【正文】 ,但在實際應(yīng)用中 ,用作熱點極的材料應(yīng)具備如下己方面的條件 . (1) 溫度測量范圍廣 ,要求 在規(guī)定的溫度測量范圍類有較高的測量精確度 ,有叫大的熱電動勢 ,溫度與熱電動勢的關(guān)系是單質(zhì)函數(shù) ,最好是呈先行關(guān)系 . (2) 性能穩(wěn)定 。當(dāng)擴散作用與阻礙擴散作用相等時，即自導(dǎo)體 A 擴散到導(dǎo)體 B的自由電子數(shù)目與在電場作用下自導(dǎo)體 B擴散到導(dǎo)體 A的自由電子數(shù)目相等時，導(dǎo)體便處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)。 使用熱電阻進行測量時，一種形式是將電阻元件與被測物體相接觸，他們之間經(jīng)過熱交換后達到熱平衡時熱敏元件的電阻值即反應(yīng)了被測物體的溫度值。鉑易于提純，物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，電阻率較大，能耐高溫。 ③ 及無觸電。倘若，再通過適當(dāng)?shù)碾娐肥闺娙萘康拇笮檎袷庮l率的高低，就演變成輸出響應(yīng)是頻率值的壓力傳感器。例如：燃燒嘴 背壓力過高時，可能燃料流速過高而發(fā)生脫火現(xiàn)象；燃燒嘴背壓力過低時，又可能回火。輸入量有：給煤量、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量；輸出量有：蒸汽壓力、爐膛負壓。反之，爐膛負壓過小，會使冷空氣漏進爐膛內(nèi)，從而是熱量損失增加，降低燃燒效率。 設(shè)計題目：工業(yè)鍋爐微機 DDC 控制系統(tǒng) 專業(yè)：電氣自動化 21 第五章 控制設(shè)想 設(shè)計一套工業(yè)鍋爐的供水控制系統(tǒng)，最基本的要求就是使鍋爐能夠提供合格的加熱水，使鍋 爐出水量能夠適應(yīng)負荷的需要。 爐溫、空氣溫度測量信號都經(jīng) TBL 線性化處理，空氣流量測量信號經(jīng)溫度補償T178。 2） 當(dāng)負荷減少時，爐溫上升， I0減少（記為 I0″），此時 I0″通過 LSE2，但暫時不通過 HSE2，因為 I0″剛減少瞬間，燃料流量 FF尚未減少，所以 I0″小于（ FFK3）， HSE2阻止 I0″通過，此時通過 HSE2的信號為（ FFK3），空氣量暫時還不能減少。 ① 穩(wěn)定工況時 ： 爐溫穩(wěn)定在給定值上，爐溫調(diào)節(jié)器 TIC 的輸出信號 I0通過高、低限模塊 HLM、 LLM后，又分別通過燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的高、低選模塊 HSE LSE1和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 HSE LSE2，相應(yīng)地加到燃料流量調(diào)節(jié)器 FIC1和空氣流量調(diào)節(jié)器 FIC2作為它們的給定值，使燃料流量和空氣流量自動調(diào)節(jié)到正常數(shù)值上，從而保證爐溫維持在給定值上。對工業(yè)鍋爐主要參數(shù)進行直接控制是微機 DDC控制的主要功能之一。 圖 前饋控制系統(tǒng)的補償曲線 圖 前饋 — 串級控制系統(tǒng)方框圖 設(shè)計題目：工業(yè)鍋爐微機 DDC 控制系統(tǒng) 專業(yè)：電氣自動化 16第四章 工業(yè)鍋爐的微機 DDC 系統(tǒng)的控制 在鍋爐的燃燒過程中 ,由于空氣和燃燒之間有著一定的比值關(guān)系 ,既有一定的燃燒則就需要一定的空氣 ,還有煙道中空氣過剩系統(tǒng) ,即空氣 (煙囪中 )氧氣的含量等等 ,都影響著鍋爐的燃燒 ,如果燃燒不當(dāng) ,不但會污染空氣 ,而且會可能危及到工作人員的人身安全 .所以我們就想用一套有著精確控制功能的控制系統(tǒng) ,因此便有了工作鍋爐的微機 DDC控制系統(tǒng) . 直接數(shù)字控制 DDC 系統(tǒng) 直接數(shù)字控制 DDC 系統(tǒng)（ Direct Digigtal Control）是工業(yè)生產(chǎn)計算機控制系統(tǒng)中用得做廣泛的一種系統(tǒng)應(yīng)用形式 .