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1、精品学习资源摘 要摘要也称内容提要，概括讨论题目地主要内容、特点，文字要精练.中文摘要一般不少于400 字，外文摘要地内容应与中文摘要相对应.关键词：关键词 1；关键词 2；关键词 3；关键词 4锅炉是工业生产中地重要动力设备之一，它地主要作用是在工业生产过程中作为热源和动力源，例如为蒸馏、化学反应、干燥蒸发等供应热能，为风机、压缩机、泵类供应动力.随着工业地不断进展、规模不断扩大，生产过程不断地改革和强化，作为生产动力源地锅 炉，也随着这些进展地需要而进展与改革，例如大容量多参数、高效率方向进展，以及从节能动身进行各种设备地改革.同时，为了保证安全、稳固生产和节能，对锅炉地自动掌握就成为特别
2、不要 .循环流化床 CFB 锅炉由于其高效低污染、煤种适应性好、调负荷才能强、造价相对廉价、技术相对简洁把握等特点，已成为目前最为实际地煤清洁燃烧技术之一，得到了较快地进展 .国内外应用实践说明，与常规煤粉锅炉相比，采纳这种技术可使燃煤电站锅炉排烟中S02 和 N0x 等有害气体含量削减80一 90左右，可有效减轻燃煤发电对于大气环境地污染，将对我国国民经济地进展和生态环境地爱护均起到积极地作用可编程序掌握器 Programmable logic contoroller简称PLC , 是以微处理器为核心 ,用于工业掌握地运算机 ,由于 PLC 广泛采纳微机技术,使得 PLC不仅具有规律掌握功能
3、 ,而且仍具有了运算、数据处理和数据传送等功能.目前城市供暖地锅炉在启停和运行地过程中都需要精确地实时掌握，大多数锅炉系统地掌握仍采纳继电器规律掌握.这类系统自动化程序很低,大部分操 作仍是由手动来完成 ,只能处理一些开关量问题,无法处理系统地模拟量,即使掌握一些开关量 , 其电气线路复杂 ,牢靠性不高 ,不便爱护 ,实际锅炉系统掌握中每台炉就需要一套继电器掌握系统,而采纳西门子 S7 200系列可编程掌握器设计地掌握系统实现了循环流化床汽锅炉地自动掌握，并实现了整个系统地优化掌握.AbstractFudan University, originally called Fudan Public
4、 School, it was founded in 1905 in Shanghai, now is one of the leading universities in China with a long history and an international reputationfor academic excellence. Fudan, which literallymeans in Chinese, a new morning, was named after a quote from the Confucian classic, Shang Shu, which was com
5、piled about two thousand years ago. The quotation reads: Brilliant are the sunlight and the moonlight, Again the morning gloryafter a night. As a famous aphorism, this quotation means the making of unremitting.欢迎下载精品学习资源Key words ：word1 ； word2 ； word3 ； word4目 录第 1 章 绪 论11.1 锅炉燃烧自动掌握系统设计地意义及内容11.2
6、我国循环流化床锅炉地进呈现状11.3 关于锅炉自动掌握系统地进展趋势21.4 系统地经济可行性3第 2 章 系统设计地方案论证32.1 循环流化床锅炉地结构与原理32.1.1 循环流化床地原理32.1 .2 循环流化床锅炉地基本技术特点52.1 .3 循环流化床锅炉地优点62.2 系统整体方案地确定72.2 系统功能82.3 燃烧自动掌握系统组成9第 3 章 PLC 型号及扩展单元地选型113.1 PLC 选型113.2 CPU 选型、 I/O 安排及模块扩展13第 4 章 输出设备地挑选164.1 现场外表地选型164.1.1 温度检测外表地选型164.1.1 压力检测外表地选型184.1.
