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本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能，，使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。
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锅炉过热蒸汽温度控制系统设计-杨光
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锅炉过热蒸汽温度控制系统设计专题简介
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锅炉过热蒸汽温度控制系统
锅炉控制系统一、改造背景锅炉是全厂重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足负荷的需要。为此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量。主要输出变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂控制对象。二、关于锅炉计算机控制系统锅炉微计算机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机
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基于单片机的锅炉温度控制系统的论文
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论文简介： 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。 附件名：50388.htm 文件大小：17K (升级VIP
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摘要：自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。 关键词：电炉 温度控制系统 设计 一、前言 自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。本设计要求用单片机设计一个电炉温度控制系统。 二、电炉温度控制系统的特性 温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成，其系统结构图如图1所示。被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象，是典型的多阶容积迟后特性，在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后；由于被控对象电容量大，通常采用可控硅作调节器的执行器执行器的特性：电炉的温度调节是通过调节剂(供电能源)的断续作用，改变电炉丝闭合时间Tb与断开时间Tk的比值α,α=Tb/Tk。 200
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论文简介： sss 附件名：.zip 文件大小：168K (升级VIP 如何赚取土木币)
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论文简介： 温度控制系统是利用热敏元件在不同外界环境温度的影响下自身的电阻将发生变化的特性来式作的。本电路的温度控制范围为15℃～30℃，15℃～20℃为低温区，20℃～25℃为常温区即正常区，25℃～ 30℃为高温区。当温度处于低温区时加热电路开始加热，当温度处于高温度区时换气电路工作开始换气，处于常温区时，加热和换气电路均不工作。它在农业种植，工业生产及各种家用电器上都有应用。 附件名：.zip 文件大小：482K (
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图纸简介： 电锅炉蓄热系统图及控制流程，请大家交流指正 附件名：.rar 文件大小：55K (升级VIP 如何赚取土木币)
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论文简介： 针对目前对集中供热锅炉控制中没有远距离控制的现状,基于西门子S7-200系列可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController)设计了一种集中供热锅炉自动控制系统,介绍其工作原理:控制现场传感器标准信号经过信号调理模块送到现场控制单元PLC,控制单元通过以太网相连,将需要监控的信号送入上位机,实现人机交互和远程控制。对系统的控制核心S7-200作了详细的介绍,并给出了软、硬件结构设计方案。 附件名：.rar 文件大小：385K (