這類系統(tǒng)中的計算機除了經(jīng)過輸入通道對多個工業(yè)過程參數(shù)進行檢測采集外 ,它不容代替模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的模擬調(diào)節(jié)器 ,按預(yù)定的調(diào)節(jié)規(guī)定進行調(diào)節(jié)運算 ,然后將運算結(jié)果通過過程輸出通道輸出并作用于執(zhí)行機構(gòu) ,以實現(xiàn)多回路調(diào)節(jié)的目的。而前饋 — 反饋控制則能實現(xiàn)高精度的控制，穩(wěn)定性好和控制及時的作用。 ④ 前饋控制只能克服那個可測而不可控的擾動量。 設(shè)計題目：工業(yè)鍋爐微機 DDC 控制系統(tǒng) 專業(yè)：電氣自動化 14 前饋控系統(tǒng) 前饋控制系統(tǒng)的概念： 前饋控制系統(tǒng)就是一種直接根據(jù)所生產(chǎn)被控變量參數(shù)變化的原因進行控制的系統(tǒng)，其實質(zhì)上是一種抗擾動進行的開環(huán)控制系統(tǒng)方式，它通過前饋調(diào)節(jié)器來補償擾動對被控參數(shù)的影響。 a. 副回路必須包括主要擾動，而且應(yīng)包括盡可能多的擾動。 ④ 副回路可以按照主回路的需要更精確控制操縱變量的質(zhì)量流和能量流。副控制器的 設(shè)定值值 R2就是主控制器的輸出 U1，顯然副控制器是在外設(shè)定情況下工作的，它的輸出 U2操縱執(zhí)行器 GV通過改變單個操縱變量 Q來滿足對主，副被控變量的某種組合所提出的要求。其中方框圖如下圖 所示： 圖 單回路控制系統(tǒng)方框圖 其中 Y（ S）為被控變量， Q（ S）為操縱變量， F1（ S） …… 。下面我們就這幾種控制方式做一個介紹。 “ 空燃比 ” 是指燃燒中空氣量與燃燒量的比值系數(shù)。以形成生產(chǎn)日志和班、日產(chǎn)耗統(tǒng)計報表 、 有定時打印、隨機打印等幾種方式。從而使鍋爐能正常運行。煙氣流經(jīng)過過熱氣后掠過脹接在上、下鍋筒間的對流管束， 在管束間設(shè)置了折煙墻使煙氣呈“ S”型形成曲折地橫向沖刷，再次以對流換熱的方式將熱量傳遞給管束的工質(zhì)。以及在鍋筒本身空間的重力分離力作用，是汽水混合物得到分離。燃料一面燃燒，一面向后移動，燃料所需要的空氣是由風(fēng)機送入爐排腹中風(fēng)倉后，向上穿過爐排到達燃料層，進行燃料反應(yīng)形成高溫?zé)煔狻? 水處理設(shè)備：其作用是為清除水中的雜質(zhì)和降低給水硬度，以防止在鍋爐受熱面上結(jié)水垢或腐蝕。 燃燒設(shè)備：將燃料和燃燒所需的空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，充分燃燒。 鍋筒：是自然循環(huán)鍋爐各受熱面能適應(yīng)負荷變化的設(shè)備。 設(shè)計題目：工業(yè)鍋爐微機 DDC 控制系統(tǒng) 專業(yè)：電氣自動化 7 第二章 鍋爐的基本構(gòu)造及工作原理 要設(shè)計一套完整的，性能良好的工業(yè)燃燒鍋爐，首先我們就必須了解一般燃燒鍋爐的基本構(gòu)造和燃燒過程。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。 水管鍋爐的發(fā)展趨勢 :水管鍋爐，整連箱橫水 管鍋爐，分連箱橫水管鍋爐，直水管鍋爐，三鍋筒彎水管鍋爐，雙鍋筒彎水管鍋爐 ,單鍋筒水管鍋爐，直流鍋筒。對于煙管鍋爐，還存在結(jié)構(gòu)剛性大，煙管排列緊密使清理水垢困難和煙管內(nèi)容易堵灰等缺點。后來增加了兩個火筒 —— 及雙火筒鍋爐。 。 隨著蒸汽機的發(fā)明， 18世紀末期，出現(xiàn)了公用的圓筒型蒸汽機。 本設(shè)計鍋爐的燃燒控制是采用雙交叉控制系統(tǒng)，是以維持合適的空氣、燃料比值為手段，從而保證了較高的熱效率。 我們這次設(shè)計就是以雙交叉燃燒控制為基礎(chǔ)作的，利用前饋 — 串級 — 比值控制系統(tǒng)對整個工作過程加以嚴格控制，模擬實物進行的設(shè)計。 