7、2 含氧量检测外表地选型204.2 输出设备地挑选214.2.1 调剂阀地选型214.2.2 变频器地选型22第 5 章 软件编程265.1 掌握算法265.2 流程图275.3 梯形图30欢迎下载精品学习资源第1章 绪 论1.1 锅炉燃烧自动掌握系统设计地意义及内容锅炉是国民经济中重要地供热设备 .电力，机械，冶金，化工，纺织，造纸，食品等工业和民用采暖都需要锅炉供应大量地蒸汽 . 各种工业地生产性质与规模不同，工业和民用采暖地规模大小也不一样，因此所需地锅炉容量，蒸汽参数，结构，性能方面也不相同 .锅炉是供热之源，锅炉机器设备地任务在于安全，牢靠，有效地把燃料地化学能转化成热能，进而将热能
8、传递给水，以生产热水和蒸汽.通常，我们把用于动力，发电方面地锅炉称之为动力锅炉，把用于工业及采暖方面地锅炉成为供热锅炉，又称工业锅炉.为了提高热及效率，动力锅炉向着高压，高温顺大容量方向进展.而供热锅炉，除了生产工艺有特殊要求外，所生产地热水均不需要锅高温地压力和温度，容量也无需很大.随着生产地进展，锅炉设备日益广泛地用于工业地各个部门，成为进展国民经济地重要热工设备之一 .从量大，面广这一角度来说，除电力以外地各行业中，主要运行地始终是小型低压锅炉 .在我国社会主义现代化地建设中能源地增长大大落后于生产地增长.在国民经济日趋进步地今日，国家要求工农业每年总产值翻两番，但能源只能翻一番，这就要
9、求通过节能措施，以提高能源地有效利用，有效地补偿能源供应方面地缺口，这是一迫切地任务.明显，面对量大，面广地供热锅炉，如何挖掘潜力，提高它地热效率，有着极为重要地实际意义 .此外，是锅炉能因地制宜地有效地燃用地方燃料，并为满意环境爱护地要求而努力解决烟尘污染问题，以提高操作治理水平，减轻劳动强度，保证锅炉额定输出及运行效率，安全牢靠地供热等课题，所以我们需要研制锅炉燃烧自动掌握系统，设计出一整套比较合理地锅炉运行设备 .通过加热炉热效率掌握系统地调剂，使燃料流量与空气流量调剂回路参照各自对应地实测流量，在答应范畴内变化，达到动态时，能爱护燃料流量与空气流量恰当地关系，从而提高燃烧效率、节约燃料
10、、起到节能、环保作用 .1.2 我国循环流化床锅炉地进呈现状循环流化床锅炉是近十几年进展起来地一项高效、低污染清洁燃烧技术.因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调剂范畴大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严肃地能源紧缺和环境爱护要求下，在国内外得到了快速地进展，并已商品欢迎下载精品学习资源化，正在向大型化进展.我国是产煤大国，也是用煤大国，一次能源结构中，煤炭占70左右，优中质煤、劣质煤均丰富.全国煤产量地25是含硫量超过2地高硫煤 .优质煤集中在华北、西北，劣质煤多分布在中南、西南地区.目前积存下来地煤矸石达14 亿吨，并以每年6 千到 7 千万吨地数量增加 .与
11、此同时，因煤燃烧每年有87地 SO2 和 67 NOX 排入大气， 造成严峻地环境污染.因此进展高效、低污染地清洁燃烧技术是当今社会连续进展地必定要求.1.3 关于锅炉自动掌握系统地进展趋势八十岁月初从美国成套引进大容量电站锅炉掌握设备之前，我国地电站掌握水平是特别低地，掌握设备基本上是以DDZ- 、 DDZ- 和 DDZ- 型等电动单元组合式外表及继电器实现地爱护规律为主.由于生产技术、治理水平，特殊是材料、电子元件和工艺上地落后，使得这些电站用外表牢靠性不高，加之品种不全，外表生产厂只管配套不管用，不介入电站掌握系统地设计，使得我国当时地自动化外表行业无论在治理上仍是在技术水平上都适应不了
12、大机组安全牢靠运行地要求.八十岁月初，作为国家十二项重大建设工程工程之一地300MW 、600MW 火电站工程开头启动，要求其掌握系统由具有监控运算功能地运算机和能依据电网负荷调峰地和谐掌握系统组成，它地综合技术水平应相当于当时美国同类型电厂地实际装备水平.其技术性能指标和复杂程度大大超越了国内当时地水平. 在当时地国务院重大办地领导下，在中心领导同志地直接关怀下，参与单位本着学习、引进、消化、吸取，最终实现国产化地原就开头了各方面工作 .随着我国从当时地美国燃烧工程（CE）公司引进亚临界掌握循环锅炉制造技术，我们也从美国地几家公司引进了这种锅炉地自动掌握设备，其中既包括掌握策略（软件），也包
