毕业设计（论文)过热汽温监控系统的设计

沈阳工程学院毕业设计（论文）摘 要锅炉蒸汽温度自动控制包括过热蒸汽温度控制和再热蒸汽温度控制。锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要指标和参数。现代锅炉的过热器是在高温、高压的条件下工作，必须通过自动化手段加以控制，维持其出口蒸汽温度在生产允许的范围内。因此，需要采用适当的减温方式改变过热器入口的蒸汽温度和压力，从而控制出口的过热蒸汽温度和压力。当各级减温器运行时可使大屏过热器、后屏过热器、高温过热器在温度或压力下降，也会对当前的过热器以及后续的过热器均受影响，温度和压力快速下降，做到保证机组的正常运行和安全生产。为了增大各段过热器吸热，可以使用烟气挡板控制、风机转速控制、煤粉量控制使锅炉负荷增大，用这种方法，把从锅炉、过热器、省煤器出口排除的一些气体在锅炉入口处以风机和管道的方式重新引入。因此，在低负荷时采用烟气挡板控制、风机转速控制、煤粉量控制就有可能在此时获得较高的温度。关键词 过热蒸汽温度控制，烟气挡板控制，减温器控制 AbstractThe boiler steam temperature control include superheated steam temperature control and reheat steam temperature control.Boiler superheated steam temperature is boiler safety and production process and important economic indicators and parameters. Modern boiler superheater in the high temperature and high pressure conditions, we must be controlled by automated means, to maintain steam temperature in the production of its permitted range.When running at all levels can reduce the thermostat superheater big screen after screen superheater, superheater temperature drop in temperature or pressure, will the current and subsequent superheater are affected, rapid decline in temperature and pressure and ensure the normal operation and to ensure unit safety.To increase the endothermic superheater sections, you can use smoke baffle control, fan speed control, volume control so that pulverized coal boiler load increased, using this method, the from the boiler, superheater, economizer export exclusion Some gas in boiler pipes at the entrance to the way fans and the reintroduction. Therefore, use of low-load gas damper control, fan speed control, volume control coal is likely to obtain a higher temperature at this time.Key Words Superheated steam temperature control，Smoke Damper Control，Control by temperatureI- -目 录摘 要IABSTRACTII1 引 言11.1 过热汽温控制的意义与任务11.2 火电厂自动化控制水平11.3 火电厂生产过程简图和分析21.4 蒸汽的生产过程32 过热汽温自动控制52.1 系统综述52.2 过热汽温控制对象的动态特性62.3 串级过热汽温控制系统82.3.1 系统的结构和工作原理82.3.2 串级过热汽温控制系统的整定92.3.3 串级控制系统特点92.4 过热汽温分段控制系统92.4.1 过热汽温分段控制系统102.4.2 按温差控制的分段控制系统112.5 过热器温度控制122.5.1 大屏过热器温度控制122.5.2 后屏过热器温度控制132.5.3 高温过热器温度控制132.6 过热汽温控制方案133过热气温监控系统153.1 监控软件的用途及种类153.2 监控系统功能163.3 紫金桥组态软件主要特点163.4 过热汽温监控系统183.4.1 电厂生产流程183.4.2 过热汽温监控系统19结 论22致 谢23参考文献24I- -沈阳工程学院毕业设计（论文）1 引 言1.1 过热汽温控制的意义与任务实现生产过程自动化对国民经济的发展有十分重大的意义。在火力发电厂中,实现热力过程自动化后,能使机组安全、可靠、经济地运行。过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度过高或过低都会影响电厂的安全性和经济性。