的混合和燃燒區(qū)域 的擴(kuò)展使所需的給煤點(diǎn)數(shù)大大減少。同時(shí)低溫?zé)敢灿欣诨以邢∮薪饘俚奶崛?。也不象煤粉鍋爐那樣，低負(fù)荷時(shí)要用油助燃，維持穩(wěn)定燃燒。 (5)燃燒強(qiáng)度高，爐膛截面積小 爐膛單位截面積的熱負(fù)荷高是循環(huán)流化床鍋爐的另一主要優(yōu)點(diǎn)。與煤粉燃燒鍋爐相比，不需采用尾部脫硫脫硝裝 置，投資和運(yùn)行費(fèi)用都大為降低。 (3)高效脫硫 由于飛灰的循環(huán)燃燒過程，床料中未發(fā)生脫硫反應(yīng)而被吹出燃燒室的石灰石、石灰能送回至床內(nèi)再利用；另外，已發(fā)生脫硫反應(yīng)部分，生成了硫酸鈣的大粒子，在循環(huán)燃燒過程中發(fā)生碰撞破裂，使新的氧化鈣粒子表面又暴露于硫化反應(yīng)的氣氛中。由于床內(nèi)混合劇烈，這些灼熱的灰渣顆粒實(shí)際上起到了無窮的“理想拱”的作用，把煤料加熱到著火溫度而開始燃燒。在這種組織方式下，爐內(nèi)的熱量、質(zhì)量和動(dòng)量傳遞過程是十分強(qiáng)烈的，這就使整個(gè)爐膛高度的溫度分布均勻。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 (2)高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程 從圖 中可看出，循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)的固體物料（包括燃料、殘?zhí)俊⒒?、脫硫劑和惰性床料等）?jīng)歷了由爐膛、分離器和返料裝置所組成的外循環(huán)。這種“低溫燃燒”方式好處甚多，爐內(nèi)結(jié)渣及堿金屬析出均比煤粉爐中要改善很多，對灰特性的敏感性減低，也無須很大空間去使高溫灰冷卻下來，氮氧化物生成量低，可于爐內(nèi)組織廉價(jià)而高效的脫硫工藝。 .2 循環(huán)流化床鍋爐的基本技術(shù)特點(diǎn) (1)低溫的動(dòng)力控制燃燒 循環(huán)流化床燃燒是一種在爐內(nèi)使高速運(yùn)動(dòng)的煙氣與其所攜帶的湍流擾動(dòng)極強(qiáng)的固體顆粒密切接觸，并具有大量顆粒返混的流態(tài)化燃燒反應(yīng)過程；同時(shí)，在爐外將絕大部分高溫的固體顆粒捕集，并將它們送回爐內(nèi)再次參與燃燒過程 ,反復(fù)循環(huán)地組織燃燒。 尾部煙道布置有末級過熱器，低溫再熱器，省煤器和空氣預(yù)熱器，吸收煙氣余熱。 石灰石粉經(jīng)加料裝置加入燃燒室主燃燒區(qū)，在料床溫度為 850℃ ~950℃的較佳脫硫溫度下與硫反應(yīng)，生成比較穩(wěn)定的硫化鈣，除去煤中的硫，大大減少煙氣中SO2 的排放量。 循環(huán)流化床鍋爐燃燒所需的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，燃 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 料的燃燒主要在爐膛中完成，爐膛四周布置有水冷壁用于吸收燃燒所產(chǎn)生的部分熱量。 循環(huán)流化床鍋爐是在鼓泡流化床鍋爐技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新爐型，它與鼓泡床鍋爐的最大區(qū)別在于爐內(nèi)流化風(fēng)速較高（一般為 4～ 8m/s），在爐膛出口加裝了氣固物料分離器。 本套系統(tǒng)相對比其他控制系統(tǒng)來說，本系統(tǒng)的性價(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出市面上其它的控制系統(tǒng)。在國內(nèi)，一些儀表公司和研究單位早已開始引進(jìn)或代銷 DCS，并逐步形成合資經(jīng)營、合資生產(chǎn)，以便向國內(nèi)供貨。這些設(shè)備在當(dāng)時(shí)還是比較先進(jìn)的，系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)理念至今仍在指導(dǎo)我們的實(shí)踐。 隨著我國從當(dāng)時(shí)的美國燃燒工程（ CE）公司引進(jìn)亞臨界控制循環(huán)鍋爐制造技術(shù)，我們也從美國的幾家公司引進(jìn)了這種鍋爐的自動(dòng)控制設(shè)備，其中既包括控制策略（軟件），也包括硬件。