13、括硬件 .引进技术地第一套300MW 、600MW锅炉掌握系统分别配套在山东石横发电厂和安徽淮南平圩发电厂地机组上.其中与锅炉紧密相关地掌握系统有机炉和谐掌握系统（ CCS ），炉膛安全监控系统（FSSS），吹灰程控，炉膛火焰TV 和汽包水位 TV 等.在硬件方面， CCS 选用地是美国 FOXBORO 公司地 SPEC-200 组件式外表， FSSS选用地是美国 CE 公司地双列直插式CMOS 集成电路构成地规律组件，吹灰控选用了美国CV 公司地以INTEL8085单板机为中心地掌握系统，炉膛火焰和汽包水位TV 都是美国DIAMOND公司地产品 .这些设备在当时仍是比较先进地，系统应用软件地
14、设计理念至今仍在指导我们地实践.近二十年来，电子技术有了突飞猛进地进展，分散型掌握系统（ DCS ）以它强大地技术优势和良好地性能价格比正在逐步垄断大型过程掌握系统地市场 .DCS 具有高牢靠性、快速性、实时性和大容量地储备才能等特点，它地掌握功能分散、显示操作集中、它有高速通信系统、软件可以生成，具有冗余度和自诊断功能 .在国外，美国、日本以及欧洲一些国家地欢迎下载精品学习资源几十个外表或运算机公司在生产DCS ，并已胜利地应用在包括电力行业在内地工业生产地各个领域 .在国内，一些外表公司和讨论单位早已开头引进或代销DCS ，并逐步形成合资经营、合资生产，以便向国内供货.从近年来建设地一些大
15、型火电厂工程来看，DCS 大有集CCS、 FSSS、数据采集和处理系统（DAS ）、辅机程序掌握系统（SCS）和汽轮机数字电液掌握系统（ DEH ）五大掌握系统于一身地趋势.1.4 系统地经济可行性目前单 PLC 地广泛应用及其产生地效益令人瞩目，它以其高性价比且应用领域广等诸多优点成为掌握系统中采纳最多地掌握器，该系统正是采纳PLC 进行掌握，另外，该系统在中所用到地变送器都是锅炉掌握系统中常用地器件，廉价且牢靠性能好.因此，该系统具有结构简洁、成本低，牢靠性高等特点.本套系统相对比其他掌握系统来说，本系统地性价比远远高出市面上其它地掌握系统.本系统利用变频器实现鼓、引风机变频调速，防止看火
16、工调剂风门挡板以满意风量要求，节约了电能，降低看火工地劳动强度；利用PLC 实现了远程掌握变频器地频率给定，防止远距离使用电位器易受干扰地缺点，同时数字显示变频器地输出频率 .变频器实现电动机地软启动，防止接触器直接通断电动机运行电流，有效地削减接触器触头烧损等故障，同时实现变频器故障时地频/工自动切换，大大在地提高了设备运行地牢靠性，取得较好地成效第2章 系统设计地方案论证2.1 循环流化床锅炉地结构与原理2.1.1 循环流化床地原理欢迎下载精品学习资源图 2.1 循环流化床工艺流程图粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态地过程，称为流化过程.流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称
17、为流化床锅炉.循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术地基础上进展起来地新炉型，它与鼓泡床锅炉地最大区分在于炉内流化风速较高（一般为48m/s），在炉膛出口加装了气固物料分别器. 被烟气携带排出炉膛地细小固体颗粒，经分别器分别后，再送回炉内循环燃烧.循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分别器、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路 .其次部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近 .循环流化床锅炉燃烧所需地一次风和二次风分别从炉膛地底部和侧墙送入，燃料地燃烧主要在
18、炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸取燃烧所产生地部分热量.由气流带出炉膛地固体物料在气固分别装置中被收集并通过返料装置送回炉膛.燃烧系统地流程：原煤破裂，挑选后送煤斗，经计量式给煤机进入燃料室底，炉底来地一次风混合成，固流化燃烧.二次风从燃烧室中下部补入，以供应进一步燃尽所需地空气.石灰石粉经加料装置加入燃烧室主燃烧区，在料床温度为850 950地较佳脱硫温度下与硫反应，生成比较稳固地硫化钙，除去煤中地硫，大大削减烟气中SO2 地排放量 .燃烧室出口装有4 组高温分别器，用于分别烟气与未燃尽地粗颗粒.分别出地颗粒经锥阀，依据掌握床温，再热气温主参数地情形，调剂直接返回锅炉地循环料量和经过加
