课程设计---锅炉主汽温度控制

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1、课程设计报告 摘要摘要 随着先进的电子和计算机技术的发展和控制功能的不断完善以及对热电厂 中锅炉仪表控制系统进行的先进改造，以先进的 DCS 系统作为锅炉的控制核心， 锅炉鼓风机和引风机采用变频驱动技术，以保护电机和节约能源，结合实际的现 场仪表、变频调速器、DCS 控制方案的具体实施方案。而在锅炉主汽温度控制系 统中，也有越来越多的方法可以实现生产控制，这里需要我们对过热器的出口蒸 汽温度进行检测，当温度不在控制范围内时就通过对过热器阀门的控制，设计锅 炉主汽温度控制系统，实现对汽包主蒸汽温度的控制，以产生合格的产品，这个 就是这次设计的主要内容。 关键词：关键词：锅炉；主汽；温度；控制 课

2、程设计报告 目录目录 第一章 绪论 3 第二章 热电厂概述 4 2.1 锅炉概述 . 4 2.2 锅炉、锅筒设备及结构 5 2.3 锅炉控制的工作原理 . 6 第三章 锅炉主汽温度控制系统概述. 7 3.1 锅炉蒸汽温度控制概述 . 7 3.2 过热器的基本概念 . 7 3.3 锅炉主汽温度控制系统的总体设计方案 . 8 第四章 锅炉主汽温度控制的设计过程 9 4.1 锅炉主汽温度控制说明 . 9 4.2 锅炉主汽温度控制系统的分析与初步设计 10 4.3 锅炉主汽温度串级控制系统图解及仪表选型 11 4.4 锅炉主汽温度控制系统安全保护对策 13 第五章 总结. 15 参考文献. 16 课程

3、设计报告 第一章第一章 绪论绪论 主蒸汽温度是否稳定是衡量锅炉运行质量的重要技术指标之一。控制过热器 出口汽温在规定范围内，既能使过热器管壁温度不超过安全工作允许的温度，从 而保证过热器的正常使用寿命， 又能为蒸汽的使用设备汽机的安全运行提 供有力的保障。工业上一般将主蒸汽温度控制在额定值5范围内 课程设计报告 第二章第二章 热电厂概述热电厂概述 热电厂发电是利用燃烧燃料所得到的热能发电。 热电厂发电的发电机组由两 种主要形式：一是利用锅炉产生高温高压蒸汽汽轮机旋转带动发电机发电，称为 汽轮发电机组；二是燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发 电， 称为燃气轮机发电机组。 热电厂发

4、电通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。 发电厂的主要生产过程是： 储存在储煤场中的原煤有输煤设备从储煤场送到 锅炉的原煤斗中， 再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。 煤粉送至分离器进行分离， 合格的煤粉送到煤粉仓储存。煤粉仓里的煤粉由给粉机送到锅炉内的喷燃器中， 由喷燃器到炉膛内燃烧。 燃烧后的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁内的水 加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离，分离出的水经 过下降管道送到水冷壁管加热，分离出的蒸汽送到过热器，加热成符合规定的温 度和压力的过热蒸汽，经过管道送到汽轮机内做功。过热蒸汽在汽轮机内做功推 动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三

5、相交流电送到电网。在 汽轮机内做完功的过热蒸汽被冷汽器冷却成凝结水， 凝结水经过凝结泵送到低压 加热器加热，然后送到除氧器除氧，再经过给水泵送到高压加热器加热后，再送 到锅炉进行热力循环。 2.1 2.1 锅炉概述锅炉概述 随着科学技术的发展，自动控制在现代工业中起着重要的作用，目前已经广 泛应用于生产和很多建设方面。锅炉是热电厂重要且基本的设备，其中最主要的 输出变量之一就是主蒸汽温度。 主汽温度自动调节的任务是维持过热器出口汽温 在允许范围内，以确保机组运行的安全性和经济性。 如果该温度过高，会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快，降 低使用寿命。若长期超温，则会导致过热器爆管，在

6、汽机侧还会导致汽轮机的汽 课程设计报告 缸、气阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的寿命缩短，甚至损坏；如 果该汽温过低，会降低机组的循环热效率，同时会使通过汽轮机最后几级蒸汽湿 度增加，引起叶片磨损；当汽温变化过大时，将导致锅炉和汽轮机金属管材及部 件的疲劳，还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化，甚至产生剧烈振动，危及机 组安全，所以有效精准的控制策略是十分必要的。 随着工业生产过程规模的不断扩大，生产过程不断强化，作为全厂动力和热 源的锅炉设备，亦可向大容量、高参数、高效率方向发展。它所产生的蒸汽不仅 可以供生产过程作为热源，而且还可作为蒸汽透平的动力源。为确保锅炉生产的 安全操作和稳定运行，对锅炉设备的自动控制也提出了更高的要求。 2.2 2.2 锅炉、锅筒锅炉、锅筒设备及结构设备及结构 按锅炉设备所使用燃料的种类、燃烧设备、炉体形式、锅炉功能和运行要求 的不同，锅炉生产有各种不同的流程。 给水经过水泵、给水控制阀、省煤气进入锅炉的汽包，燃料与经预热的空气 按一定配比混合，在炉膛内燃烧产生热量，汽包生成饱和蒸汽，经过热器形成过 热蒸汽，并经负荷分配后供