【正文】 鍋爐燃燒機(jī)控制鍋爐的啟動(dòng)和停止，鍋爐碟閥控制鍋爐水循環(huán)的通斷，通過變頻器可以控制泵的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)水流的循環(huán)，三通閥的設(shè)置主要是為了節(jié)能的需要，可以調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的熱量分配。對(duì)于除氧器壓力系統(tǒng)而言，當(dāng)除氧器壓力發(fā)生變化時(shí)，壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)除氧器的進(jìn)汽閥，改變除氧器的進(jìn)汽量，從而將除氧器的壓力控制在目標(biāo)值上；同樣，對(duì)于除氧器液位系統(tǒng)，當(dāng)除氧器液位發(fā)生變化時(shí)，液位控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)除氧器的進(jìn)水閥，改變除氧器的進(jìn)水量，從而將除氧器的液位控制在目標(biāo)值上。在35T鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為如下圖所示。 爐膛負(fù)壓Pf的大小受引風(fēng)量、鼓風(fēng)量與煤氣量（壓力）三者的影響。因此，如果給水母管壓力經(jīng)常有波動(dòng)，給水調(diào)節(jié)閥前后壓差不能保持正常時(shí)，仍有一定不足。單沖量給水調(diào)節(jié)是以汽包水位為唯一的反饋信號(hào)。 鍋爐汽包水位控制系統(tǒng) 汽包水位是影響鍋爐安全運(yùn)行的重要參數(shù)，水位過高，會(huì)破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致蒸汽帶水增多，增加在管壁上的結(jié)垢和影響蒸汽質(zhì)量。這里需要說明一個(gè)問題。所以在控制部分應(yīng)該設(shè)有上下限報(bào)警。設(shè)計(jì)的控制要求中明確指出，一旦工作泵出現(xiàn)故障，備用泵啟動(dòng)。壓力繼電器的工作原理：壓力繼電器是利用液體的壓力來啟閉電氣觸點(diǎn)的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。（1）當(dāng)水泵機(jī)組進(jìn)入正常運(yùn)行后。給煤電動(dòng)機(jī)、爐排電動(dòng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)由于功率小，可以直接啟動(dòng)。這些大功率電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)必須采用降壓?jiǎn)?dòng)，否則啟動(dòng)電流過大，會(huì)損毀設(shè)備。一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)、給煤電機(jī)的停止只需要用同一個(gè)停爐按鈕即可。這里的一次風(fēng)和二次風(fēng)可以手動(dòng)啟動(dòng)，但前提條件是必須在引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)之后，同時(shí)一次風(fēng)機(jī)還可以與引風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)。（6）設(shè)置汽包水位的上、下限保護(hù)及報(bào)警。下面是燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)組成圖312圖312 燃煤鍋爐及鍋爐房設(shè)備簡(jiǎn)圖第四章 鍋爐動(dòng)力控制部分系統(tǒng)方案的選定 （1）鍋爐點(diǎn)火時(shí)，必須首先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，然后才能啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)、爐排電動(dòng)機(jī)、給煤電動(dòng)機(jī)以及二次風(fēng)機(jī)。它可以大致分為兩個(gè)部分。經(jīng)過水處理的鍋爐給水由給水泵加壓，先經(jīng)過省煤器而得到預(yù)熱，然后進(jìn)入汽包。 