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工业锅炉微机DDC控制系统

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1.1引言  

随着蒸汽机的发明,18世纪末期,出现了公用的圆筒型蒸汽机。由于当时生产力的迅猛发展,蒸汽机在工业上的用途日益广泛,不久就对锅炉提出了扩大容量和提高阐述的要求。于是在圆筒型锅炉的基础上,从增加受热面积入手,对锅炉惊醒了一系列的研究和技术改造,从而使锅炉得到迅速的发展。  

随着生产的发展,锅炉日益广泛的用于工业生产的各个领域,成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中,能源的需气使非常大的,然而我国的能延龄用率极低,所以提高锅炉的热效率,有这极为重要的实际意义。此外,是锅炉能以地制宜地有效地燃用地方燃料,并为满足环境保护的要求而努力解决烟尘污染问题,以提高操作管理水平,减轻劳动强度,保证锅炉额定运行及运行效率,安全可靠地供热等课题。 

 

1.2本课题的提出与课题任务  

正是由于锅炉应用日益广泛,所以次的设计课题就定为设计一套完善的模拟锅炉控制系统,即:工业锅炉的微机DDC控制系统。  

1.实现对锅炉风煤比,烟气含氧量,炉膛压力控制,达到安全生产,降低煤耗,提高效率的目的。 

2.要求参数在线修改。 

3.具有平衡无扰动切换功能。  

4.具有主要设备动态画面显示及报警功能。 

5.具有即时主要参数仪表显示和历史趋势显示。 

 

1.3锅炉的发展  

锅炉向两个发展方向的过程和结构形式演变。  

第一个方向,是锅炉内部增加受热面,形成烟管锅炉系列。起初现在锅筒内折射一个火,筒 ,也成炉胆,即单火筒锅炉。煤在火筒内燃烧放热。后来增加了两个火筒——及双火筒锅炉。为了进一步增大锅炉容量,后来又发展到用小直径的烟管取代火筒以增加受热面,形成了烟管锅炉和火筒烟管锅炉组合锅炉。其共同的特点是:烟气在火筒或烟管内流动放热,低温工质——水,则在火筒式烟管外侧吸热,升温和汽化。  

显而易见,这类锅炉的炉膛一般都较小。锅炉四周又被作为辐射受热面的筒壁所围住,所以炉内温度较低,燃烧条件较差,难于燃用低质煤。而且烟气纵向冲刷壁面。串热效率较差,排烟温度较高,热效率低。此外炉筒直径大,既不易提高气压油增加钢耗量,蒸发量也受到限制。对于烟管锅炉,还存在结构刚性大,烟管排列紧密使清理水垢困难和烟管内容易堵灰等缺点。诚然,这类锅炉也有一定的优点,如结构简单,维修方便,水的容积大,能较好适应负荷的变化,水质要求低等。因此有的结构类型至今还被使用。  

第二个方向,实在锅筒外部发展受热面,形成水管锅炉系列,大约到了19世纪中页,锅炉开始在炉筒外面在整设计各正经较小的圆筒受热面。后来,进一步发展增加圆筒数  

目减小效圆筒直径以至于钢管取代圆筒的做法,有利于蒸汽参数的提高和传热的改善。最后终于出现了水管锅炉。它的特点使烟气在管外冲刷流动而放出热量,气体在管内流动而吸热和蒸发。  

水管锅炉的出现,是锅炉发展的一大飞跃,它摆脱了火筒,烟管锅炉受热筒尺寸的制约,无论在燃燃烧条件,传热效果和受热面的布置等方面都得到了根本性的改善,为提高锅炉的容量,参数和热效率创造了良好的条件,金属耗量也大为下降。  

纵观锅炉的发展历史,真正走上现代化的道路也不过是四,五十年的时间,随着工业发展和科学技术的不断进步,现代化锅炉整朝着大容量,高参数的方向发展。

 

1.4锅炉微机DDC控制的意义以及目的  

锅炉式锅名经济中重要的供热设备。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给大量的蒸汽。各种工业的生产性质与规模不同,工业和民用采暖的规模大小也不一样,因此所需的锅炉容量,蒸汽参数,结构,性能方面也不相同。  

锅炉式供热之源,锅炉机器设备的任务在于安全,可靠,有效地把燃料的化学能转化成热能,进而将热能传递给水,以生产热水和蒸汽。通常,我们把用于动力,发电方面的锅炉称之为动力锅炉,把用于工业及采暖方面的锅炉成为供热锅炉,又称工业锅炉。  

为了提高热及效率,动力锅炉向着高压,高温和大容量方向发展。而供热锅炉,除了生产工艺有特殊要求外,所生产的热水均不需要锅高温的压力和温度,容量也无需很大。  

随着生产的发展,锅炉设备日益广泛的用于工业的各个部门,成为发展国民经济的重要热工设备之一。从量大,面广这一角度来说,除电力以外的各行业中,主要运行的始终是小型低压锅炉。在我国社会主义现代化的建设中能源的增长大大落后于生产的增长。在国民经济日趋进步的今天,国家要求工农业每年总产值翻两番,但能源只能翻一番,这就要求通过节能措施,以提高能源的有效利用,有效的弥补能源供应方面的缺口,这是一迫切的任务。显然,面对量大,面广的供热锅炉,如何挖掘潜力,提高它的热效率,有着极为重要的实际意义。此外,是锅炉能因地制宜的有效地燃用地方燃料,并为满足环境保护的要求而努力解决烟尘污染问题,以提高操作管理水平,减轻劳动强度,保证锅炉额定输出及运行效率,安全可靠的供热等课题,所以我们利用微机控制,设计出一整套比较合理的锅炉运行设备。  

通过加热炉热效率控制系统的调节,是燃料流量与空气流量调节回路参照各自对应的实测流量,在允许范围内变化,达到动态时,能维持燃料流量与空气流量恰当的关系,从而提高燃烧效率、节省燃料、起到节能、环保作用。


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