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工業(yè)鍋爐的微機(jī)ddc控制系統(tǒng)自動化專業(yè)畢業(yè)論文范文-在線瀏覽

2024-09-13 03:36本頁面
  

【正文】 地有效地燃用地方燃料,并為滿足環(huán)境保護(hù)的要求而努力解決煙塵污染問題,以提高操作管理水平,減輕勞動強(qiáng)度,保證鍋爐額定運(yùn)行及運(yùn)行效率,安全可靠地供熱等課題。(1)實(shí)現(xiàn)對鍋爐風(fēng)煤比,煙氣含氧量,爐膛壓力控制,達(dá)到安全生產(chǎn),降低煤耗,提高效率的目的。(3)具有平衡無擾動切換功能。(5)具有即時主要參數(shù)儀表顯示和歷史趨勢顯示。東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)2第一個方向,是鍋爐內(nèi)部增加受熱面,形成煙管鍋爐系列。后來增加了兩個火筒——及雙火筒鍋爐。其共同的特點(diǎn)是:煙氣在火筒或煙管內(nèi)流動放熱,低溫工質(zhì)——水,則在火筒式煙管外側(cè)吸熱,升溫和汽化。鍋爐四周又被作為輻射受熱面的筒壁所圍住,所以爐內(nèi)溫度較低,燃燒條件較差,難于燃用低質(zhì)煤。串熱效率較差,排煙溫度較高,熱效率低。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(diǎn)。因此有的結(jié)構(gòu)類型至今還被使用。后來,進(jìn)一步發(fā)展增加圓筒數(shù)目減小效圓筒直徑以至于鋼管取代圓筒的做法,有利于蒸汽參數(shù)的提高和傳熱的改善。它的特點(diǎn)使煙氣在管外沖刷流動而放出熱量,氣體在管內(nèi)流動而吸熱和蒸發(fā)。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。 鍋爐微機(jī) DDC 控制的意義以及目的鍋爐式鍋名經(jīng)濟(jì)中重要的供熱設(shè)備。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。通常,我們把用于動力,發(fā)電方面的鍋爐稱之為動力鍋爐,把用于工業(yè)及采暖東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)3方面的鍋爐成為供熱鍋爐,又稱工業(yè)鍋爐。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。從量大,面廣這一角度來說,除電力以外的各行業(yè)中,主要運(yùn)行的始終是小型低壓鍋爐。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)。此外,是鍋爐能因地制宜的有效地燃用地方燃料,并為滿足環(huán)境保護(hù)的要求而努力解決煙塵污染問題,以提高操作管理水平,減輕勞動強(qiáng)度,保證鍋爐額定輸出及運(yùn)行效率,安全可靠的供熱等課題,所以我們利用微機(jī)控制,設(shè)計(jì)出一整套比較合理的鍋爐運(yùn)行設(shè)備。東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)4第 2 章 鍋爐的基本構(gòu)造及工作原理要設(shè)計(jì)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。它通過煤、油或天然汽等燃料的燃燒過程釋放出化學(xué)能,并通過傳熱過程把能量傳遞給水,把水變成蒸氣或熱水,蒸汽或熱水直接供給工業(yè)、生活等生產(chǎn)中所需要的熱能。鍋爐的主要設(shè)備:(1)氣鍋:由上下鍋筒和三簇沸水管組成。(2)爐子:是使燃燒從充分燃燒并釋放出熱量的設(shè)備。(4)鍋筒:是自然循環(huán)鍋爐各受熱面能適應(yīng)負(fù)荷變化的設(shè)備。 )(5)水冷壁:主要是輻射受熱面,保護(hù)爐壁的作用。過熱器一般都裝在爐膛出口。采用省煤器后,降低了排煙溫度,提高了鍋爐效率,節(jié)省了燃料。(8)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。用它將鍋爐中的煙氣連續(xù)排出。用它來供應(yīng)燃料所需的空氣。(12)空氣預(yù)熱器:是繼續(xù)利用離開省煤器后的煙氣余熱,加熱燃料燃燒所需要東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)5的換熱器。(13)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。除灰除塵設(shè)備:是收集鍋爐灰渣并運(yùn)往儲灰場地的設(shè)備。還有用來消除受熱面上積灰以利用傳熱的吹灰器,以提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 鍋爐的工作原理及過程鍋爐的工作過程概括起來應(yīng)該包括三個同時進(jìn)行的過程:燃料的燃燒過程 、水的汽化過程、煙氣向水的傳熱過程。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(jī)送入爐排腹中風(fēng)倉后,向上穿過爐排到達(dá)燃料層,進(jìn)行燃料反應(yīng)形成高溫?zé)煔狻?水的汽化過程水的汽化過程就是蒸汽的產(chǎn)生過程,主要包括水循環(huán)和水分離過程。鍋爐工作時氣鍋的工作介質(zhì)是處于飽和狀態(tài)的汽,水混合物。此外,為了阻止水循環(huán)和進(jìn)行疏導(dǎo)分配的需要,而筒鍋上集箱上的汽水混合物導(dǎo)入爐墻外的不受熱地上鍋筒。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。鍋爐中的水循環(huán),也保證與高溫?zé)煔庀嘟佑|的金屬受熱面的以冷卻而不被燒壞,是鍋爐能長期安全運(yùn)行的必要條件。 煙氣向水的傳熱過程由于燃料的燃燒放熱,爐內(nèi)溫度很高在爐膛的四周墻面上,都布置一排水管,俗稱水冷壁。繼而煙棋手引風(fēng)機(jī),煙囪的引力爾向爐膛上方流動。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)。省煤器實(shí)際上同給水預(yù)熱氣和空氣預(yù)熱器一樣,斗設(shè)置在鍋爐尾部(低溫)煙道,以降低排煙溫度提高鍋爐效率,從而節(jié)省了燃料。