电厂锅炉自动控制方案设计_.pdf

电厂锅炉自动控制方案设计 Group.8 2013/3/30 目录 一、火力发电厂2 二、蒸汽锅炉简介3 （一）综述3 （二）煤、风、烟系统3 （三）锅炉的汽水系统4 三、锅炉自动控制方案设计6 （一）综述6 （二）锅炉燃烧自动控制6 （三）锅炉供煤的自动控制7 （四）炉膛负压控制7 （五）汽包水位自动控制8 1.被控对象的动态特性8 2.被控对象的相关传递函数14 3.控制方案的选择15 1 ○单级三冲量给水控制系统16 2 ○串级三冲量给水控制系统17 4.控制参数的选取原则19 5. 控制系统的整定及仿真19 1 ○单级三冲量给水控制系统的参数整定19 2 ○串级三冲量给水控制系统的参数整定22 3 ○单级三冲量给水控制系统的仿真26 4 ○串级三冲量给水控制系统的仿真30 6. 单级控制与串级控制的比较33 四、锅炉自动控制仪表选型33 （一）调节阀的选型34 1.调节阀的流量特性34 2.调节阀的流量系数和口径计算34 3.材质选择35 4.最终选型36 （二）传感器的选择38 1.蒸汽流量计38 2.汽包液位计39 3. 给水流量计40 4.汽包蒸汽压力计41 （三）PID 控制器的选型42 （四）变送器的选型46 1.差压变送器46 2.液位变送器49 五、总结50 1 一、火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂， 它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变 成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机 旋转，将机械能转变成电能。 其中，锅炉在发电厂中起着至关重要的作用。 图一 火力发电厂流程图 根据火力发电厂的流程图可以看出，汽轮机的蒸汽用量随着电网的负荷和汽 轮机周围环境变化而改变。同时，锅炉的燃料品质，鼓风量等都存在着一定量的 波动。所以，对于锅炉的整个过程的自动控制存在扰动量多，滞后大等特点，控 制过程比较复杂。而对于锅炉的有效控制则可以使得电厂在一个平稳的状态下运 行，提高生产的安全性和经济效益，所以即使采用复杂的控制方式也要稳定锅炉 的蒸汽供给量。 2 二、蒸汽锅炉简介 （一）综述 通常，电厂采用的锅炉是大型的蒸汽锅炉。其工作原理为：加热设