熱水鍋爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

1、 .PAGE46 / NUMPAGES53 .本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）題 目：熱水鍋爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生： 學(xué) 號(hào)： 3專 業(yè)：自動(dòng)化班 級(jí)：0指導(dǎo)教師：師 熱水采暖鍋爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)或生活采暖的供熱源，按其供熱的方式分為蒸汽和熱水兩種。前者主要用于發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)與間接供熱；后者主要用于生活供暖和生活熱水。電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，為了保證鍋爐系統(tǒng)一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助低壓電氣設(shè)備為之服務(wù)。這些設(shè)備要有以下功能： (1)自動(dòng)控制功能：高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積很大，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當(dāng)設(shè)備出故障時(shí)，需要開關(guān)自

2、動(dòng)切斷電路，要有一套自動(dòng)控制的電氣操作設(shè)備，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。 (2)保護(hù)功能：電氣設(shè)備與線路在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生故障，電流(或電壓)會(huì)超過設(shè)備與線路允許工作的圍與限度，這就需要一套檢測這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整(斷開、切換等)的保護(hù)設(shè)備。 (3)監(jiān)視功能：電是眼睛看不見的，一臺(tái)設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要設(shè)置各種視聽信號(hào)，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視。 (4)測量功能：監(jiān)視信號(hào)只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電)，如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測量設(shè)備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。關(guān)鍵詞：鍋爐系統(tǒng)、低壓電氣設(shè)備

3、、電機(jī)、變頻器 Hot water heating boiler electrical control system design ABSTRACTHeating of the boiler is the industrial production or the life of the heating source, according to the heating way is divided into two kinds of steam and hot water. The former is mainly used for power generation, industrial pr

4、oduction, and indirect heating; The latter is mainly used for heating and living hot water of life. Electrical control system is generally referred to as the secondary control circuit of the electrical equipment, in order to guarantee a boiler system equipment running reliability and safety, need ma

5、ny low auxiliary electrical equipment for the service. The equipment should have the following functions: (1) automatic control function: the volume of a high voltage and large current switch equipment is very big, generally USES the operating system to control points, closing, especially when the e

6、quipment is out of order, need to switch to cut off the circuit automatically, to a set of automatic control electric equipment operation, automatic control of power supply equipment. (2) protection function: electrical equipment and line that breaks down in the process of running, the current (or v

7、oltage) is beyond the scope of equipment and line allowed to work with, which requires a set of detecting the fault signal and automatically adjust for equipment and lines (disconnected, switch, etc.) the protection of the equipment. (3) the monitoring functions: electricity is invisible to the eyes

8、, whether a device is charged or blackout, outwardly is unable to distinguish, it is need to set up all kinds of audio and video signals, electrical monitoring on a device. (4) measurement functions: monitoring signals can only be qualitatively show that the working state of the equipment (electrici

9、ty or without electricity), if you want to know quantitatively the performance of the electrical equipment, also need to have all kinds of gauge measuring equipment, measuring circuit of the various parameters, such as the size of the voltage, current, frequency and power, etc. Key words: boiler sys

10、tem, low voltage electrical equipment, motor, frequency converter目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc14621 摘要 PAGEREF _Toc14621 I HYPERLINK l _Toc31060 ABSTRACT PAGEREF _Toc31060 II HYPERLINK l _Toc17790 第一章 鍋爐系統(tǒng) PAGEREF _Toc17790 1 HYPERLINK l _Toc25344 1.1鍋爐系統(tǒng)概況 PAGEREF _Toc25344 1 HYPERLINK l _Toc192

11、38 1.1.1鍋爐的分類 PAGEREF _Toc19238 1 HYPERLINK l _Toc15524 1.1.2鍋爐設(shè)備配置 PAGEREF _Toc15524 2 HYPERLINK l _Toc26246 1.2鍋爐設(shè)備工藝要求 PAGEREF _Toc26246 3 HYPERLINK l _Toc14654 1.2.1 熱水鍋爐供暖系統(tǒng)簡介 PAGEREF _Toc14654 3 HYPERLINK l _Toc11698 1.2.2 鍋爐與部分輔機(jī)設(shè)備的功能 PAGEREF _Toc11698 4 HYPERLINK l _Toc12654 1.2.3 鍋爐運(yùn)行中的有關(guān)參數(shù)