(2)保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。通常我們是爐膛負(fù)壓保持在微負(fù)壓(10~80Pa) 。從而使鍋爐能正常運(yùn)行。提高熱效率,降低耗煤量,用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作。采用微計(jì)算機(jī)控制,能對鍋爐進(jìn)行過程的自動檢測、自動控制等多項(xiàng)功能。微機(jī)對整個鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行,除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全,在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時,對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置,以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置,這是必不可少的,以免鍋爐發(fā)生重大事故。以形成生產(chǎn)日志和班、日產(chǎn)耗統(tǒng)計(jì)報(bào)表、有定時打印、隨機(jī)打印等幾種方式。 PLC 編程簡單,易于通信和聯(lián)網(wǎng),多臺 PLC 進(jìn)行同位鏈接及計(jì)算機(jī)進(jìn)行上位鏈接,實(shí)現(xiàn)一臺計(jì)算機(jī)和若干臺 PLC 構(gòu)成分布式控制網(wǎng)絡(luò),但是價格較高,如果是控制單臺,資源不東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)8能充分利用,多臺鍋爐控制能提高性能價格比,如果從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,其壽命長,故障率低,易于維修,值得選用。第三種是智能儀表控制,以單(雙)回路可編程控制器為主,以 PC 機(jī)為上位機(jī),彼此間采用 RS232 相連,它可以接受多路模擬量及開關(guān)量輸入,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算、控制、通信及故障診斷功能,出于危險(xiǎn)分散的考慮,它雖有若干路模擬量及開關(guān)量輸入,但只有一(二)路采用 4~20mA 直接信號輸出,即原則上只控制一(二)個執(zhí)行器,它與模擬儀表一樣,可與常規(guī)儀表混合合作,它作為集散控制系數(shù)的一部分,是現(xiàn)代自動控制、計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)最新發(fā)展產(chǎn)物。鍋爐控制系統(tǒng),一般有燃燒、水位等控制系統(tǒng)。 “空燃比”是指燃燒中空氣量與燃燒量的比值系數(shù)。它是以水位作為水量平衡與否的控制指標(biāo),通過調(diào)整進(jìn)水量的多少來達(dá)到進(jìn)出平衡,將汽包水位維持在汽水分離界面最大的汽包中位線附近,以提高鍋爐的蒸發(fā)效率,保證生產(chǎn)安全。爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)是使進(jìn)出爐膛的空氣量維持平衡的控制系統(tǒng),一般以爐膛壓力作為空氣量平衡與否的控制指標(biāo),通過調(diào)整排向大氣的引風(fēng)量達(dá)到空氣量進(jìn)出平衡,為提高控制品質(zhì),一般以送風(fēng)量或送風(fēng)檔板開度作為前饋量構(gòu)成前饋-反饋控制系統(tǒng)。同時,該技術(shù)也在不斷完善和提高,在進(jìn)一步降低造價及鍋爐本體設(shè)備的改造緊密配合方面還有許多工作要做。下面我們就這幾種控制方式做一個介紹。按被控要求的工藝變量來分,最常見的是溫度、壓力、流量、液位和成分五種控制系統(tǒng)。首先應(yīng)分析生產(chǎn)過程中各個變量的性質(zhì)及其相應(yīng)關(guān)系,分析被控對象的特點(diǎn);然后根據(jù)工藝的要求選擇被控變量、操縱變量,合理選擇控制系統(tǒng)中的測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器,建立一個較為合理的控制系統(tǒng) 。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。F(N)為干擾,號,Q(S)與 Y(S )之間的聯(lián)系稱為控制通道, F(S)與 Y(S)之間的聯(lián)系稱為干擾通道。 串級控制系統(tǒng) 定義及方框圖在多回路控制系統(tǒng)中,用兩臺控制器相串接,一個控制器的輸出作為另一個控制器的設(shè)定值,這樣的系統(tǒng)稱為串級控制系統(tǒng)。他們的輸出分別稱為主被控變量 C1 和副被控變量 C2。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) 。在任何只有單個操縱變量的系統(tǒng)中,只能有一個被控變量可以獨(dú)立設(shè)定。副被控變量的設(shè)置通常是為了保證和提高主被控變量的控制質(zhì)量,而對其本身一般都沒有嚴(yán)格的要求,它依賴于主控制器的輸出 U1。對于進(jìn)入副回路的擾動具有較快,較強(qiáng)的克服能力。對負(fù)荷和操作條件的變化有一定的自適應(yīng)能力。 串級控制系統(tǒng)的使用場合用于克服變化劇烈的和幅值大的干擾。(2)用于容量滯后大的對象。 合理的設(shè)計(jì)串級控制系統(tǒng),才能使它的優(yōu)越性得到發(fā)揮,一般來說,一個結(jié)構(gòu)東北石油大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)11合理的串級控制系統(tǒng),當(dāng)擾動從副回路進(jìn)入時,其最大偏差將是簡單控制系統(tǒng)的1\10~1\100;當(dāng)擾動從主對象進(jìn)入時串級系統(tǒng)仍比簡單控制系統(tǒng)控制的效果好的多。 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)(1)主 副回路的選擇。(
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