邯郸辅导班Yibin University
毕 业 论 文（设 计）
题 青岛电商培训目 锅炉控制系统
系juggernaut 别 化工学院
专 业 制药工程
学生姓名
到时候再说学 崔天琪田丹stronger号 100705 年级 2010级
指导教师 职称
2012 年 12 月 3 日
摘要
锅炉微机控制系统是现在比较流行的一门技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，就目前而言大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。锅炉温度过高，会使蒸汽带水过多，汽水分离差，使后续的过热器管壁结垢，传热效率下降，过热蒸汽温度下降，严重时将引起蒸汽品质下降，影响生产和安全；温度过低又将破坏部分水冷壁的水循环不能满足工艺要求，严重时会发生锅炉爆炸。
目前我国大多数锅炉控制系统自动化不高、安全性低，效率普遍低于国家标准。锅炉作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一，提高锅炉控制水平已势在必行。
关键词：锅炉新视野大学英语读写教程第二册答案 温度 控制系统
Abstract
Computer control system of boiler is a technology is now more popular, it is the combination of computer software, hardware, automatic control, energy saving and so on veral technical clo, at prent most industrial boiler is still in the high energy consumption, waste, rious environmental pollution condition of production. Boiler temperature is too high, will make the steam with too much water, water paration, make the superheater tube wall fouling, heat transfer efficiency drops, superheated steam temperature drop, will cau rious steam quality decline, affecting production and safety; water circulation can not meet the requirements of process temperature is too low will destroy a part of water wall, boiler explosion occurred in vere.
At prent, most of the boiler control system in our country automation is not high, low safety, efficiency is commonly lower than the national standard. The boiler as the primary energy into one of the most important equipment of two energy, improve the boiler control level has be imperative.
Key words: Boiler temperature control system
绪论
1.1背景
工业锅炉的自动化控制经历了20世纪30、40年代单参数仪表控制，40、50年代单元组合仪表控制、综合参数仪表控制，直到60年代兴起的计算机过程控制，直到了近几十年计算计在社会上起来这越来越重要，才带动之计算机控制系统的高速发展。
在国外，锅炉的控制基基本实现了计算机自动控制，在控制方法上都采用了现代控制理论中最优控制、多变量频域、模糊控制等方法，因此，锅炉的热效率很高、运行平稳，而且减少了对环境的污染。
正文
1.2炉采用微机控制和原有的仪表控制方式相比具有以下明显优势
1.21 直观而集中的显示锅炉各运行参数。能快速计算出机组在正常运行和启停
过程中的有用数据，能在显示器上同时显示锅炉运行的水位、压力、炉膛负压、
烟气含量、测点温度、燃煤量等数十个运行参量的瞬时值、累计值及给定值，并
能按需要在锅炉的结构示意画面的相应位置上显示出参数值。给人直观形象，减
少观察的疲劳和失误；
1.22 可以按需要随时打印或定时打印，能对运行状况进行准确地记录，便于事
故追查和分析，防止事故的瞒报漏报现象；
1.23 在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制数；
1.24 减少了显示仪表，还可利用软件来代替许多复杂的仪表单元，（例如加法
器、微分器、滤波器、限幅报警器等），从而减少了投资也减少了故障率；
1.25 提高锅炉的热效率。从已在运行的锅炉来看，采用计算机控制后热效率可
比以前提高5-10%，据用户统计，一台20T 的锅炉，全年平均负荷70%，以
平均热效率提高5%计，全年节煤800 吨，按每吨煤380 元计算每年节约304000 元；燃油锅炉的节约费用更为可观；
1.26 锅炉系统中包含鼓风机，引风机，给水泵，等大功率电动机，由于锅炉本
身特性和选型的因素，这些风机大部分时间里是不会满负荷输出的，原有方式采
用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。通过对风机水泵进行变频控制可以平均
节电达到30%-40%；
1.27 性剥削什么意思锅炉是一个多输入多数出、非线性动态对象，诸多调解量和被调量间存在
着耦合通道。例如当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化。故而理想
控制应该采用多变量解偶控制方案。而建立解偶模型和算法通过计算机实现比较
方便；
1.28 锅炉微机控制系统经扩展后可构成分级控制系统，可与工厂内其他节点构
成工业以太网。这是企业现代化管理不可缺少的；
