1、 锅炉温度定值智能仪表控制系统锅炉温度定值智能仪表控制系统 课程设计说明书课程设计说明书 专业班级：专业班级： 10 级自动化级自动化 1 班班 物理与电气工程学院物理与电气工程学院 2013 年年 6 月月 15 日日 1 摘 要 锅炉参数控制，是过程控制的典型实例。锅炉微计算机控制，是近年来开发 的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密 结合的产物， 我国现有中、 小型锅炉30多万台， 每年耗煤量占我国原煤产量的1/3， 目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高 热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 本课题
2、利用智能仪表控制系统，结合组态王监控软件设计人机对话界面，实 现锅炉温度定值智能仪表控制系统设计。通过对现场系统数据的采集处理，在组 态王中实现动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线和报表输出等功能。同时 利用智能仪表控制系统，在所设计的组态王监控界面中，进行相关仪表调校和控 制器参数整定。最后向用户提供锅炉温度控制系统的动态运行结果。 关键词：关键词：锅炉；锅炉；温度定值温度定值；智能仪表；组态王；智能仪表；组态王 2 目目 录录 1.绪论 3 2. 系统方案设计. 3 2.1 锅炉的工作原理及过程. 3 2.2.设计方案选择 4 2.2.1 串级控制系统. 4 2.2.2. 单回路控制系统
3、 6 3.硬件选型 7 3.1 智能仪表选型. 8 3.2 温度传感器选型. 9 3.3 变送器概述及选型 10 3.4 执行器选型 10 4 锅炉温度智能仪表控制系统设计 . 10 4.1 组态王概述. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4.2 锅炉温度智能仪表控制界面设计 11 5 锅炉温度控制系统的动态运行结果. 12 参考文献. 15 3 1.绪论 锅炉是化工、冶炼、发电等作为公用民用部门必不可少的主要动力设备，其 产品是蒸汽，即将一次能源（煤炭、石油、提燃气等）转换为二次能源（蒸汽） 。 工业锅炉是工业生产的重要设备， 往往直接影响生产的正常进行和产品的质 量、产量和成本。工业
4、锅炉又是能耗极大的设备，在整个工业生产的能源消耗中 占相当大的比重。而燃煤锅炉又是一种广泛实用的工业锅炉，广泛地应用于国民 经济各个领域。由于技术落后、设备陈旧、操作水平低下，目前我国工业燃煤锅 炉普遍存在着热效率低、能耗高的问题。据不完全统计，我国共有各类锅炉近四 十万台，每年的耗煤量达三亿多吨，占我国原煤产量的三分之一。由于煤质变化 大，设备陈旧，不仅工人劳动条件差，劳动强度大，而且锅炉热效应低。由此可 见，提高锅炉的效率，具有十分重要的意义。然而我国近些年来的实践表明，除 设备本身经过合理改进或采用先进的节能设备外， 另一条节能的途径就是通过对 锅炉的自动控制。 此外， 要想实现锅炉安全
5、运行， 保证向用户提供高质量的蒸汽， 减轻工人的劳动强度，减少环境污染等目的，采用自动控制也是必须的。 2. 系统方案设计 2.1 锅炉的工作原理及过程 锅炉的工作过程概括起来应该包括三个同时进行的过程：燃料的燃烧过程、 水的汽化过程、烟气向水的传热过程。 A.燃料的燃烧过程： 首先将燃料加到煤斗中，借助于重力下落在炉排面上，炉排接电动机通过变 速齿轮箱减速后由链轮来带动，将燃料煤带入炉内。燃料一面燃烧，一面向后移 动， 燃料所需要的空气是由风机送入炉排腹中风仓后， 向上穿过炉排到达燃料层， 进行燃料反应形成高温烟气。燃料燃烧剩下的灰渣，在炉排末端翻过除渣板后排 入灰斗，这整个过程称为燃烧过程
6、。 B.水的汽化过程： 水的汽化过程就是蒸汽的产生过程，主要包括水循环和水分离过程。经处理 的水由泵加压，先流经省煤器而得到预热，然后进入气锅。锅炉工作时气锅的工 作介质是处于饱和状态的汽，水混合物。位于烟温较低区段的对流灌束，因受热 较弱，汽水工质的容量较大，而位于烟温较高区段的对流管束，因受热强烈，相 应的汽水工质的容量较小，从而量大的工质则向上流入下锅筒，而容量小的工质 4 则向上流入上锅筒形成了锅水的自然循环。此外，为了阻止水循环和进行疏导分 配的需要，而筒锅上集箱上的汽水混合物导入炉墙外的不受热地上锅筒。 蒸汽所产生的过程是借助于上锅筒内设的汽水分离装置。 以及在锅筒本身空 间的重力分离力作用，是汽水混合物得到分离。蒸汽在上锅筒顶部引出后，进入 蒸汽过热气，而分离下来的水仍回到上锅筒下半部的水中。锅炉中的水循环，也 保证与高温烟气相接触的金属受热面的以冷却而不被烧坏， 是锅炉能长期安全运 行的必要条件。 而汽水混合物的分离设备则是保证蒸汽品质和蒸汽过热可靠工作 的必要的设备。 C.烟气向水的传热过程： 由于燃料的燃烧放热， 炉内温度很高在炉膛的四周墙
