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1、 博大精深、細(xì)致入微 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 MicroCyber Inc. 鍋爐工業(yè)控制系統(tǒng) 2009年 2月 27日 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 目 錄 鍋爐基本概念 鍋爐分類 鍋爐生產(chǎn)工藝流程 鍋爐控制系統(tǒng)組成 鍋爐主要控制流程 昌圖城建鍋爐項目介紹 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐概念 鍋爐：就是利用燃料或其他能源的熱能把水加 熱成為熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。鍋的原義是指在火 上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所，鍋爐 包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可 直接為工

2、業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供 所需要的熱能，也可通過蒸汽動 力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過 發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提 供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主 要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少 量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸 汽鍋爐，簡稱為鍋爐，多用于火 電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)。 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 按用途不同，可以分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、 機(jī)車船舶鍋爐、生活鍋爐等。 按結(jié)構(gòu)分有：鍋殼鍋爐：煙氣在火管內(nèi)流動 （船舶機(jī)車使用較多）；水管鍋爐：汽水在 管內(nèi)流動 。 按工質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式不同，可以分 為自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐 和復(fù)合循環(huán)鍋

3、爐（強制循環(huán)鍋爐 +直流鍋爐 ）。 鍋爐分類 鍋爐分類方式很多，一般根據(jù)用途、結(jié)構(gòu)、 壓力、容量、燃燒方式、熱能來源及載熱工質(zhì) 等來劃分 ： MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐分類 按出口介質(zhì)可分為蒸汽鍋爐和熱水鍋爐 按容量的大小，可以分為大型鍋爐（ 75t/h) 中型鍋爐（ 20-70t/h) 小型鍋爐（ 20t/h) 將固體燃料放在爐排上進(jìn)行火床燃燒的爐膛 稱為層燃爐（火床爐）；將液體、氣體或磨 成粉狀的固體燃料噴入火室燃燒的爐膛稱為 室燃爐（火室爐）；空氣將煤粒托起使其呈 沸騰狀態(tài)燃燒、適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱 為沸騰爐（硫化床爐）；利

4、用空氣流使煤粒 高速旋轉(zhuǎn)并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng) 爐。 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐分類 按蒸汽壓力可以分為 低壓鍋爐（ p2.45MPa )、 中壓鍋爐（ 2.5MPa p5.9MPa ） 高壓鍋爐（ 7.8MPa p11MPa ) 超高壓鍋爐（ 12MPa p15MPa ） 亞臨界鍋爐（ 16MPa p20MPa ） 超臨界鍋爐（ p 22MPa）（直流鍋爐） 按燃料和能源種類不同，可以分為燃煤鍋爐、 燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、原子能鍋爐、廢熱鍋 爐等。 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交

5、流 鍋爐結(jié)構(gòu)工藝流程示意圖 汽包 減溫器 減溫水調(diào)節(jié)閥 給水二次閥 給水一次閥 集箱 送風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 除塵器 煤斗 V 負(fù)壓控制 主汽溫控制 水位控制 H P 氧量 爐排轉(zhuǎn)速 送風(fēng)機(jī)擋板 F T 空氣預(yù)熱器 省煤器 過熱器 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐控制系統(tǒng)組成 伺服放大器 執(zhí)行器 熱電偶 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 或變頻調(diào)速器 操作器 熱電阻 變送器 氧量儀 轉(zhuǎn) 速 開關(guān)量 和其他 鍋 爐 控 制 系 統(tǒng) 鍋 爐 本 體 水位，蒸汽 壓力常規(guī)檢 測報警裝置 閥門 滑差電機(jī) 或電機(jī) 鍋爐本體 溫度 溫度 壓力流量 氧量 轉(zhuǎn)速 mV 自動 手動 mA

6、 mA mA RTD 一次儀表部分 控制系統(tǒng)部分 mA mA 操作部分 執(zhí)行部分 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐主要控制流程 汽包水位控制 汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數(shù)，水位過 高會破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時會導(dǎo)致蒸汽 帶水增多，增加在管壁上結(jié)垢和影響蒸汽質(zhì)量。水位過 低，嚴(yán)重時會造成干鍋損壞汽包。所以其值過高過低都 可能造成重大事故。它的被調(diào)量是汽包水位，而調(diào)節(jié)量 則是給水流量，通過對給水流量的調(diào)節(jié)使汽包內(nèi)部的物 料達(dá)到動態(tài)平衡，變化在允許范圍之內(nèi)。 系統(tǒng)給水自動調(diào)節(jié)分為三種模式： 1）單水位控制模式：只通過檢測汽包水位

7、來控制給水量 2）雙沖量水位控制模式：監(jiān)測汽包水位、蒸汽流量，將 蒸汽流量作為前饋信號，與汽包水位組成前饋 反饋控 制方式。 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐主要控制流程 PID 調(diào)節(jié)閥 測量變送 HH 給定 汽包PID 給水 測量變送 F 主汽流量 F 前饋系數(shù) 3） 三沖量水位控制模式：監(jiān)測汽包水位、蒸汽流量、給 水流量，將汽包水位作為主控變量，給水流量作為輔 助被控變量的串級控制系統(tǒng)與蒸汽流量作為前饋信號 組成前饋 串級反饋控制方式，如下圖所示 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐主要

8、控制流程 主蒸汽溫度控制 過熱蒸汽的溫度是鍋爐生產(chǎn)過程的重要參數(shù) ， 一般由鍋 爐和汽輪機(jī)生產(chǎn)的工藝確定 。 從安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指 標(biāo)上看 ， 必須控制過熱蒸汽溫度在允許范圍之內(nèi) 。 PID 調(diào)節(jié)閥 測量變送 T T 給定 主汽溫度PID 減溫水 測量變送 F 前饋系數(shù) 爐膛出口溫度 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐主要控制流程 燃燒控制 燃燒控制包括三部分 ， 即主汽壓力控制 、 風(fēng)煤比控制 、 爐膛負(fù)壓控制 。 燃燒控制系統(tǒng)中主要有三個調(diào)節(jié)量：燃 料量 、 送風(fēng)量和引風(fēng)量 。 主汽壓力控制：是維持主汽壓力保持穩(wěn)定 ， 克服自身燃料 方

9、面的擾動 ， 保證負(fù)荷與出力的協(xié)調(diào)； 風(fēng)煤比控制：是使燃料量與空氣量相協(xié)調(diào) （ 風(fēng)煤比 ） ， 保 證燃燒的經(jīng)濟(jì)性； 爐膛負(fù)壓控制：使引風(fēng)量與送風(fēng)量相適應(yīng) ， 維持爐膛負(fù)壓 在一定范圍內(nèi) ， 保證燃燒的安全性 。 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 鍋爐主要控制流程 前兩點由規(guī)則控制完成，為此建立一個規(guī)則庫，規(guī)則 庫根據(jù)現(xiàn)場鍋爐運行經(jīng)驗創(chuàng)建。爐膛負(fù)壓控制系一單 獨控制單元，以鼓風(fēng)量作為前饋。 PID 調(diào)節(jié)風(fēng)門 測量變送 PP給定 前饋系數(shù) 爐膛 鼓風(fēng) 量 引風(fēng)量 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流 昌圖城建鍋爐項目介紹 MicroCyber Inc. 沈陽中科博微自動化技術(shù)有限公司 鍋爐控制系統(tǒng)交流