1.29作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减
relieve轻操作人员的劳动强度。在采用计算机控制的锅炉控制系统中，有十分周到的安
全机制，可以设置多点声光报警，和自动连锁停炉。杜绝由于人为疏忽造成的重
大事故。
综合以上所述种种优点可以预见采用计算机控制锅炉系统是行业的大势所趋。
1.2锅炉控制系统的原理
炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、控制
系统、上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将
锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机。控制
系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，用操作器控制
变频器、滑差电机及阀等，自动控制时对微机发出控制信号经执行部分进行自动
操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运
行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅
炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双
重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。
accud锅炉设备根据工作压力的不同可分为高压锅炉、中压锅炉和低压锅炉，根据燃料的不同可以分为燃料锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉，还可以根据用途不同分为不同的类型。
1.3PID控制规律介绍
PID控制是按照偏差的比例(P)、积分(I)、和微分(D)进行控制的。其算法简单、鲁棒性好和可靠性高。PID控制有以下几个优点：（1)原理简单，使用方便，易于实现；（2)适应性强；（3)鲁棒性强，稳态无静差。
锅炉控制系统的硬件配置，功能较好首推可编程序控制器 PLC，适合于多
台大型锅炉控制，由于PLC 具有输入输出光电隔离、停电保护、自诊断等功能，
所以抗干扰能力强，能置于环境恶劣的工业现场中，故障率低。PLC 编程简单，
易于通信和联网，多台PLC 进行链接及与计算机进行链接，实现一台计算机和
若干台PLC 构成分布式控制网络，另外使用PLC 加上位机的控制系统具有很好
的扩容性，如需要增加控制点或控制回路只需添加少量输入输出模块即可，为以
后的控制系统升级改造和其他功能的添加打下良好基础，也为以后一机多炉控制
系统等其他工厂级自动化网络打下良好基础。
1.4锅炉控制系统的工艺流程
锅炉最基本的构成是汽锅和炉膛两大部分[6]。锅炉设备的工作过程概括起来包括三个同时进行着的过程：燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程和水的汽化过程[7]。
1.4.1根据锅炉的安全和工艺要求，锅炉设备的控制任务如下：
（1） 保持汽泡内的水位在一定的范围内
（2） 保持炉膛负压在一定的范围内
blatant（3） 保持锅炉燃烧的经济性和安全性
（4） 锅炉生产的蒸汽量应适应负荷的变化或保持是额定的负荷
（5） 保持岀汽压力在一定范围内
（6） 保持过热蒸汽温度在一定范围内
1.5锅炉控制系统主要组成
（1）锅炉汽包水位控制系统
保持汽包水位稳定在一定的范围内是锅炉安全、稳定运行的首要条件。汽包水位过高，将使产生的饱和蒸汽带液，使得过热温度急剧下降和管壁结构，严重时会损坏过热器。汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严
重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节, 使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却为"逆响应特性"，即所谓的"虚假水位"，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标，通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。
（2）锅炉燃烧控制系统
锅炉燃烧控制系统的任务是保持锅炉膛负压在一定范围内和锅炉燃烧的经济性、安全性。
锅炉燃烧系统因燃料、燃料装置结构和锅炉类型的不同。锅炉燃烧过程有三个任务：给煤控制，给风控制，炉膛负压控制。保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1.08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压，所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的问题。对于35t锅炉来说燃烧放散高炉煤气，要求是最大限度地利用放散的高炉煤气，故可按锅炉的最大出力运行，对蒸汽压力不做严格要求；燃烧的经济性也不做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。
炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量（压力）三者的影响。炉膛负压太小，炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气，危及设备与运行人员的安全。负压太大，炉膛漏风量增加，排烟损失增加，引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索，35t锅炉的Pf=100Pa来进行设计。调节方法是初始状态先由人工调节空气与煤气比例，达到理想的燃烧状态，在引风机全开时达到炉膛负压100Pa，投入自动后，只调节煤气蝶阀，使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量，来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。保因此，锅炉燃烧过程自动控制系统按照控制任务的不同可分为三个子控制系统，即蒸汽压力控制系统、烟气氧量控制系统和炉膛负压控制系统
