博大精深、细致入微博大精深、细致入微沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司MicroCyber Inc.锅炉工业控制系统锅炉工业控制系统 2009年年2月月27日日MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流 目目目目 录录录录l锅炉基本概念锅炉基本概念 l锅炉分类锅炉分类l锅炉生产工艺流程锅炉生产工艺流程l锅炉控制系统组成锅炉控制系统组成l锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程l昌图城建锅炉项目介绍昌图城建锅炉项目介绍MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉概念锅炉概念 锅炉：就是利用燃料或其他能源的热能把水加锅炉：就是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可 直接为工业生产和人民生活提供直接为工业生产和人民生活提供 所需要的热能，也可通过蒸汽动所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，简称为锅炉，多用于火汽锅炉，简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。电站、船舶、机车和工矿企业。 MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流l按用途不同，可以分为电站锅炉、工业锅炉、按用途不同，可以分为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉等。机车船舶锅炉、生活锅炉等。l按结构分有：锅壳锅炉：烟气在火管内流按结构分有：锅壳锅炉：烟气在火管内流动（船舶机车使用较多）；水管锅炉：汽水动（船舶机车使用较多）；水管锅炉：汽水在管内流动在管内流动 。l按工质在蒸发系统的流动方式不同，可以分按工质在蒸发系统的流动方式不同，可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉（强制循环锅炉和复合循环锅炉（强制循环锅炉+ +直流锅炉直流锅炉）。）。 锅炉分类锅炉分类 锅炉分类方式很多，一般根据用途、结构、锅炉分类方式很多，一般根据用途、结构、压力、容量、燃烧方式、热能来源及载热工质压力、容量、燃烧方式、热能来源及载热工质等来划分等来划分： MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉分类锅炉分类l按出口介质可分为蒸汽锅炉和热水锅炉按出口介质可分为蒸汽锅炉和热水锅炉l按容量的大小，可以分为大型锅炉（按容量的大小，可以分为大型锅炉（ 75t/h)中型锅炉（中型锅炉（20-70t/h) 小型锅炉（小型锅炉（20t/h) l将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉（火床炉）；将液体、气体或磨称为层燃炉（火床炉）；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉（火室炉）；空气将煤粒托起使其呈室燃炉（火室炉）；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉（硫化床炉）；利用空气流使煤粒为沸腾炉（硫化床炉）；利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。炉。 MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉分类锅炉分类l按蒸汽压力可以分为按蒸汽压力可以分为l低压锅炉（低压锅炉（p2.45MPa) )、l中压锅炉（中压锅炉（2.5MPap5.9MPa）l高压锅炉（高压锅炉（ 7.8MPap11MPa) )l超高压锅炉（超高压锅炉（ 12MPap15MPa ）l亚临界锅炉（亚临界锅炉（16MPap20MPa ）l超临界锅炉（超临界锅炉（p22MPa）（直流锅炉）（直流锅炉）l按燃料和能源种类不同，可以分为燃煤锅炉、按燃料和能源种类不同，可以分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热锅燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热锅炉等。炉等。l MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉结构工艺流程示意图锅炉结构工艺流程示意图空气预热器省煤器过热器MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉控制系统组成锅炉控制系统组成伺服放大器执行器热电偶转速调节器或变频调速器操作器热电阻变送器氧量仪转 速开关量和其他锅炉控制系统锅炉本体水位，蒸汽压力常规检测报警装置阀门滑差电机或电机锅炉本体温度温度压力流量氧量转速mV自动手动mAmAmARTD一次仪表部分控制系统部分mAmA操作部分执行部分MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程l汽包水位控制汽包水位控制 汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽高会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上结垢和影响蒸汽质量。水位过带水增多，增加在管壁上结垢和影响蒸汽质量。水位过低，严重时会造成干锅损坏汽包。所以其值过高过低都低，严重时会造成干锅损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节使汽包内部的物则是给水流量，通过对给水流量的调节使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内。料达到动态平衡，变化在允许范围之内。 系统给水自动调节分为三种模式：系统给水自动调节分为三种模式：1 1）单水位控制模式：只通过检测汽包水位来控制给水量）单水位控制模式：只通过检测汽包水位来控制给水量2 2）双冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量，将蒸）双冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量，将蒸汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈反馈控制反馈控制方式。方式。MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程3）三冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量、给三冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量、给水流量，将汽包水位作为主控变量，给水流量作为辅水流量，将汽包水位作为主控变量，给水流量作为辅助被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈信号助被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈信号组成前馈组成前馈串级反馈控制方式，如下图所示串级反馈控制方式，如下图所示MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程l主蒸汽温度控制主蒸汽温度控制 过过热热蒸蒸汽汽的的温温度度是是锅锅炉炉生生产产过过程程的的重重要要参参数数，一一般般由由锅锅炉炉和和汽汽轮轮机机生生产产的的工工艺艺确确定定。从从安安全全生生产产和和经经济济技技术术指指标上看，必须控制过热蒸汽温度在允许范围之内。标上看，必须控制过热蒸汽温度在允许范围之内。 MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程l燃烧控制燃烧控制 燃燃烧烧控控制制包包括括三三部部分分，即即主主汽汽压压力力控控制制、风风煤煤比比控控制制、炉炉膛膛负负压压控控制制。燃燃烧烧控控制制系系统统中中主主要要有有三三个个调调节节量量：燃燃料量、送风量和引风量。料量、送风量和引风量。主主汽汽压压力力控控制制：是是维维持持主主汽汽压压力力保保持持稳稳定定，克克服服自自身身燃燃料料方面的扰动，保证负荷与出力的协调；方面的扰动，保证负荷与出力的协调；风风煤煤比比控控制制：是是使使燃燃料料量量与与空空气气量量相相协协调调（风风煤煤比比），保保证燃烧的经济性；证燃烧的经济性； 炉炉膛膛负负压压控控制制：使使引引风风量量与与送送风风量量相相适适应应，维维持持炉炉膛膛负负压压在一定范围内，保证燃烧的安全性。在一定范围内，保证燃烧的安全性。 MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流锅炉主要控制流程锅炉主要控制流程前两点由规则控制完成，为此建立一个规则库，规则前两点由规则控制完成，为此建立一个规则库，规则库根据现场锅炉运行经验创建。炉膛负压控制系一单库根据现场锅炉运行经验创建。炉膛负压控制系一单独控制单元，以鼓风量作为前馈。独控制单元，以鼓风量作为前馈。引风量MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流昌图城建锅炉项目介绍昌图城建锅炉项目介绍MicroCyber Inc.沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司沈阳中科博微自动化技术有限公司 锅炉控制系统交流锅炉控制系统交流