12、 PAGEREF _Toc12654 5 HYPERLINK l _Toc20000 1.2.4鍋爐工作的基本過程 PAGEREF _Toc20000 7 HYPERLINK l _Toc24267 1.2.5鍋爐供暖系統(tǒng)主要包括的兩個(gè)控制任務(wù) PAGEREF _Toc24267 8 HYPERLINK l _Toc7477 1.2.6鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)主要 PAGEREF _Toc7477 8 HYPERLINK l _Toc25252 第二章 電氣控制線路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc25252 10 HYPERLINK l _Toc23168 2.1常用的控制線路的基本回路的組成 P

13、AGEREF _Toc23168 10 HYPERLINK l _Toc31713 2.2 常用電氣圖舉例 PAGEREF _Toc31713 11 HYPERLINK l _Toc6292 2.2.1點(diǎn)動(dòng)控制線路 PAGEREF _Toc6292 11 HYPERLINK l _Toc11494 2.2.2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路（自鎖） PAGEREF _Toc11494 11 HYPERLINK l _Toc10716 2.2.3兩地控制線路 PAGEREF _Toc10716 12 HYPERLINK l _Toc22954 2.3 熱水采暖鍋爐輔機(jī)電氣圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2295

14、4 12 HYPERLINK l _Toc6365 2.3.1設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的要求 PAGEREF _Toc6365 12 HYPERLINK l _Toc26461 2.3.2 各輔機(jī)電氣圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26461 13 HYPERLINK l _Toc12228 第三章 執(zhí)行器部分 PAGEREF _Toc12228 15 HYPERLINK l _Toc29259 3.1電纜的選擇 PAGEREF _Toc29259 15 HYPERLINK l _Toc28981 3.2接觸器的選擇 PAGEREF _Toc28981 16 HYPERLINK l _Toc5095 3.

15、3電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc5095 17 HYPERLINK l _Toc13490 3.4壓力傳感器的選擇 PAGEREF _Toc13490 18 HYPERLINK l _Toc16929 3.4.1 壓阻式壓力傳感器原理與應(yīng)用 PAGEREF _Toc16929 18 HYPERLINK l _Toc27410 3.4.2壓阻效應(yīng) PAGEREF _Toc27410 18 HYPERLINK l _Toc23156 3.4.3壓阻式壓力傳感器的優(yōu)缺點(diǎn) PAGEREF _Toc23156 18 HYPERLINK l _Toc29666 3.5溫度傳感器的選擇 PAGE

16、REF _Toc29666 19 HYPERLINK l _Toc15946 3.5.1熱電阻 PAGEREF _Toc15946 19 HYPERLINK l _Toc29354 3.5.2熱電偶 PAGEREF _Toc29354 20 HYPERLINK l _Toc21424 第四章 相關(guān)儀表選型 PAGEREF _Toc21424 22 HYPERLINK l _Toc19299 4.1 交流電流表選擇 PAGEREF _Toc19299 22 HYPERLINK l _Toc5224 4.2數(shù)顯表 PAGEREF _Toc5224 23 HYPERLINK l _Toc26539

17、4.2.1數(shù)顯表簡介 PAGEREF _Toc26539 23 HYPERLINK l _Toc26338 4.2.2數(shù)顯表的選用 PAGEREF _Toc26338 23 HYPERLINK l _Toc12911 4.3電磁閥 PAGEREF _Toc12911 25 HYPERLINK l _Toc6049 4.3.1電磁閥的工作原理 PAGEREF _Toc6049 25 HYPERLINK l _Toc26156 第五章 變頻柜、配電柜和軟啟動(dòng)器介紹 PAGEREF _Toc26156 26 HYPERLINK l _Toc16147 5.1變頻柜的功能 PAGEREF _Toc16

18、147 26 HYPERLINK l _Toc27128 5.2變頻柜、配電柜的選擇 PAGEREF _Toc27128 27 HYPERLINK l _Toc32491 5.3 軟啟動(dòng)器介紹 PAGEREF _Toc32491 27 HYPERLINK l _Toc7139 第六章 變頻器的選擇與使用 PAGEREF _Toc7139 29 HYPERLINK l _Toc7028 6.1變頻器 PAGEREF _Toc7028 29 HYPERLINK l _Toc7043 6.2變頻器基本原理 PAGEREF _Toc7043 29 HYPERLINK l _Toc22662 6.2.1

