过控课设——热风炉送风温度控制.docx

PAGE  武汉理工大学《仪表与过程控制系统》课程设计说明书  PAGE I 学 号： 012121136  课 程 设 计 题 目热风炉送风温度控制系统的设计学 院自动化专 业自动化卓越工程师班 级自动化卓越1202班姓 名指导教师傅 剑 2015年11月9日  课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 自动化卓越1202班 指导教师： 傅 剑 工作单位： 自动化学院 题 目: 热风炉送风温度控制系统的设计 初始条件：炼钢 高炉采用内燃式热风炉,燃烧所采用的燃料为高炉煤气和转炉煤气。两种燃料混合后进入热风炉燃烧室,再与助燃空气一起燃烧, 要求向高炉送风温度达到1300 ℃，则炉顶温度必须达到1450 ℃±8℃。 要求完成的主要任务: 1、了解内燃式热风炉工艺设备 2、绘制内燃式热风炉温度控制系统方案图 3、确定系统所需检测元件、执行元件、调节仪表技术参数 4、撰写系统调节原理及调节过程说明书 时间安排 11月3日 选题、理解课题任务、要求 11月4日 方案设计 11月5日-11月8日 参数计算撰写说明书 11月9日 答辩 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 摘 要 作为热动力机械的热风炉于20世纪70年代末在我国开始广泛应用，它在许多行业已成为电热源和传统蒸汽动力热源的换代产品。通过长时间的生产实践，人们已经认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。在本设计系统中采用了串级与比例控制，通过微机控制热风炉拱顶温度和煤气流量，使系统能够很好的保持拱顶温度和高炉送风温度，而且通过废气中的含氧量调节空燃比的大小从而实现最佳燃料。系统设计中还介绍了主系统结构、并按系统要求选择检测元件、执行元件、调节仪表的技术参数，选择调节器结构，并进行参数近似计算。 关键字 热风炉 送风温度 PID控制 Matlab仿真 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc438324738 1高炉炼铁工艺  PAGEREF _Toc438324738 \h 1  HYPERLINK \l _Toc438324739 1.1高炉炼铁工艺流程  PAGEREF _Toc438324739 \h 1  HYPERLINK \l _Toc438324740 1.2 热风炉设备工艺  PAGEREF _Toc438324740 \h 2  HYPERLINK \l _Toc438324741 1.3 热风炉工作原理  PAGEREF _Toc438324741 \h 3  HYPERLINK \l _Toc438324742 1.4热风炉燃烧分析  PAGEREF _Toc438324742 \h 4  HYPERLINK \l _Toc438324743 2热风炉送风温度控制系统设计  PAGEREF _Toc438324743 \h 4  HYPERLINK \l _Toc438324744 2.1控制变量选择  PAGEREF _Toc438324744 \h 4  HYPERLINK \l _Toc438324745 2.2控制对象数学模型  PAGEREF _Toc438324745 \h 5  HYPERLINK \l _Toc438324746 2.2热风炉送风温度控制方案  PAGEREF _Toc438324746 \h 6  HYPERLINK \l _Toc438324747 3控制系统元件选择  PAGEREF _Toc438324747 \h 6  HYPERLINK \l _Toc438324748 3.1执行器的选择  PAGEREF _Toc438324748 \h 6  HYPERLINK \l _Toc438324749 3.2传感器的选择  PAGEREF _Toc438324749 \h 7  HYPERLINK \l _Toc438324750 3.3