煙氣向工質(zhì)（水、汽、導(dǎo)熱油等）的傳熱過程 由于燃料的燃燒放熱，爐內(nèi)溫度很高。燃燒后的熱煙氣順序流經(jīng)爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后，再經(jīng)過除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風(fēng)機(jī)送往煙囪排向大氣。蒸汽參數(shù)包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度，通常是指過熱器、再熱器出口處的過熱蒸汽壓力和溫度如沒有過熱器和再熱器，即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力和溫度。鍋爐壓力在14兆帕以上時(shí)也有部分用合金鋼的。爐墻廣泛采用輕質(zhì)耐火材料和保溫材料。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度,保護(hù)爐墻?？諝忸A(yù)熱器的煙氣和空氣流速 空氣預(yù)熱器中煙氣流速的選擇，應(yīng)從傳熱、磨損、積灰和電能消耗等幾個(gè)因素綜合考慮。鍋爐使用熱空氣后，爐膛溫度顯著提高，輻射傳熱加強(qiáng)，可以節(jié)省價(jià)格較高的輻射受熱面。鍋爐安裝空氣預(yù)熱器后可節(jié)z約燃料8%左右。鋼管式省煤器（如圖36）是現(xiàn)代鍋爐中最常用的一種，可用于任何壓力容量、任何形狀的煙道中。省煤器的應(yīng)用，是為了降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料消耗量。圖35 鍋爐過熱器過熱器按其傳熱的方式不同可劃分為：對(duì)流過熱器、輻射式過熱器和半輻射式過熱器。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰，除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?，所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。第三章 鍋爐的分類結(jié)構(gòu)及鍋爐工作的工藝過程（1）按煙氣在鍋爐流動(dòng)的狀況分：水管鍋爐、鍋殼鍋爐（火管鍋爐）、水火管組合式鍋爐（2）按鍋筒放置的方式分：立式鍋爐（如圖31）、臥式鍋爐(如圖32)　　 圖31立式鍋爐 圖32 臥式鍋爐（3）按用途分：生活鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、車船用鍋爐（4）按介質(zhì)分：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐（5）按安裝方式分：快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐（6）按燃料分：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐（7）按水循環(huán)分：自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)、混合循環(huán)（8）按壓力分：常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐（9）按鍋爐數(shù)量分：?jiǎn)五佂插仩t（如圖33）、雙鍋筒鍋爐（如圖34） 圖33單鍋筒鍋爐 圖34雙鍋筒鍋爐(10)按燃燒定在鍋爐內(nèi)部或外部分：內(nèi)燃式鍋爐、外燃式鍋爐(11)按工質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動(dòng)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。 額定蒸汽壓力是指蒸汽鍋爐在規(guī)定的鍋爐熱效率、蒸汽溫度、給水溫度及額定的蒸汽溫度下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所必須保證的鍋爐過熱器主氣閥出口處的蒸汽壓力，也就是鍋爐銘牌上標(biāo)明的壓力。提到水位的上下限，就得分析一下本設(shè)計(jì)中鍋爐汽包水位的上下限水位的范圍。 汽包水位上下限汽包水位測(cè)量方式很多，一般可分為：(1)靜壓式；(2)浮力式；(3)電氣式；(4)超聲波式；(5)核輻射式。