19、變頻器控制原理 PAGEREF _Toc22662 29 HYPERLINK l _Toc32153 6.3變頻器選型 PAGEREF _Toc32153 29 HYPERLINK l _Toc32506 6.4變頻器與電機(jī)的距離確定電纜和布線方法 PAGEREF _Toc32506 31 HYPERLINK l _Toc23097 6.5三相變頻器主回路端子說明 PAGEREF _Toc23097 33 HYPERLINK l _Toc22217 6.5.1注意與警告 PAGEREF _Toc22217 33 HYPERLINK l _Toc28892 6.5.2配線注意事項(xiàng) PAGEREF

20、 _Toc28892 33 HYPERLINK l _Toc843 6.6變頻器操作與顯示 PAGEREF _Toc843 35 HYPERLINK l _Toc14907 6.6.1面板示意圖 PAGEREF _Toc14907 35 HYPERLINK l _Toc23074 6.6.2指示燈說明 PAGEREF _Toc23074 36 HYPERLINK l _Toc15860 6.6.3操作面板的操作流程 PAGEREF _Toc15860 37 HYPERLINK l _Toc21213 6.7變頻器參數(shù)設(shè)定 PAGEREF _Toc21213 39 HYPERLINK l _To

21、c29239 6.8變頻器的接地 PAGEREF _Toc29239 44 HYPERLINK l _Toc23641 6.9變頻器的防護(hù)問題 PAGEREF _Toc23641 44 HYPERLINK l _Toc24088 6.10常見故障分析 PAGEREF _Toc24088 45 HYPERLINK l _Toc3676 參考資料與文獻(xiàn) PAGEREF _Toc3676 46 HYPERLINK l _Toc15161 總結(jié) PAGEREF _Toc15161 47 HYPERLINK l _Toc8468 致 PAGEREF _Toc8468 48第一章 鍋爐系統(tǒng)1.1鍋爐系統(tǒng)概

22、況一、鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)或生活采暖的供熱源，按其供熱的方式分為蒸汽和熱水兩種。前者主要用于發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)與間接供熱；后者主要用于生活供暖和生活熱水。從80年代石橫工程全套引進(jìn)第一臺(tái)300MW機(jī)組到至今，鍋爐廠房控制系統(tǒng)、控制思路發(fā)生了很大的變化，其設(shè)計(jì)己基本成熟。由原來的繼電器實(shí)現(xiàn)控制功能轉(zhuǎn)化為用PLC實(shí)現(xiàn)控制功能，隨著電力系統(tǒng)市場的開放，減人增效越來越得到工廠包括各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視，如何優(yōu)化車間的控制已成為每個(gè)工程所必須面臨的問題。二、本次設(shè)計(jì)為熱水采暖鍋爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)要求為：1、設(shè)計(jì)出引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵等輔機(jī)的電氣控制線路。選擇相應(yīng)的電器，對(duì)有聯(lián)鎖控制要求的設(shè)備應(yīng)既可聯(lián)鎖控制、又可

23、單獨(dú)控制，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。所有輔機(jī)電氣設(shè)備均應(yīng)有過載保護(hù)、短路保護(hù)、缺相保護(hù)。2、設(shè)計(jì)出電氣控制系統(tǒng)圖，要求有電源進(jìn)線柜、配電柜與上述輔機(jī)的電氣控制柜，選擇出柜體型號(hào)。3、鍋爐除上述輔機(jī)外還有照明用電、小型吊車用電、臨時(shí)用電，設(shè)計(jì)出配電線路圖。4、對(duì)需要顯示的量應(yīng)選擇出合適的傳感器與儀表，各測量信號(hào)送入儀表。畫出其電路圖。1.1.1鍋爐的分類鍋爐的燃料多分為煤和燃油，還有天然氣等。按其蒸發(fā)能力大小可分為三類： （1） 小型鍋爐 蒸發(fā)量在10t/h與以下，多用于工業(yè)生產(chǎn)與采暖。主要是火箭或火箭管組合與小型水管式。（2） 中型鍋爐 蒸發(fā)量為1075t/h，多用于發(fā)電廠。國生產(chǎn)多為“ = 2 *