19、热器返回锅炉料量地比例 .调剂装有中温过热器地回料锥形阀，用于调剂锅炉料床温度.尾部烟道布置有末级过热器，低温再热器，省煤器和空气预热器，吸取烟气余热.烟气经欢迎下载精品学习资源除尘器，由吸风机送入烟囱后，排入大气.燃烧产生地灰渣，通过冷渣器冷却后排出.同时通过调剂灰渣地排放量，来掌握锅炉料床地高度，满意运行地安全，经济性要求.2.1 .2 循环流化床锅炉地基本技术特点(1) 低温地动力掌握燃烧循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动地烟气与其所携带地湍流扰动极强地固体颗粒亲密接触，并具有大量颗粒返混地流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温地固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,
20、反复循环地组织燃烧.明显，燃料在炉膛内燃烧地时间延长了 .在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫正确温度限制，一般850 左右 .这样地温度远低于一般煤粉炉中地温度水平，并低于一般煤地灰熔点，这就免去了灰熔化带来地种种苦恼.这种 “低温燃烧 ”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性地敏锐性减低，也无须很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化物生成量低，可于炉内组织廉价而高效地脱硫工艺 .从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内地燃烧反应掌握在动力燃烧区 或过渡区 内.由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高，并有大量固体颗粒地猛烈混合，这种情形下地燃烧速率主要取决于化学反应速
21、率，也就是打算于温度水平，而物理因素不再是掌握燃烧速率地主导因素 .循环流化床锅炉内燃料地燃尽度很高，通常，性能良好地循环流化床锅炉燃烧效率可达 9599以上 .(2) 高速度、高浓度、高通量地固体物料流态化循环过程从图 2.2 中可看出，循环流化床锅炉内地固体物料（包括燃料、残炭、灰、脱硫剂和惰性床料等）经受了由炉膛、分别器和返料装置所组成地外循环.同时在炉膛内部因壁面效应 仍存在着内循环，因此循环流化床锅炉内地物料参与了外循环和内循环两种循环运动.整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种形式地循环运行地动态过程中逐步完成地.欢迎下载精品学习资源图 2.2 固体物料流态化循环过(3) 高强度地热
22、量、质量和动量传递过程在循环流化床锅炉中，大量地固体物料在猛烈湍流下通过炉膛，通过人为操作可转变物料循环量，并可转变炉内物料地分布规律，以适应不同地燃烧工况.在这种组织方式下，炉内地热量、质量和动量传递过程是特别猛烈地，这就使整个炉膛高度地温度分布匀称.2.1 .3 循环流化床锅炉地优点(1) 燃料适应性广这是循环流化床锅炉地主要优点之一.在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料地 1 3，其余是不行燃地固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等.因此，加到床中地新奇煤颗粒被相当于一个 “大蓄热池 ”地灼热灰渣颗粒所包围.由于床内混合猛烈，这些灼热地灰渣颗粒实际上起到了无穷地 “抱负拱 ”地作用，把煤料加热到
23、着火温度而开头燃烧.在这个加热过程中， 所吸取地热量只占床层总热容量地千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒地燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持肯定地温度水平，这也是流化床一般着火没有困难，并且煤种适应性很广地缘由所在.(2) 燃烧效率高循环流化床锅炉地燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95 99范畴内，可与煤粉锅炉相媲美 .循环流化床锅炉燃烧效率高是由于有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰地再循环燃烧. 3高效脱硫由于飞灰地循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室地石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙地大粒子，在循环燃烧过程中发生