當(dāng)燃燒強(qiáng)化時(shí)，爐水吸熱量增加，汽泡增多，體積膨脹，而使水位暫時(shí)升高。（1）汽包水位的變化與鍋爐負(fù)荷(蒸發(fā)量)的變化有密切關(guān)系，因?yàn)檎羝菑慕o水進(jìn)入鍋爐以后逐漸受熱汽化而產(chǎn)生的。圖26 汽包水位示意圖影響汽包水位變化的因素有很多。（2）內(nèi)部有汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。 D、容量較小的鍋爐，大多數(shù)采用輕型鏈帶式爐排。它的爐排通風(fēng)好，對(duì)煤層有松動(dòng)作用，利于燃燒，但強(qiáng)度小，運(yùn)行中容易斷裂，更換麻煩。 爐排鏈條和給煤機(jī)給煤機(jī)適用于火力發(fā)電廠燃煤爐制粉系統(tǒng)，能在很大的負(fù)荷變動(dòng)范圍內(nèi)改善鍋爐性能,使過熱溫度、再熱溫度和壓力溫度的控制更為穩(wěn)定，使燃料與所需空氣量更為匹配，所需的空氣過剩量減少，連續(xù)給煤，稱量準(zhǔn)確，工作穩(wěn)定，節(jié)能高效，是燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)中與磨煤機(jī)相配的先進(jìn)的計(jì)量給煤設(shè)備。多數(shù)情況下，經(jīng)常工作的電動(dòng)離心泵。在工業(yè)鍋爐的給水設(shè)備中采用最多的是多級(jí)水泵。概括二次風(fēng)的作用為：，使煙氣與空氣混合好，減少損失。二次風(fēng)的主要作用是補(bǔ)充燃料燃燒所需的空氣量并加強(qiáng)物料的返混，適當(dāng)調(diào)整爐內(nèi)溫度場(chǎng)的分布，使煙氣溫度分布更均勻。（5）軸承　 一次風(fēng)機(jī)由兩個(gè)滾柱軸承支承，腰側(cè)為推力軸承，型號(hào)為36322，間隙為0．3mm；端側(cè)為支持軸承，型號(hào)為36322，間隙大于2mm。角，其中C表示鍋爐一次風(fēng)機(jī)，6表示最高效率時(shí)全壓系數(shù)乘10后的整數(shù)值，45表示最高效率時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)，11表示進(jìn)風(fēng)方式及設(shè)計(jì)順序號(hào)，21表示風(fēng)機(jī)葉輪的直徑為2100mm，F(xiàn)表示雙支承聯(lián)軸器傳動(dòng)方式。如果鍋爐房必須集中裝設(shè)送、引風(fēng)機(jī)，則送、引風(fēng)機(jī)必須安裝2臺(tái)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)須具備并聯(lián)運(yùn)行的功能，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力應(yīng)滿足鍋爐房?jī)?nèi)風(fēng)機(jī)所帶鍋爐最大蒸發(fā)量的百分之六十以上。 風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等。上鍋筒直徑比下鍋筒稍大，上下鍋筒之間有對(duì)流排管束連接，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥袪t膛上部，經(jīng)過凝渣管進(jìn)入過熱器，然后進(jìn)入對(duì)流排管，經(jīng)過“Z”字形曲折沖刷對(duì)流排管后折入省煤器、空氣預(yù)熱器尾部受熱面，最后經(jīng)過除塵器、引風(fēng)機(jī)，由煙囪排入大氣中。第二章 鍋爐動(dòng)力設(shè)計(jì)的內(nèi)容和原始資料說明 SHL型鍋爐的結(jié)構(gòu)分析本設(shè)計(jì)使用的是SHL型鍋爐屬于雙鍋筒橫置式鏈條鍋爐，是工業(yè)及民用建筑中常用的設(shè)備。但控制參數(shù)變化時(shí)只需修改軟件，不必機(jī)型大量復(fù)雜的硬件線路連接。因此，它的適用性很強(qiáng)，既可用于開關(guān)量控制，又可應(yīng)用于模擬量控制；既可控制單臺(tái)設(shè)備，也可控制一組或多組設(shè)備；既可以用于現(xiàn)場(chǎng)控制，又可用于遠(yuǎn)程控制。這一時(shí)期的PLC盡管只能實(shí)現(xiàn)邏輯處理、技術(shù)、定時(shí)等比較簡(jiǎn)單的功能，但它的體積比繼電器控制屏大大減小，所形成的控制系統(tǒng)和線路也比繼電器系統(tǒng)簡(jiǎn)單的多，特別是軟件編程取代了大量復(fù)雜的線路連接，使得更改控制功能非常容易。