24、ROMAN II”型。（3） 大型鍋爐 蒸發(fā)量大于75t/h，多用于發(fā)電廠。國生產(chǎn)多為“ = 2 * ROMAN II”型。 本次設(shè)計(jì)鍋爐為15t，屬于中型鍋爐。1.1.2鍋爐設(shè)備配置一、鍋爐設(shè)備配置六大系統(tǒng)（1）點(diǎn)火系統(tǒng)。鍋爐點(diǎn)火，保護(hù)與控制。（2）燃料配給系統(tǒng)。上煤機(jī)、碎（粉）煤機(jī)、煤倉與輸煤皮帶運(yùn)輸機(jī)，燃油（汽）輸送泵。（3）燃煤系統(tǒng)。爐排電動(dòng)機(jī)（有些類鍋爐不用），除渣機(jī)。（4）水循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)水泵往往是多臺(tái)，且有備用（本次設(shè)計(jì)一用一備）。（5）補(bǔ)水系統(tǒng)。補(bǔ)水泵，往往為備用設(shè)置，以防斷水（本次設(shè)計(jì)一用一備）。有時(shí)還有水處理系統(tǒng)的系列水泵，攪拌電動(dòng)機(jī)。（6）送引風(fēng)系統(tǒng)。引風(fēng)機(jī)（有時(shí)還有一次

25、、二次送風(fēng)之分）又稱送風(fēng)機(jī)、配風(fēng)機(jī)又稱抽風(fēng)機(jī)，本次設(shè)計(jì)用引風(fēng)機(jī)送風(fēng)。二、設(shè)備特點(diǎn)與注意事項(xiàng)，從控制角度有下述特點(diǎn)需引起重視（1） 設(shè)備相互之間往往有一定時(shí)間限制的控制順序。如點(diǎn)火時(shí)，循環(huán)泵先啟動(dòng)，然后除渣；引風(fēng)機(jī)起動(dòng)數(shù)秒后鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；停爐時(shí)，先停鼓風(fēng)和爐排，數(shù)秒后停引風(fēng)和和除渣，最后停循環(huán)泵。（2）設(shè)備間往往有聯(lián)鎖：如循環(huán)泵、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，爐排和上煤機(jī)。（3）設(shè)備間往往有聯(lián)動(dòng)，如鍋爐故障時(shí)，汽泡極低水位；蒸汽壓力過高時(shí)，應(yīng)自動(dòng)停止排風(fēng)、爐排，起停循環(huán)泵等。（4）一般鍋爐屬于二級(jí)負(fù)荷，無起動(dòng)給水的蒸汽鍋爐，以補(bǔ)水定壓的高溫?zé)崴仩t的給水泵應(yīng)保證可靠供電。（5）配電宜以鍋爐機(jī)組為單元，放射式配電

26、。蒸發(fā)量為6.5t/h與以下的鍋爐宜設(shè)有低配室。鍋爐房就地配電，起動(dòng)設(shè)備宜用保護(hù)、防水、防塵型。（6）每臺(tái)鍋爐宜單獨(dú)設(shè)置控制屏，宜由鍋爐配套、宜設(shè)集控室、并將其置于室。（7）線纜宜穿金屬管與金屬橋架，必須注意敷設(shè)時(shí)與高溫設(shè)備的間距。（8）鍋爐間、除氧間、水處理、風(fēng)機(jī)間、頂層料倉等的檢修照明，宜采用12V安全電壓。對(duì)就地指示儀表，宜設(shè)局部照明。1.2鍋爐設(shè)備工藝要求1.2.1 熱水鍋爐供暖系統(tǒng)簡介熱水供暖系統(tǒng)就是以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng)，由熱源(熱媒制備)、熱循環(huán)系統(tǒng)(管網(wǎng)或熱媒輸送)與散熱設(shè)備(熱媒利用)三個(gè)主要部分組成。按熱水溫度的不同，又可再分為低溫?zé)崴┡到y(tǒng)(水溫低于100)和高溫?zé)崴?/p>

