循环流化床锅炉炉膛压力控制系统设计 课程设计

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1、 课程设计任务书课程设计任务书 自 动 化 专业 热 自 0901 班级 课程名称 热工测量及仪表 题 目 循环流化床锅炉炉膛压力控制系统设计 任务起止日期： 2012 年 1 月 3 日 2012 年 1 月 14 日 学 生 姓 名 2012 年 1 月 3 日 指 导 教 师 2012 年 1 月 3 日 教研室主任 2012年 月 日 院 长 2012年 月 日 热工测量及仪表 循环流化床锅炉炉膛压力控制系统设计 - 2 - 摘摘 要要 锅炉是所有工厂生产运行的重要设备之一， 而且锅炉控制系统也比较复杂， 有很多 参数需要控制，如汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛温度及负压控

2、制等。 而炉膛压力控制在工业生产中也是很重要的一部分，因此选择炉膛压力控制作为此次设 计主题，将炉膛压力作为控制系统的调节信号，通过变频器控制引风机转速来维持炉膛 压力在期望的设定值。在此基础上进行连锁保护，当炉膛压力测量值与设定值偏差较大 时，自动调节系统切换至手动并发出报警信号，交给运行人员手动处理，减少了事故的 发生。 循环流化床锅炉(CFBB)是从鼓泡床沸腾发展而来的一种新型燃煤锅炉技术， 它的工 作原理是：将煤破碎成很小的颗粒后送入炉膛，同时膛炉内存有大量床料，有炉膛下部 配凤，使燃料在床料中呈流化态燃烧，并在炉膛出口或过热器后安装气固分离器，将分 离下来的固体颗粒通过回送装置再次送

3、入炉膛燃烧。 循环流化床锅炉作为一种新型高效低污染燃煤技术， 在国内外已得到广泛应用。 随 着循环流化床锅炉在国内的推广，锅炉操作人员的操作水平有了很大提高，对正常运行 中的一些参数（如：汽温、汽压、床温）的控制基本都能掌握，但对复杂的物料循环系 统的控制，一些新投产锅炉操作人员，还不能完全掌握。料层差压和炉膛差压是物料循 环系统中两个主要控制参数，是反映炉内物料及循环灰量多少的两个主要主参数，反映 了锅炉物料循环系统的运行情况，对锅炉的稳定运行有很大影响，正常运行中床温、负 荷等参数与其有极大关系，运行过程中，根据工况将料层差压、炉膛差压调整到最佳数 值，可以使锅炉的灰渣可燃物及飞灰可燃物损

4、失大大降低，从而提高锅炉效率及经济效 益，节约能源。 循环流化床锅炉是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤锅 炉。我国从60年代开始对循环流化床锅炉进行研究，并在90年代以后和外国公司联合研究 并取得了较大有发展，现在循环流化床锅炉已发展成熟并在全国广泛应用。流化床燃烧设 备按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床，按工作条件分为常压和增压式流化床。 循环流化床锅炉技术是一种新型的高效低污染清洁的燃烧技术，上世纪70年代的能源危机 和越来越突出的环保问题使人们促进了这种燃烧技术的发展。合适的炉膛负压是锅炉安全 燃烧的保证，炉膛负压的控制是锅炉燃烧控制的一部分，但其具有相对的独立

5、性，可以从 燃烧控制中分散出来作为一个回路来实现。 关键词：循环流化床，变频器，鼓泡床，引风机，过热器，气固分离器。 热工测量及仪表 循环流化床锅炉炉膛压力控制系统设计 - 3 - 目目 录录 第一章 生产工艺介绍 . - 5 - 1.1 循环流化床介绍 - 5 - 1.2 热电厂生产工艺 - 7 - 1.3 热电厂锅炉生产工艺过程 - 8 - 第二章 热电厂锅炉炉膛压力分析 . - 9 - 2.1 热电厂锅炉炉膛压力的产生 - 9 - 2.2 锅炉炉膛压力保持负压的意义 . - 9 - 2.3 炉膛负压变化的原因 . - 9 - 第三章 锅炉炉膛压力控制系统的设计 . - 14 - 3.1

6、工艺概况 . - 14 - 3.2 系统工作原理 . - 14 - 3.3 引风机电机控制主回路 . - 14 - 3.4 炉膛压力的测量 . - 15 - 3.5 仪表的选型 - 15 - 3.5.1 压力变送器的选择 - 15 - 3.5.2 压力数字表的选择 . - 16 - 3.5.3 控制器的选型 . - 17 - 第四章 压力控制过程与信号处理 - 19 - 4.1 PID 控制器介绍 . - 19 - 4.2 压力 PID 控制过程 . - 19 - 4.3 PID 控制原理介绍 . - 19 - 4.4 PID 原理器控制图设计 . - 20 - 4.5 信号处理的测点图 . - 22 - 4.5.1 信号处理的测点布置图 . - 22 -