這是企業(yè)現(xiàn)代化管理不可缺少的； 9． 作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 工業(yè)鍋爐采用微機(jī)控制和原有的儀表控制方式相比具有以下明顯優(yōu)勢(shì)： 1. 直觀而集中的顯示鍋爐各運(yùn)行參數(shù)。目前，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)越來越高，改變供暖的燃料品種，燃燒清潔燃料，是降低空氣污染的有效措施。工業(yè)鍋爐的控制要強(qiáng)調(diào)可靠性和實(shí)用性，首位是鍋爐控制系統(tǒng)的可靠性。摘 要隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高和鍋爐工藝水平的日益完善，工業(yè)鍋爐自動(dòng)化控制從簡(jiǎn)單地DDZⅢ系統(tǒng)儀表、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到目前所采用的觸摸屏+PLC顯示控制系統(tǒng)。本課題針對(duì)燃煤鍋爐動(dòng)力部分的控制設(shè)計(jì)，要想提高其可靠性，就應(yīng)該考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制柜元件的優(yōu)選，以及控制理論算法和抗干擾的設(shè)計(jì)。近幾年來，我國(guó)城市燃?xì)饨Y(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化，陜北天然氣已經(jīng)進(jìn)入京津，渤海天然氣已經(jīng)上岸，尤其西氣東輸工程的實(shí)施，更為燃?xì)忮仩t的應(yīng)用起到了推動(dòng)作用。能快速計(jì)算出機(jī)組在正常運(yùn)行和啟停過程中的有用數(shù)據(jù)，能在顯示器上同時(shí)顯示鍋爐運(yùn)行的水位、壓力、爐膛負(fù)壓、煙氣含量、 測(cè)點(diǎn)溫度、燃煤量等數(shù)十個(gè)運(yùn)行參量的瞬時(shí)值、累計(jì)值及給定值，并能按需要在鍋爐的結(jié)構(gòu)示意畫面的相應(yīng)位置上顯示出參數(shù)值。在采用計(jì)算機(jī)控制的鍋爐控制系統(tǒng)中，有十分周到的安全機(jī)制，可以設(shè)置多點(diǎn)聲光報(bào)警，和自動(dòng)連鎖停爐。一次，這種控制技術(shù)很快被工業(yè)領(lǐng)域所采納，并被大量應(yīng)用于各種需要進(jìn)行電氣控制的場(chǎng)合中。凡是需要控制的地方均可用PLC進(jìn)行控制。這樣也就降低了研究課題的經(jīng)費(fèi)。其中SH指的是“雙筒橫置式”，L指的是“鏈條爐排式”鍋爐，鏈條爐是一種燃用煤塊,爐排固定在鏈條上的機(jī)械化鍋爐，鏈條帶動(dòng)爐排緩慢運(yùn)動(dòng)，煤從爐前加入,隨著爐排移動(dòng)而逐漸燃盡。爐膛四周布有水冷壁，前、后墻水冷壁上端直接接入到上鍋爐，上、下分別連在前后集箱上。 風(fēng)機(jī)的工作原理與透平壓縮機(jī)基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。而且每臺(tái)風(fēng)機(jī)出口管上應(yīng)裝設(shè)啟閉用的風(fēng)門，以防漏風(fēng)。（1）葉輪　 葉輪是風(fēng)機(jī)傳遞能量的主要部件，葉輪由前盤、葉片和后盤組成。軸承采用浸泡式潤(rùn)滑，采用10—30號(hào)機(jī)械油，由冷卻水對(duì)軸承進(jìn)行冷卻。在循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行中，能通過調(diào)整一、二次風(fēng)的配比有效的調(diào)整鍋爐的負(fù)荷，能有效的控制燃燒份額的變化。，使可燃燒物質(zhì)停留時(shí)間延長(zhǎng)，充分燃燒。它的工作原理如下:在泵啟動(dòng)前，泵殼內(nèi)灌滿被輸送的液體；啟動(dòng)后，啟動(dòng)后，葉輪由軸帶動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片間的液體也必須隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。