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PLC控制系统与电器控制系统的区别PLC控制系统与电器控制系统相比，有许多相似之处，也有许多不同。不同之处主要在以下几个方面：1）从控制方法上看，电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组合成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。另外，继电器的触点数量有限，所以电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。而PLC采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC所谓“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数量是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好。 2）从工作方式上看，在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的
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电力传动控制系统：运动控制系统
所属版块：导读：2控制原理简介，随着控制理论的发展，越来越多的智能控制技术，如自适应控制、模型预测控制、模糊控制、神经网络等，被引入到锅炉过热蒸汽温度控制中，但这些控制技术主要是为了改善和提高控制系统的控制品质，并没有从引起过热蒸汽温度波动的源头入手，烟气温度过高是引起过热蒸汽温度过高的主要原因，过热蒸汽温度在烟气扰动下延迟较小，这种特性将使过热蒸汽温度的控制滞后，2.1控制方案选择2.1.1单回路控制方案，
2控制原理简介 随着控制理论的发展，越来越多的智能控制技术，如自适应控制、模型预测控制、模糊控制、神经网络等，被引入到锅炉过热蒸汽温度控制中。但这些控制技术主要是为了改善和提高控制系统的控制品质，并没有从引起过热蒸汽温度波动的源头入手。通常，烟气温度过高是引起过热蒸汽温度过高的主要原因。一般，过热蒸汽温度在烟气扰动下延迟较小，而在减温水量扰动下延迟较大，这种特性将使过热蒸汽温度的控制滞后。 2.1控制方案选择 2.1.1单回路控制方案 在运行过程中。改变减温水流量，实际上是改变过热器出口蒸汽的热焙，亦改变进口蒸汽温度，如下图所示。从动态特性上看，这种调节方法是最不理想的，但由于设备简单，因此，应用得最多。 减温器有表面式和喷水式两种。减温器应尽可能地安装在靠近蒸汽出口处，但一定要考虑过热器材科的安全问题，这样能够获得较好的动态特蛀。但作为控制对象的过热器，由于管壁金属的热容量比较大，使之有较大的热惯性。加上管道较长有一定的传递滞后，如果用下图所示的控制系统，调节器接受过热器出口蒸汽温度t变化后，调节器才开始动作，去控制减温水流量w .w的变化又要经过一段时向才能影响到蒸汽温度t这样，既不能及早发现扰动，又不能及时反映控制的效果，将使蒸汽温度t发生不能允许的动态偏差。影响锅炉生产的安全和经济运行。
入口蒸汽减温器过热器出口蒸汽温度M减温水调节器 图2-1 改变减温水量控制蒸汽温度系统
实际中过热蒸汽控制系统常采用减温水流量作为操纵变量，但由于控制通道的时间常数及纯滞后均较大，组成单回路控制系统往往不能满足生产的要求。因此常采用串级控制系统，减温器出口温度为副参数，以提高对过热蒸汽温度的控制质量。 2.1.2串级控制方案 过热器出口蒸汽温度串级控制系统的方框图如下图所示。采用两级调节器，这两级调节器串在一起，各有其特殊任务，调节阀直接受调节器1的控制，而调节器1的给定值受到调节器2的控制，形成了特有的双闭环系统，由副调节器调节器和减温器出口温度形成的闭环称为副环。由主调节器和主信号―出口蒸汽温度，形成的闭环称为主环，可见副环是串在主环之中。
入口蒸汽减温器过热器出口蒸汽温度温度变送器调节器1温度变送器调节器2M减温水
图2-2 过热蒸汽温度串级调节系统原理图 调节器2称主调节器，调节器1称为副调节器。将过热器出口蒸汽温度调节器的输出信号，不是用来控制调节阀而是用来改变调节器2的给定值，起着最后校正作用。 串级系统是一个双回路系统，实质上是把两个调节器串接起来，通过它们的协调工作，使一个被控量准确地保持为给定值。通常串级系统副环的对象惯性小，工作频率高，而主环惯性大，工作频率低。为了提高系统的控制性能，希望主副环的工作频率相差三倍以上，以免频率相近时发生共振现象面破坏正常工作。串级控制系统可以看作一个闭合的副回路代替了原来的一部分对象，起了改善对象特征的作用。除了克服落在副环内的扰动外，还提高了系统的工作频率，加快过渡过程。 串级控制由于副环的存在，改善了对象的特性，使等效副对象的时间常数减小，系统的工作频率提高。同时，由于串级系统具有主、副两只控制器，使控制器的总放大倍数增大，系统的抗干扰能力增