现代锅炉的过热器是在高温、高压的条件下工作，虽然过热器采用的是耐高温、高压的合金材料，但为了节约制造成本，过热器正常运行时的温度已接近材料所允许的最高温度。如果过热蒸汽温度过高，容易烧坏过热器，引起过热器爆管事故，影响机组的安全运行；如果过热蒸汽温度过低，将会降低全厂的热效率，一般蒸汽温度每降低510，热效率约降低1，不仅增加燃料消耗量，浪费能源，而且还将使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀。所以，过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。为了保证过热蒸汽的品质和生产过程的安全性、经济性，过热蒸汽温度必须通过自动化手段加以控制。因此，过热蒸汽温度的控制任务是：维持过热器出口蒸汽温度在生产允许的范围内，一般要求过热蒸汽温度的偏差不超过额定值（给定值）的±510。大型锅炉的过热器一般布置在高温烟气区，使高温对流过热面，也有的过热器布置在炉膛上部,属于辐射受热面。过热汽温的额定值通常在500以上，例如高压锅炉一般为540，就是说要使过热汽温保持在540±5的范围。51.2 火电厂自动化控制水平大型火电机组热工自动化技术，包括以下四个方面：控制（Control）、报警（Alarm）、监测（Monitor）和保护（Protection），简称CAMP。这四个方面既相互独立，又相互联系。例如，运行参数由监测装置进行自动监视，当参数异常时自动发出报警信号，同时调节装置进行自动调节，而当设备异常或运行参数达到危险值时，保护装置动作，以保护设备及人身安全。目前，机组以从早期的手动控制发展到现在的自动控制，从就地控制发展到现在的炉、机、电集中控制。过去，运行人员通过手动操作执行机构和人工记录报表，如今，现代化大型机组普遍采用计算机控制、大屏幕显示和高分辨率的CRT监视操作，从而将复杂的机组运行参数集中处理，并以图表、文字形式实时显示，供运行人员操作指导。由此可见，大机组自动控制不仅可减轻运行人员的劳动强度，而且可减少运行人员，节省劳动力。2大机组的特点之一是监视点多(600MW机组I/O点多达30005000个 ，随着发电机变压器组和厂用电源等电气部分监视时纳入DCS之后， I/O点以超达7000个)，参数变化速度快和控制对象数量大(600MW机组超过1300个),而各个控制对象又相互关联，所适应像600MW这样大型单元机组监控的要求。如果将大机组的监视与控制操作任务仅交给运行人员去完成，不仅体力和脑力劳动强度大, 而且很难做到及时调整和避免人为的操作失误，因此必须由高度计算机化的机组集控取而代之。31.3火电厂生产过程简图和分析煤粉在锅炉燃烧室内燃烧，将一部分热量传给燃烧室四周的水冷壁，燃烧产生的高温烟气经过热器，再热器，省煤器和空气预热器等受热面，将热量传递给蒸汽，水和空气，低温烟气经过除尘器除去飞灰，在引风机的作用下，从烟囱排向大气。锅炉下部的灰渣和除尘器下部排出的细灰经灰渣沟由灰渣泵排送到灰场。1水在水冷壁中吸热变为汽水混合物，经汽包汽水分离后，饱和蒸汽进入过热器，在过热器中继续吸收热量，变为过热蒸汽，然后送到汽轮机高压缸做功，高压缸出口蒸汽回到锅炉再热器中吸收热量，再进入汽轮机的中，低压缸继续做功。蒸汽在汽轮机中膨胀做功，推动汽轮机转子旋转并带动发电机产生电能。汽轮机的排汽进入凝汽器放热而凝结为水，凝结水由凝结水泵经低压加热器加热后送入除氧器，除氧后的水经给水泵送往高压加热器进一步加热后进入锅炉，如此周而复始，不断地产生电能。见图1.1。图1.1火电厂生产过程示意图1.4 蒸汽的生产过程蒸汽动力发电厂的生产过程就是能量转化的过程，燃料的化学能在锅炉中转变为热能，再通过汽轮机将热能转变为机械能，最后在发电机中将机械能转变为电能。发电厂是生产电能的工业企业。电能的主要部分都是利用所燃烧的有机燃料的化学能进行工作的火力发电厂中产生的。在用核燃料工作的发电厂-原子能发电厂和用水流能量工作的发电厂-水力发电厂中也生产电能。无论发电厂属于何种类型,通常,电能都是集中生产的,这就是说,各个独立的发电厂都并联于一个总的电网进行运行。这就提高了用户的供电可靠性,减少了所需要的备用容量,在并入电网的各电厂之间合理分配负荷,还可降低所生产电能的成本,并且能装建单机容量更大的机组。6火力发电厂是用有机燃料工作的主要形式的发电厂,它又被分成仅生产电能的凝汽式发电厂和同时生产电能和热能的热化式(供热式)发电厂。蒸汽轮机发电厂的优点在于集中大功率于一台机组,具有相对较高的经济性,用于建筑物的基建投资最低,以及比较短的建设期限。蒸汽轮机发电厂的主要的热力机组是蒸汽锅炉和蒸汽轮机。蒸汽锅炉乃是用来生产蒸汽的受热面的组合系统,它利用燃料燃烧是释放出的热能把不断输入其中的水转变成蒸汽,而燃料则是同燃烧所必需的空气一起送入炉膛之内的。供入蒸汽锅炉的水称作给水。给水加热至饱和温度,然后蒸发,而从沸水(锅水)中分离出的饱和蒸汽则进一步过热。燃烧燃料时生成燃烧产物(烟气)-载热介质,它通过受热面把热量传给称作工质的水和蒸汽。在流过受热面之后,燃烧产物在较低的温度下通过烟冲排入大气。为了减少当地空气中污染物的浓度,大容量的发电厂的烟囱建成200-300米甚至更高的高度。燃用固体燃料剩下的灰和渣,它们也都是从锅炉机组排出的。锅炉中得到的过热蒸汽送入汽轮机,在汽轮机里蒸汽的热能转变为汽轮机转轴所传递的机械能,最终带动发电机,在发电机里机械能转变为电能。从汽轮机排出的乏汽进入凝汽器-蒸汽在其中被冷却水冷却并凝结的设备,冷却水既可以来自天然水源(河流,湖泊,池塘,海