備用泵既有電動(dòng)泵，又有蒸汽往復(fù)泵，平時(shí)當(dāng)某臺(tái)電動(dòng)泵因故障停止運(yùn)行后，立即啟用備用離心泵，并能滿足要求。 給煤機(jī)的工作原理如下：儲(chǔ)煤倉中的煤通過煤閘門進(jìn)入給煤機(jī)，由給煤機(jī)內(nèi)部的輸送計(jì)量膠帶連續(xù)均勻輸送磨煤機(jī)中，在輸送計(jì)量膠帶的下面裝有電子稱重裝置，該裝置主要由高精度的電子皮帶秤組成，稱重傳感器產(chǎn)生一個(gè)與煤的重量成比例的電信號(hào)和速度傳感器檢測(cè)到的皮帶速度信號(hào)，同時(shí)送入積算器，經(jīng)積算后得到瞬時(shí)流量和累計(jì)量。爐排的傳動(dòng)有變速箱傳動(dòng)、間歇液壓傳動(dòng) 和晶閘管無級(jí)調(diào)速傳動(dòng)等。它只適用于10t／h以下的鍋爐應(yīng)用。（3）有一定水量，具有一定蓄熱能力，緩和汽壓的變化速度。鍋爐在運(yùn)行中，水位是經(jīng)常變化的。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，蒸發(fā)受熱面中水消耗量發(fā)生變化，必然引起汽包水位的變化。由于產(chǎn)生的蒸汽量不斷增加，使汽壓上升，飽和溫度也相應(yīng)地提高了，爐水中汽泡數(shù)量又隨之減少，水位又下降。目前最常用的是靜壓式測(cè)量方法中的連通式液位計(jì)和壓差式液位計(jì)。下限水位即最低安全水位，是指鍋爐正常運(yùn)行的極限低水位。對(duì)于無過熱器的鍋爐，用主氣閥出口處的飽和蒸汽壓力表示。需要指出的是蒸汽鍋爐蒸汽壓力干擾如何判斷：對(duì)于單元機(jī)組，上述判斷內(nèi)擾的方向僅適應(yīng)于工況變化初期，即僅適用于汽輪機(jī)調(diào)速汽門未動(dòng)作之前；而在調(diào)速汽門動(dòng)作之后，蒸汽鍋爐汽壓與蒸汽流量變化方向是相反的， 故運(yùn)行中應(yīng)予注意。(12)按制造級(jí)別分類：A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D級(jí)、E級(jí)（按制造鍋爐的壓力分）(13)按出口蒸汽壓力分為：低壓鍋爐（P〈）、中壓鍋爐（〈P〈）、高壓鍋爐（〈P=10MPa）、超高壓鍋爐（10〈P=）、亞臨界鍋爐（〈P=）、超臨界鍋爐（P=22MPa）。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管，它既保護(hù)爐墻不致燒壞，又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈?。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會(huì)增大，還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。　 二十世紀(jì)50年代以來，人們努力發(fā)展灰渣綜合利用，化害為利。對(duì)流過熱器一般布置在煙道中，輻射式過熱器布置在爐膛，半輻射式過熱器布置在爐膛出口處。(2)省煤氣的結(jié)構(gòu)與布置：省煤器通常布置在對(duì)流煙道中，一般將管圈放置成水平以利于排水。與鑄鐵式相比，鋼管式的優(yōu)點(diǎn)是：體積小、重量輕、價(jià)格低廉。使用時(shí)空預(yù)器緩慢旋轉(zhuǎn)，煙氣入口和空氣入口不變。所以大中型鍋爐都安裝有空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器已成為鍋爐的主要組成部分之一了。流速越高，傳熱越好，而且還有一定的自身吹灰效果，但流速過高，將使電能消耗增大、管子磨損加劇。在大容量鍋爐中，爐內(nèi)火焰溫度很高，熱輻射的強(qiáng)度很大。這些材料可以砌成爐墻，也可敷設(shè)在水冷壁上成為敷管式爐墻以便于安裝。管子外徑：自然循環(huán)鍋爐一般用51～83毫米；多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐一般用22～60毫米。給水溫度是指省煤器的進(jìn)水溫度，無省煤器時(shí)即指鍋筒進(jìn)水溫度。 鍋爐的工作包括三個(gè)過程，燃料的燃燒、煙氣向水的傳熱過程和水的汽化過程，這三個(gè)過程在鍋爐中同時(shí)進(jìn)行。在爐膛的四周墻面上，都布置一排水管，俗稱水冷壁管。鍋爐工作