强，因此，一般来说串级控制系统的控制质量要比单回路控制系统高。 在炉温过热蒸汽温度控制系统中，为了获得更好的控制精度，所以采用串级控制系统以得到良好的控制特性。
2.2 串级控制方案论证 串级控制是随着工业的发展，新工艺不断出现，生产过程日趋强化，对产品质量要求越来越高，简单控制系统已不能满足工艺要求的情况下产生的。
二次扰动给定主调节器副调节器调节阀副参数副对象一次扰动主对象主参数副变送器--主变送器 图2-3 串级控制系统方框图 由上图可知，主控制器的输出即副控制器的给定，而副控制器的输出直接送往控制阀。主控制器的给定值是由工艺规定的，是一个定制，因此，主环是一个定值控制系统；而副控制器的给定值是由主控制器的输出提供的，它随主控制器输出变化而变化，因此，副环是一个随动控制系统。 串级控制系统中，两个控制器串联工作，以主控制器为主导，保证主变量稳定为目的，两个控制器协调一致，互相配合。若干扰来自副环，副控制器首先进行“粗调”，主控制器再进一步进行“细调”。因此控制质量优于简单控制系统。 串级控制有以下优点
① 由于副回路的存在，减小了对象的时间常数，缩短了控制通道，使控制作用更加及时； ② 提高了系统的工作频率，使振荡周期减小，调节时间缩短，系统的快速性增强了； ③ 对二次干扰具有很强的克服能力，对客服一次干扰的能力也
有一定的提高； ④ 对负荷或操作条件的变化有一定的自适应能力。 一般来说，一个设计合理的串级控制系统，当干扰从副回路进入11~，即便是干扰从主回10100路进入，最大偏差也会缩小到单回路控制系统的1~1。但是，如果35时，其最大偏差将会较小到控制系统的串级控制系统设计得不合理，其优越性就不能够充分体现。因此，串级控制系统的设计合理性十分重要。
3 控制系统设计 3.1 系统控制参数确定 3.1.1 主变量的选择 串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。 综合以上原则，在本系统中选择送入负荷设备的出口蒸汽温度作为主变量。该参数可直接反应控制目的。 3.1.2副变量的选择 副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。副变量的选择应遵循以下原则：
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锅炉过热蒸汽温度控制系统设计
&&本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能,在系统中采用了主控-串级控制的切换装置,使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统,可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化,并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。
关键字：过热蒸汽控制
串级控制系统
主控-串级切换
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怎样设计60吨锅炉过热蒸汽温度控制系统
10-01-09 &匿名提问
您好锅炉再热器分为低温再热器和高温再热器2级。低温再热器逆流布置在尾部烟道竖井中；高温再热器顺流布置在水平烟道对流过热器后，共104排，排间距为90 mm，每排为由7套管组成的U型结构，分别连在进口集箱和出口集箱上。高温再热器管材为X12CrMo91，规格为Φ42×4．5 mm。　　再热蒸汽的温度控制以烟气挡板调节为主，以设在低温再热器进口前管道上的微量喷水装置作为细调。在高温再热器进口前管道上还设有事故喷水装置。1  高温再热器爆管情况　　某年3月，2号炉运行中发生高温再热器管子爆泄。经停炉检查，发现爆管发生在高温再热器左起第53排第5套管（由外圈向内数，下同），距U型下弯头约200 mm处直管段，并吹损相邻数根管子。爆破口纵向长50 mm，最宽处为5 mm，管子有明显的胀粗现象，即由原来的Φ42 mm胀粗到Φ55．8 mm，U型弯头外表面有多条纵向裂纹。尤为异常的是，在该管及相领的左起第54排第5套管内部，发现有大量黑色粉末状异物，2根管子的下弯头部分已经被这些异物完全堵塞。第54排第5套管同样也有胀粗和弯头表面纵向裂纹，只是未爆管。　　同年5月及12月1号炉和2号炉又分别发生高温再热器爆管事故。经过检查，与3月爆管情况非常相似，爆破的管子均有明显的胀粗现象和弯头表面纵向裂纹，同时在爆破管及部分相邻管中发现了黑色粉末状异物。3次爆管分布情况如表2所示。2  爆管原因分析　　爆管发生后加强了对高温再热器管的监视，并利用每一次停炉机会对高温再热器管进行外观检查，又多次发现并处理了已经被异物堵塞但还未发生爆泄的高温再热器管，避免了爆管造成的非计划停运。