24、碰撞破裂，使新地氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应地气氛中.这样循环流化床燃烧与 鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善.当钙硫比为 1.5 2.0 时，脱硫率可达85 90 .而鼓泡流化床锅炉，脱硫效率要达到85 90 ，钙硫比要达到3 4，钙地消耗量大一倍 .与煤粉 燃 烧 锅 炉 相 比 ， 不 需 采 用 尾 部 脱 硫 脱 硝 装 置 ， 投 资 和 运 行 费 用 都 大 为 降 低 .(4) 氮氧化物（ NOX ）排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个特别吸引人地特点.运行体会说明，循环流化床锅炉地 NOX 排放范畴为 50 150ppm 或 40 120mg/MJ. 循环流化床锅炉
25、NOX 排放低是由于以下两个缘由：一是低温燃烧，此时空气中地氮一般不会生成NOX；二是分段燃烧，抑制燃料中地氮转化为NOX，并使部分已生成地NOX 得到仍原 .(5) 燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积地热负荷高是循环流化床锅炉地另一主要优点.其截面热负荷约为3.5 4.5MW/m2 ，接近或高于煤粉炉 .同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要地炉膛截面积要比循环流欢迎下载精品学习资源化床锅炉大 2 3 倍.(6) 负荷调剂范畴大，负荷调剂快当负荷变化时，只需调剂给煤量、空气量和物料循环量，不必像鼓泡流化床锅炉那样采纳分床压火技术.也不象煤粉锅炉那样，低负荷时要用油助燃，爱护稳固燃烧.一般而言，循
26、环流化床锅炉地负荷调剂比可达（3 4）： 1.负荷调剂速率也很快，一般可达每分钟4 .(7) 易于实现灰渣综合利用循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内优良地燃尽条件使得锅炉地灰渣含炭量低（含炭量小于1），属于低温烧透，易于实现灰渣地综合利用，如作为水泥掺和料或做建筑 材 料 .同 时 低 温 烧 透 也 有 利 于 灰 渣 中 稀 有 金 属 地 提 取 . 8床内不布置埋管受热面循环流化床锅炉地床内不布置埋管受热面，因而不存在鼓泡流化床锅炉地埋管受热面易磨损地问题 .此外，由于床内没有埋管受热面，启动、停炉、结焦处理时间短，可以长时间压火等 .(9) 燃料预处理系统简洁循环流化床锅炉地给
27、煤粒度一般小于13mm ，因此与煤粉锅炉相比，燃料地制备破裂系统大为简化 .(10) 给煤点少循环流化床锅炉地炉膛截面积小，同时良好地混合和燃烧区域地扩展使所需地给煤点数大大削减 .既有利于燃烧，也简化了给煤系统.2.2 系统整体方案地确定锅炉燃烧掌握系统是一个复杂地掌握过程，在实际生产中既可以采纳单片机实现自动掌握，也可以采纳PLC 实现自动掌握 .方案一：采纳单片机进行掌握.日前，单片机主要有8 位、 16 位、 32 位单片机 .单片机是以工业测控对象、环境、接口特点动身向着增强掌握功能，提高工业环境下地牢靠性方向进展.它地特点如下：种类多型号全、低功耗、供应C51 程序开发环境等 .近
28、年来，单片机地使用寿命在延长，运行速度也在加快，噪声在降低，牢靠性技术在加强.如采纳单片机进行掌握，可采纳AT89S51 作为CPU ，仍需要进行外围电路地设计，但外围电路设计复杂，不易实现；采纳单片机地最大弊端是难以保证其牢靠性，给整个系统地正常运行带来隐患.方案二：采纳PLC 进行掌握 .PLC 是一种特地为在工业环境下应用而设计地数字运算操作地电子装置.它采纳可以编制程序地储备器，用来在其内部储备执行规律运算、次序运算、计时、计数和算术运算等操作地指令，并能通过数字式或模拟式地输入和输出，掌握各种类型地机械或生产过程.PLC 及欢迎下载精品学习资源其有关地外围设备都应当按易于与工业掌握系
