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锅炉控制系统

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一、锅炉控制需求

  锅炉设备是一个复杂的控制对象,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。为此,锅炉生产过程的各个主要参数必须严格控制,其主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、送风和引风量。主要输出变量包括汽包水位(蒸汽锅炉)、过热蒸汽或饱和蒸汽的温度挤压力(蒸汽锅炉)或出水温度挤压力(热水锅炉)、烟气含量和炉膛负压等。因此锅炉是一个多输入,多输出而且相互关联而复杂的控制对象。

  在传统的控制方式中,大部分采用常规仪表人工手动控制,鼓、引风的风量一般采用风门挡板控制,炉排电动及给粉机采用滑差调速。靠人工调节风门大小来控制鼓、引风量。人工调节炉排速度,其弊端是调节不及时、操作复杂、不能确保锅炉的最佳运行状态、热效率低、浪费能源及环境污染。

  采用智能自动化计算机技术和变频调速技术对燃煤锅炉进行自动化控制,可实现锅炉的高效燃烧,降低能耗,使锅炉安全、可靠、经济的运行。(结构图)

二、主要控制原理

  由于锅炉的复杂性,要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。为此,把锅炉系统做简化处理,划分为几个相对独立的调节系统。(控制图)

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  1. 热水锅炉出水温度自动调节

  当外部负荷变化时,出水温度随之变化,为了确保锅炉出水温度不随供水量的变化而变化,调节炉排转速输出,控制链条的前进速度,改变给煤量,送风也随时变化,从而使锅炉出水水温恢复到给定值。

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2.炉膛负压调节

  炉膛负压是表示送风量与引风量是否平衡的一个物理量,当出水温度变化时,煤量、鼓风量、水质变化、同时引风量也作相应的调整,以维护炉膛负压在额定值,从而保证工业锅炉的安全性。

  为了确保锅炉能在炉膛处于微负压状态下燃烧,通过调节引风变频器频率输出,进行炉膛负压的控制。

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3.送风量调整

  鼓风变频转速的控制非常重要。炉排转速发生变法时,鼓风转速应随之变化,以期达到最佳燃烧效果。

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4.循环泵转速调整

  为了使热源能到达每一个受热点,根据热网管线的距离和供热面积确定循环泵出口压力或供回水压差,以此来调节循环泵的转速。

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5.补水泵转速调整

  为保证锅炉安全及防止循环系统中因缺水造成管线中压力降低,必须实时监测循环系统中的回水压力,保证回水压力恒定。

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三、报道与保护功能

  1. 热水锅炉出水温度高报警及保护。

  2. 热水锅炉出水压力低报警及保护。

  3. 软化水水箱水位节点报警及保护。

  4. 引风系统、鼓风系统及输煤系统相互之间联锁保护。