設(shè)計題目：工業(yè)鍋爐微機 DDC 控制系統(tǒng) 專業(yè)：電氣自動化 4第一章 緒 論 引言 鍋爐是人類供熱，取暖的主要來源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史，期間，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對鍋爐容量，參數(shù) 要求的不斷提高，鍋爐形勢和鍋爐技術(shù)得到不斷迅速發(fā)展。 ，煙氣含氧量，爐膛壓力控制，達到安全生產(chǎn)，降低煤耗，提高效率的目的。煤在火筒內(nèi)燃燒放熱。此外爐筒直徑大，既不易提高氣壓油增加鋼耗量，蒸發(fā)量也受到限制。 水管鍋爐的出現(xiàn)，是鍋爐發(fā)展的一大飛躍，它擺脫了火筒，煙管鍋爐受熱筒尺寸的制約，無論在燃燃燒條件，傳熱效果和受熱面的布置等方面都得到了根本性的改善，為提高鍋爐的容量，參數(shù)和熱效率創(chuàng)造了良好的條件，金屬耗量也大為下降。 為了提高熱及效率，動力鍋爐向著高壓，高溫和大容量方向發(fā)展。 通過加熱爐熱效率控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，是燃料流量與空氣流量調(diào)節(jié)回路參照各自對應(yīng)的實測流量，在允許范圍內(nèi)變化，達到動態(tài)時，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。 爐膛：保證燃料的充分燃燒，并使水流受熱面積達到規(guī)定的數(shù)值。同時，由于提高了進入氣包的給水溫度，所以減少了因溫差而引起的汽包壁的熱適應(yīng)力，從而延長了氣包的使用壽命。省煤器出口煙溫度高，裝上空氣預(yù)熱器后，可以進一步降低排煙溫度，也可改善燃料著火和燃燒條件，降低不完全燃燒所造成的損失，提高鍋爐機組的效率。 燃料的燃燒過程： 首先將燃料（這里用煤）加到煤斗中，借助于重力下落在爐排面上，爐排接電動機通過變速齒輪箱減速 后由鏈輪來帶動，將燃料煤帶入爐內(nèi)。 蒸汽所產(chǎn)生的過程是借助于上鍋筒內(nèi)設(shè)的汽水分離裝置。煙氣出煙窗爐膛出口）并略過防渣管后，就沖刷蒸汽過熱 — 一組垂直放置的蛇型管受熱面，使氣鍋中產(chǎn)生的飽和蒸汽在其中受煙氣加熱而得到的過熱。 為了完成上述三項任務(wù)，我們對三個量進行控制：燃料量，送風(fēng)量，引風(fēng)量。 微機控制系統(tǒng)由機箱、通道箱、 CRT顯示器、打印機、鍵盤、報警裝置、低通濾波器及 I/V轉(zhuǎn)換板等組成，能完成對給水、給煤、鼓風(fēng)、引風(fēng)等進行自動控制，使鍋爐的汽包水位、蒸汽壓力保持在規(guī)定的數(shù)值上，以保證鍋爐的安全 運行，平穩(wěn)操作，達到降低煤耗、提高供汽質(zhì)量的目的，同時對運行參數(shù)如壓力、溫度等有流程動態(tài)模擬圖、光柱模擬圖等多幅畫面并配有數(shù)字說明，還可對汽包水位、壓力、爐溫等進行越限報警，發(fā)出聲光信號，還可定時打印出十幾種運行參數(shù)的數(shù)據(jù)。燃燒控制實質(zhì)上是能量平衡系統(tǒng)，它以蒸汽壓力作為能量平衡指標，量出而入不斷根據(jù)用汽量與壓力的變化成比例地調(diào)整燃料量與送風(fēng)量，同時保證燃料的充分燃燒及熱量的充分利用，其中保持合適的 “ 空燃比 ” 是一個重要因素。 在供水鍋爐控制的過程中，我們用的了幾種基本的控制方式，有單回路的控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)、串級控制系統(tǒng)等幾種方式。簡單控制系統(tǒng)使復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，所以我們必須要掌握它。接收主被控變量測量值 Y1的控制器稱為主控制器 GC1） ，接收副被控變量測量值 Y2的控制器稱為副控制器 GC2） 。 ③ 對負荷和操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力。 設(shè)計注意事項： ① 主 副回路的選擇。 ⑤ 流量副回路中開方器的引入。 ③ 前饋控制是一種按擾動量進行調(diào)節(jié)的控制。 c. 