29、统形成一个整体，易于扩展其功能地原就而设计 .在工业生产过程当中，有很多连续变化地量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量 .为了使可编程掌握器处理模拟量，必需实现模拟量和数字量之间地 A/D 转换及 D/A 转换 .PLC 厂家都生产配套地 A/D 和 D/A 转换模块，使可编程掌握器用于模拟量掌握 .PLC 有以下功能特点：牢靠性高，抗干扰才能强； 配套齐全，功能完善，适用性强；系统地设计、建造工作量小，爱护便利，简洁改造； 5 体积小，重量轻，能耗低等 .通过比较，此系统采纳PLC 进行掌握 .PLC 地种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同 .用 PLC 实施掌握，其实质是按肯
30、定算法进行输入/输出变换，并将这个变换给以物理实现，应用于工业现场.PLC 专为工业现场应用而设计，采纳了典型地运算机结构，它主要是由 CPU 、电源、储备器和特地设计地输入/输出接口电路等组成 .传统风机地电动机是全速运行，即不论生产工艺地需求量大小，该风机都供应应固定数值地风量，而生产工艺要求对炉膛压力、风速、风量及温度等指标进行掌握和调剂时，采纳地方法是利用调剂风门地大小来调剂风量，这就使得能量在风门节流中消耗很大. 风量愈小，能量铺张愈大.并且，由于风机长期在额定转速地状态下运行，电动机组轴承简洁损坏，修理量和修理费用较大.在本设计中采纳变频调速实现风量调剂.使用变频调速风机地优点:实
31、现风机地平滑轮起动、停止,降低起动电流 ,削减机械冲击给设备带来地影响,提高设备运行地牢靠性 、稳固性 、安全性 ，对局部电网削减了冲击, 保证电力供应地安全性；依据工艺要求地风量，通过检测元件、调剂器和变频器, 闭环掌握风机频率，实现无级调速， 极大地满意工艺，提高产品质量；不再使用风门、旁通等调剂设备，使风机工作在正确工 作点上 ，使风机效率达到抱负状态；变速运行下地风机不仅降低了噪音，,同时削减了机械磨损 ，延长了电机和风机地使用寿命，降低了修理成本和时间；特殊值得一提地是节能效果显著 .2.2 系统功能锅炉是发电过程中必不行少地重要动力设备，它所产生地高压蒸汽既可以驱动透瓶，又可以作为
32、精馏、干燥、反应、加热等过程地热源.随着工业生产规模地不断增大，作为动力 和热源地锅炉，也向着大容量、高参数、高效率地方向进展.锅炉燃烧掌握系统又包含了很多小地子系统 .锅炉掌握系统可以分为汽包水位掌握系统和燃烧掌握系统.其中燃烧掌握系统在电厂锅炉中是最主要地掌握系统.燃烧掌握系统又包括 : 蒸汽压力掌握系统、炉膛负压掌握系统和经济燃烧掌握系统.爱护汽包水位、蒸汽压力和炉膛负压在规定地范畴内，各个子控制系统分别通过不同地测量、掌握手段来保证经济燃烧和安全燃烧.其中燃烧掌握是保证经济燃烧和安全燃烧地一大关键问题，在锅炉燃烧系统中，期望燃料与空气成肯定地比例，然而燃料地使用量取决于蒸汽量（负荷）地
33、需要，通常用蒸汽地压欢迎下载精品学习资源力来反映 .当蒸汽要求地量增加时，即使蒸汽地提取量增加时，蒸汽地压力降低，燃料要增加，为了保证燃料地完全燃烧，应先加大空气量，后加大燃料量.反之在降低时，应先降低燃料量后削减空气量，以保证空气地完全燃烧.燃烧掌握系统需要具有地功能：1. 爱护过热器出口气压恒定；炉膛压力为某肯定值；通过炉膛上地负压变送器将炉膛压力标准电信号送入引风变频器PID 掌握器地反馈通道, 经处理后与设定炉膛负压力比较,经过 PID 掌握器产生运算信号 ,此信号掌握引风变频器调剂电机转速 ,使炉内负压稳固在设定值,从而达到自动跟踪鼓风保持炉膛负压恒定目地.引风电机速度随着炉膛负压值
34、地变化而变化.即保证锅炉燃烧部分地自动运行.由于传统锅炉为非节能型燃烧方式，掌握风量靠人工操作风道挡板，蒸汽压力单靠人工掌握燃烧不好 .因此电机全速运转产生地风量不能全部使用，采纳挡板截流造成约30%地电能损耗 .使用变频器可依据生产需求任意调整电机速度，使输出风量可以调剂，提高生产工效并且节能降耗 .2. 实现送风量与燃料量成肯定比例；对抛煤机倒转链条炉来说，燃烧自动掌握包括掌握主蒸汽压力和正确地燃烧工况.通常依据主蒸汽压力地变化掌握给煤量并掌握炉排转速来掌握煤在炉膛中地燃烧时间，当给煤量变化时，要相应地转变一次风和二次风，使不完全燃烧缺失和排烟缺失之和为最小，即锅炉燃烧效率为最高 .氧化镐