综合分析这些管子以及已经发生爆泄的管子（如表2所示），可以发现以下规律：　　（1）所有管子下弯头内部均被大量黑色粉末状异物堵死，汽流无法通过。单根管内异物总量约在 g左右。　　（2）所有管子均集中发生在高温再热器管排的中间部分，即左起第48排至第56排（高温再热器一共104排）。　　（3）所有管子均集中发生在管排的第6或第7套管（由外圈向内数）。而同管排的其他套管经检查均未发现异物堵塞现象。　　（4）管子外观均有不同程度的胀粗现象，严重的管子弯头部分外表面有纵向裂纹。　　从管子外观、爆破口形状及金相分析结果来看，属于过热爆管。对黑色粉末状异物进行化学分析，主要成分为铁氧化合物。　　分析爆管原因的关键在于找到沉积在U型弯头内的铁氧化物的来源。经分析，共有两种可能性：一是铁氧化物来自爆破的高温再热器管本身；二是铁氧化物来自于高温再热器上游其他设备。以下对两种可能性进行具体研究分析。2．1  对高温再热器受热面的分析　　如果铁氧化物来自高温再热器管本身，即由于设计或运行等原因造成高温再热器局部管子超温，会使管内氧化膜疏松而脱落，并最终堵塞U型下弯头，造成汽流阻断，过热胀粗直至爆管。经过计算，单根高温再热器管子如果减薄0．1 mm，就会产生超过1000 g的铁氧化物。由于目前一般测厚仪的精度为0．1 mm，再考虑制造上的误差，所以不能通过测量管子壁厚的简单办法来判断铁氧化物是否来自于管内氧化膜的疏松脱落，而只能通过试验方法来确定。　　在对1号炉进行了高温再热器壁温试验中，共设置高温再热器进口烟温测点20组，有代表性的高温再热器壁温测点65组，并在50％～100％负荷范围内多个工况条件下进行了试验。通过对试验数据的分析，得出以下结果：　　（1）除其中1个工况平均烟温达到793．4℃外，其他情况下高温再热器进口平均烟温均低于设计值790℃。虽然存在局部烟温偏差，但总趋势是下层高于上层；右侧高于左侧。最高烟温并不是出现在高再中间部位。　　（2）试验结果显示同排管子中，壁温最高的是第7套管，而非第5、第6套管。　　（3）根据上海锅炉厂计算书，高温再热器计算壁温为569℃。从试验来看，满负荷情况下，壁温超过569℃的管子较普遍，但绝大多数均未达到X12CrMo91材料的使用温度650℃。而且壁温分布呈现右侧高左侧低，这与进口烟温分布相对应。 　　综上所述，基本上可以排除铁氧化物来自高温再热器管本身超温造成的可能性。因为，即使个别管在一定工况下存在超温，发生爆泄的也应该是壁温较高的右侧管子，而且应该是壁温最高的第7套管。这显然与事实不符。2．2  对高温再热器上游设备的运行分析　　1号炉大修期间，曾利用内窥镜对高温再热器进口集箱进行检查，集箱内壁清洁无杂物。经分析，铁氧化物可能来源于高温再热器进口集箱前的上游设备，理由如下：　　（1）从以往的锅炉水冷壁割管检查看，由于缺乏启停监督及停炉保养不够规范，锅炉结垢速率较高，且垢的成分以铁氧化物为主。　　（2）发生高温再热器爆管前一段时期，机组运行不是很稳定，启停次数较多，且升降负荷频繁。这样，部分附着不是十分坚固的氧化铁垢（特别是在停机过程中产生的垢）在机组启动或大幅度变负荷情况下发生脱落，被蒸汽带到下游设备，并在汽流速度较低部位发生沉降。　　（3）汽流中夹带的固体颗粒发生沉降的条件是汽流速度低于沉降速度。所以沉降产生的部位，应是局部汽流速度最低的地方。再热蒸汽质量流速较低，且高温再热器具有U型下弯头等易产生分离沉降的结构，符合沉降条件。高温再热器进口集箱为两端进汽，出口集箱为两端出汽，从汽流速度分布来看，中间部分为整个高温再热器管排汽流速度最低的部分，也就是最容易发生沉降的部位。　　（4）从高温再热器进口集箱的结构（如图1所示）来看，同一管排中，第5、第6套管从集箱的引出口是最低的。蒸汽从上游系统携带来的铁氧化物杂质最易沉积在第5、第6套管内。3  分析结论及对策　　通过上面分析，可以得出如下结论：400 t／h锅炉高温再热器爆管的原因是由于缺乏启停监督及停炉保养不够规范，造成锅炉结垢。再加上启停和升降负荷频繁，部分附着不是十分坚固的氧化铁垢发生脱落，被蒸汽带到下游设备，并在汽流速度相对较低的高温再热器中间部分位置较低的第5、第6套管内发生沉降，堵塞管子，最终造成过热爆管。为此采取了以下对策：　　（1）加强了化学监督的力度，特别是加强和规范启停期间的化学监督和停炉保养工作。　　（2）加强管理，加大设备整治力度，保证机组稳定运行，减少启停次数。    （3）对锅炉进行化学清洗。　　（4）利用停机机会，加强对高温再热器重点管排的检查，及时发现已经被异物堵塞的管子，防止爆管造成非计划停机。（检查的方法主要有外观看是否胀粗、有无过热痕迹以及用火把加热有无氧化皮爆裂等）。　　采取以上措施后，2台锅炉至今未再发生高温再热器爆管事故，也未再发现被异物堵塞的管子。高温再热器爆管问题得到了根治。祝好运朋友！
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