在反饋系統(tǒng)中，提高反饋控制的精度與系統(tǒng)的穩(wěn)定性有矛盾，往往為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而不能實現(xiàn)高精度的控制。通過對控制系統(tǒng)的補償，則可大大提高系統(tǒng)的性能。 工業(yè)鍋爐的微機 DDC 控制工作原理 現(xiàn)場模擬量信號通過變送器轉(zhuǎn)換成 號，通過有關(guān)端子輸入計算機 A/D板，或電阻信號通過電阻信號轉(zhuǎn)換板與其它現(xiàn)場毫伏信號進入信號調(diào)理板，再輸入 A/D板，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后以實際工程量屏幕顯示氣包水位、蒸汽壓力 ?? 等 影響工業(yè)鍋爐運行安全性、經(jīng)濟性的主要參數(shù)以及給水調(diào)節(jié)閥位、給煤機構(gòu)轉(zhuǎn)速等執(zhí)行機構(gòu)的位置信號，這些信號用來控制、打印制表、數(shù)據(jù)存儲、經(jīng)濟量累積核算等。下面分三種工況進行討論。增設(shè) DVD和 SUB模塊的目的是把空氣流量折算到對應(yīng)的燃料流量。同理，增設(shè) HSE1 模塊和完成 +K2 運算模塊，能使 I0大減時， I0加不到 FIC1上，從而限制了燃料先行減量過度的目的。 4）煙汽含氧量調(diào)節(jié)系統(tǒng) 該調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過以氧氣量為核正值，在汽壓正常的范圍內(nèi)，不斷地調(diào)整送風(fēng)量與燃燒的比值，以達到最佳的鍋爐燃燒狀況。如果爐膛負壓太小，甚至為 正，則爐膛內(nèi)煙氣過多，甚至煙氣向外冒，影響設(shè)備和操作人員的安全。 鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多變量耦合系統(tǒng)。在此同時，還必須加強安全措施。如果把膜盒中心的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙輼O板的間隙變化，就稱為輸出響應(yīng)是電容量的壓力傳感器。 ② 連續(xù)作用。銅電阻的缺點是電阻率較小，穩(wěn)定性也比較差，容易被氧化。 5） 、材料質(zhì)量要純，容易加工復(fù)制，價格便宜。該電場的方向與擴散進 行的方向相反，它將引起反方向的電子的轉(zhuǎn)移，阻礙擴散作用的繼續(xù)進行。 經(jīng)實踐證明，在熱電偶回路中，起作用的是接觸電動勢，溫差電動勢只占極小的一部分，可以忽略不計。缺點是熱電動勢的穩(wěn)定性較 B型或 S型熱電偶差，且負極有明顯的導(dǎo)磁性。關(guān)于它們的具體介紹，我們將在下一節(jié)變送器中具體論述 。 如 圖 溫度變送器構(gòu)成方框圖， 敏感元件把被測溫度 iT 或其他工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的輸入信號 ix 送入變送器。它的工作原 理是：被測差壓信號 P P2 分別引入敏感元件的兩側(cè)，敏感元件將其轉(zhuǎn)換成作用與主杠桿下端的輸入力 F1 使主杠桿以軸封膜片為支點而偏轉(zhuǎn)，并以力 F 沿水平方向推動矢量機構(gòu)。即如果實際使用范圍為 0— 75KPa，則儀表的最大測量范圍應(yīng)選在 0— 100KPa 為好。 變送器的維護與檢修 變送器的維護和檢修是一件很重要的工作，它確保工藝生產(chǎn)的正 常運行，不出安全事故，延長儀表使用壽命的重要措施。有的部位的變送器示值，工藝上有一個規(guī)定范圍，看是否在此范圍之內(nèi)；有的變送器沒有現(xiàn)場指示表，則要去控制室看它的二次表示值。 定期維修的內(nèi)容如下： 一、 定期檢查零點 ,定期進行校驗 ,但由于變送氣裝有二次或三閥組 \五閥 組等 ,所以檢查零點是很方便的 ,而且不要 花費很多時間 ,因此檢查周期可以短一些 .但是用在控制系統(tǒng)中的變送器 ,不管檢零時間多短 ,仍然需要將自動改為手動 ,所以這種儀表的零周期可以長一些 ,至于定期校驗 ,由于需要拆除接頭 ,需要校驗設(shè)備 ,十分麻煩 ,如果沒有異常 ,校驗時間可以更長一些 ,特別是現(xiàn)在生產(chǎn)的智能變送氣 \微位移變送器 ,儀