35、可用来测量烟气中含氧量.可由含氧量来判定燃烧工况是否处于正确状态.另一种方法为依据该炉实际燃烧地情形，找出煤量和风量在不同负荷下地关系曲线，把它存在运算机中，按这一体会曲线进行燃烧自动掌握，当煤种或运行工况有较大变化时，可重新设置这一曲线 .另外可按智能掌握和专家掌握地方法自动查找正确地燃烧工况.3. 掌握返料回灰量、床层温度和床高；通过调剂返料风机地转速来掌握返料回灰量地大小.调剂装有中温过热器地回料锥形阀， 就用于调剂锅炉料床温度，同时通过调剂灰渣地排放量，来掌握锅炉料床地高度，满意运行地安全，经济性要求 .2.3 燃烧自动掌握系统组成依据系统地功能，系统拟采纳PLC 作掌握器，热电偶温度
36、传感器、差压传感器、采集数据信息， 经过温度变送、压力变送器将信号转换为标准信号后，传送给PLC 处理机 .PLC输出信号给执行器件，通过掌握电磁阀地开度、和电动机地转速，对整个燃烧过程进行掌握.循环流化床锅炉燃烧掌握系统包括：床温掌握、给煤量掌握、床高掌握、返料量掌握、蒸汽温度及压力掌握、通风量掌握.循环流化床锅炉需要检测地热工参数：欢迎下载精品学习资源1. 床温床温是指燃烧密相区内流化物料地温度.它是一个关系到锅炉安全稳固运行地关键参数.床温地测定一般采纳不锈钢套管热电偶作一次元件，布置在距布风板200-500mm 左右燃烧室密相层中，插入炉墙深度15-25mm ，数量不得少于2 只.在运
37、行过程中要加强对料层温度监视，一般将料层温度掌握在850 -950之间，温度过高，简洁使流化床体结焦造成停炉事故；温度太低易发生低温结焦及灭火.必需严格掌握料层温度最高不能超过970，最低不应低于 800.在锅炉运行中，当料层温度发生变化时，可通过调剂给煤量、一次风量及送回燃烧室地返料量，调整料层温度在掌握范畴之内.2. 料层差压料层差压是一个反映燃烧室床高地参数.通常将所测得地风室与燃烧室上界面之间地压力差值作为料层差压地监测数值，在运行都是通过监视料层差压值来得到床高大小地. 床高越大，测得地差压值亦越高.在锅炉运行中，床高会直接影响锅炉地流化质量，如床高过大，有可能引起流化不好造成炉膛结
38、焦或灭火.一般来说，料层差压应掌握在7000-9000Pa 之间 . 床高 即料层差压 可以通过炉底放渣管排放底料地方法来调剂.用户在使用过程中，应依据所 燃用煤种设定一个料层差压地上限和下限作为排放底料开头和终止地基准点.3. 返料量掌握返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处，依据前面提到地循环流化床锅炉燃烧及传热地特性，返料量对循环流化床锅炉地燃烧起着举足轻重地作用，由于在炉膛里，返料灰实质上是一种热载体，它将燃烧室里地热量带到炉膛上部，使炉膛内地温度场分布匀称，并通过多种传热方式与水冷壁进行换热，因此有较高地传热系数， 其传热效率约为煤粉炉地4-6 倍 通过调整返料量可以掌握
39、料层温度和炉膛差压并进一步调剂锅炉负荷. 另一方面，返料量地多少与锅炉分别装置地分别效率有着直接地关系，也就是说，分别器地分别效率越高，分别出地烟气中地灰量就越大，从而锅炉对负荷地调剂富有量就越大， 操作运行相对就简洁一些4. 风量地调整在锅炉运行过程中，很多用户往往只靠风门开度地大小来调剂风量，但对于循环流化床锅炉来说，其对风量地掌握就要求比较精确.对风量地调整原就是在一次风量满意流化地前提下，相应地调整二次风.由于一次风量地大小直接关系到流化质量地好坏，循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验，并作出在不同料层厚度料层差压 下地临界流化风量曲线， 在运行时以此作为风量调整地下限，假如风量低于
40、此值，料层就可能流化不好，时间稍长就会发生结焦 .对二次风量地调整主要是依据烟气中地含氧量多少，通常以过热器后地氧量为准，一般掌握在3-5%左右，如含氧量过高，说明风量过大，会增加锅炉地排烟热缺失；如过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧缺失和机械不完全燃烧缺失.在运行中仍要结合所燃用煤质及当时负荷地情形，严格监控料层差压、温度、炉膛差压和返料温度，通过不断调整给煤量、风量及返料量，使锅炉达到正确地运行成效，最大限度地发挥循环流化床欢迎下载精品学习资源锅炉优点 .5. 炉膛负压炉膛负压是反映燃烧工况稳固与否地重要参数，是运行中要掌握和监视地重要参数之一.炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压立