由于生產(chǎn)技術(shù)、管理水 平，特別是材料、電子元件和工藝上的落后，使得這些電站用儀表可靠性不高，加之品種不全，儀表生產(chǎn)廠只管配套不管用，不介入電站控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得我國當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化儀表行業(yè)無論在管理上還是在技術(shù)水平上都適應(yīng)不了大機(jī)組安全可靠運(yùn)行的要求。目前積存下來的煤矸石達(dá) 14 億噸，并以每年 6 千到 7千萬噸的數(shù)量增加。因其具有燃燒效率高、煤種適應(yīng)性廣、煙氣中有害氣體排放濃度低、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、灰渣可綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今日益嚴(yán)峻的能源緊缺和環(huán)境保護(hù)要求下，在國內(nèi)外得到了迅速的發(fā)展，并已商品化，正在向大型化發(fā)展。顯然，面對量大，面廣的供熱鍋爐，如何挖掘潛力，提高它的熱效率，有著極為重要的實(shí)際意義。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，鍋爐設(shè)備日益廣泛的用于工業(yè)的各個(gè)部門，成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。 鍋爐是供熱之源，鍋爐機(jī)器設(shè)備的任務(wù)在于安全，可靠，有效地把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以生產(chǎn)熱水和蒸汽。這類系統(tǒng)自動(dòng)化程序很低 ,大部分操作還是由手動(dòng)來完成 ,只能處理一些開關(guān)量問題 ,無法處理系統(tǒng)的模擬量 ,即使控制一些開關(guān)量 ,其電氣線路復(fù)雜 ,可靠性不高 ,不便維護(hù) ,實(shí)際鍋爐系統(tǒng)控制中每臺爐就需要一套繼電器控制系統(tǒng) ,而采用西 門子 S7 － 200系列可編程控制器設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 循環(huán)流化床 汽鍋爐的自動(dòng)控制，并實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。同時(shí)，為了保證安全、穩(wěn)定生產(chǎn)和節(jié)能，對鍋爐的自動(dòng)控制就成為非常不要。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 摘要也稱內(nèi)容提要，概括研究題目的主要內(nèi)容、特點(diǎn)，文字要精練。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展、規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程不斷的改革和強(qiáng)化，作為生產(chǎn)動(dòng)力源的鍋爐，也隨著這些發(fā)展的需要而發(fā)展與改革，例如大容量多參數(shù)、高效率方向發(fā)展，以及從節(jié)能出發(fā)進(jìn)行各種設(shè) 備的改革。目前城市供暖的鍋爐在啟停和運(yùn)行的過程中都需要精確的實(shí)時(shí)控制 ， 大多數(shù)鍋爐系統(tǒng)的控制還采用繼電器邏輯控制。各種工業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)與規(guī)模不同，工業(yè)和民用采暖的規(guī)模大小也不一樣，因此所需的鍋爐容量，蒸汽參數(shù)，結(jié)構(gòu)，性能方面也不相同。而供熱鍋爐，除了生產(chǎn)工藝有特殊要求外，所生產(chǎn)的熱水均不需要鍋高溫的壓力和溫度，容量也無需很大。在國民經(jīng)濟(jì)日趨進(jìn)步的今天，國家要求工農(nóng)業(yè)每年總產(chǎn)值翻兩番，但能源只能翻一番，這就要求通過節(jié)能措 施，以提高能源的有效利用，有效的彌補(bǔ)能源供應(yīng)方面的缺口，這是一迫切的任務(wù)。 第 1章 TC 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 我國 循