41、即发生相应变化.当锅炉地燃烧系统发生故障或反常时，最先将在炉膛负压上反映出来，而后才是火检、火焰等地变化，其次才是蒸汽参数地变化 .因此，监视和掌握炉膛负压对于保证炉内燃烧工况地稳固、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故地缘由均有极其重要地意义.所谓炉膛负压：即指炉膛顶部地烟气 压力 .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地安全.负压太大，炉膛漏风量增加，排烟缺失增加，引风机电耗增加.故应保持炉膛负压在正常范畴内.当已知检测信号地情形下，锅炉地掌握任务是:在用户蒸汽机需要地情形下，PLC 掌握输煤量、鼓风量与引风量，达到蒸汽压力稳固，炉膛负压稳固，烟气稳固，使
42、燃料能量最充分地燃烧，以取得最大地热效率.图 2.3 硬件原理图第3章 PLC型号及扩展单元地选型3.1 PLC选型PLC 地种类繁多，按I/O 点数容量分类有小型机、中型机和大型机.典型地小型机有SIEMENS公司地 S7-200 系列、 OMRON 公司地 CPM2A 系列、 MITSUBISHI公司地 FX 系列和 AB 公司地 SLC500 系列等整体式 PLC 产品 .典型地中型机有SIEMENS 公司地 S7-300 系列、 OMRON 公司地 C200H 系列、 AB 公司地 SLC500 系列等模块式PLC 产品 .典型地大欢迎下载精品学习资源型 PLC 有 SIEMENS 公
43、司地 S7-400 系列、 OMRON 公司地 CVM1 和 CS1 系列、 Ab 公司地SLC5/05等系列产品 .按结构形式分可分为整体是结构和模块式结构两类.整体式结构饿特点是将 PLC 地基本部件，如CPU 板、输入板、输出板、电源板等紧凑地安装在一个标准机壳内，构成一个整体，组成PLC 地一个基本单元（主机）或扩展单元.基本单元上设有端口， 通过扩展电缆与扩展单元相连，配有很多专用地特殊功能模块，如模拟量输入/输出模块、热电偶、热电阻模块、通信模块等，以构成PLC 不同地配置 .整体式结构地 PLC 体积小，成本低，安装便利 .模块式结构地 PLC 是由一些模块单元构成，这些标准模块
44、如CPU 模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等，将这些模块插在框架上火基板上即可.各模块地功能是独立地，外型尺寸是统一地，可依据需要敏捷配置.整体式 PLC 每一个I/O 点地平均价格比模块式地廉价，在小型掌握系统中一般采纳整体式结构 .但是模块式PLC 地硬件组态便利敏捷，I/O 点数地多少、输入点数与输出死谙熟地比例、 I/O 模块使用等方面地挑选余地都比整体式PLC 大地多，修理时更换模块、判定故障范畴也便利，因此比较复杂地、要求比较高地系统一般采纳模块式PLC.依据本次设计地要求， PLC 地选型需要满意以下条件：1. 具有模拟量地采集、处理过程及开关量地输入/输出功能；
45、2. 具有简洁回路掌握算法.一般地 PLC 厂商都供应具有模拟量采集、处理过程和开关量输入/输出功能地不同型号和规格地产品，所以挑选地范畴很广泛.S7 系列 PLC 包括 S7-200、S7-300 和 S7-400 系列 PLC.S7-300 与 S7-400 系列 PLC 有多种性能级别地 CPU，适用于很多工业掌握，但是由于 S7-200 系列应用比较广泛，编程也比较简洁，能被大多数人所接受，并且功能很完善，所以本系统采纳 S7-200 系列 PLC.S7-200 系列是德国西门子公司生产地一种小型 PLC，其很多功能达到大、中型 PLC 水平，而价格却和小型 PLC 一样 .S7-20
46、0 具有紧凑地设计、良好地扩展性、低廉地价格以及强大地指令、丰富地 CPU 类型和电压等级，使其可以近乎完善地满意小规模地掌握要求，解决用户地工业自动化问题, 具有很强地适应性 .S7-200PLC 地电源电压有（ 20.420.8 ） VDC和（ 85264 ） VAC 两种，主机上仍集成24V 直流电压，可以直接用于连接传感器和执行机构.它地输出类型有晶体管（DC ）、继电器（ DC/AC ）两种输出方式 .它可以用一般输入端子捕获比CPU 周期更快地脉冲信号，实现高速计数 .2 路最大可达20kHz 地高频脉冲输出，可用以驱动步进电机和伺服电机以实现准确定位任务 .可以用模块上地电位器来转变它对应地特殊寄存器中地数值，可以实时更换程序运行中地一些参数 .欢迎下载精品学习资源3.2 CPU选型、 I/O 安排及模块扩展燃烧掌握系统需要检测地参数检测量输入点掌握量输出点床温2AI