27、暖系統(tǒng)(水溫高于100)兩種；根據(jù)循環(huán)動(dòng)力的不同，分為自然循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)是由鍋爐、輸熱管道、散熱設(shè)備、水泵與空壓設(shè)備等組成。系統(tǒng)的作用壓力主要是由水泵提供的。熱水供暖鍋爐控制系統(tǒng)屬于過程控制系統(tǒng)，其控制的目標(biāo)是控制鍋爐燃燒過程中的出水溫度、回水溫度、出水壓力、回水壓力、爐膛負(fù)壓等參數(shù)，使鍋爐燃燒工況良好，保證設(shè)備安全運(yùn)行，滿足用戶的供熱要求。 熱水鍋爐是把燃料中的化學(xué)能經(jīng)過燃燒放出熱量，并傳遞給水，從而使低溫水變成高溫水的設(shè)備，在我國主要用于取暖和熱水供應(yīng)。目前，國熱水鍋爐常用的燃燒設(shè)備主要是固定爐排手燒爐、雙層爐排反燒爐、抽板頂升反燒爐、鏈條爐排爐和往復(fù)推飼爐排

28、爐。在工業(yè)機(jī)械化燃煤設(shè)備中，鏈條爐排鍋爐是歷史悠久、結(jié)構(gòu)完善、性能穩(wěn)定的一種，從14 MW到30 MW的熱水鍋爐都有采用鏈條爐排的產(chǎn)品，國生產(chǎn)的大容量熱水鍋爐幾乎都是鏈條爐排爐。本文研究的熱水鍋爐為鏈條爐排爐。熱水鍋爐與蒸汽鍋爐一樣，由三個(gè)系統(tǒng)組成，即煤渣系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)。與蒸汽鍋爐不同的是，熱水鍋爐的水系統(tǒng)(除汽水兩用爐外)，只產(chǎn)生溫度較高的水，而不產(chǎn)生蒸汽，而且常常與整個(gè)供暖系統(tǒng)串聯(lián)在一起。熱水鍋爐在這三個(gè)系統(tǒng)中，同時(shí)完成燃料的燃燒放熱過程，熱量傳遞過程和水的吸熱升溫過程，從而實(shí)現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)換。1.2.2 鍋爐與部分輔機(jī)設(shè)備的功能1、爐排：煤由煤斗落到空的爐排上，隨著爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)，煤被帶

29、入爐中（燃燒層厚度保持在150180左右），經(jīng)干燥干餾著火燃燒，然后將燃燒過的煤渣輸送出爐體外。也就是說爐排是燃料供給的設(shè)備；煤在爐排上的燃燒過程：鏈條爐是爐排上表面的煤先著火，燃燒由上而下，灰層覆蓋在燃燒層表面。鏈條爐排煤的選用：一般選用煤灰的熔點(diǎn)不低于1200，因?yàn)榛胰埸c(diǎn)低于1200 時(shí)，灰融化而粘結(jié)在燃料層表面，則使熔渣下部的煤層難以通風(fēng)而燒不透，也就是說鏈條爐不宜用易熔性灰的煤。4KW，采用變頻調(diào)速。2、省煤器：利用鍋爐尾部低溫?zé)煔獾臒崃縼砑訜徨仩t給水，降低排煙溫度提高鍋爐熱效率，更為有利。提高給水溫度后，不僅可以避免冷水進(jìn)入鍋筒時(shí)的水擊現(xiàn)象，而且可以減小進(jìn)水管與鍋爐連接處因溫差產(chǎn)生的

30、熱應(yīng)力，并且水溫提高后溶解氧和二氧化碳的釋放也可降低對(duì)鍋爐汽水系統(tǒng)的腐蝕。省煤器出口水溫至少應(yīng)比相應(yīng)壓力下的飽和溫度低30；3、引風(fēng)機(jī)：將爐膛的火、煙氣按一定的工藝設(shè)計(jì)引出爐體；110KW，采用變頻調(diào)速。4、鼓風(fēng)機(jī)：給爐膛的燃料輸入氧氣，使其更好的燃燒；55KW，采用變頻調(diào)速。5、循環(huán)泵：循環(huán)泵是用來產(chǎn)生動(dòng)力，強(qiáng)迫有機(jī)熱載體在有機(jī)熱載體爐、用熱設(shè)備與其管道系統(tǒng)中液相流動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，是有機(jī)熱載體爐液相供熱循環(huán)系統(tǒng)的心臟。90KW，采用變頻調(diào)速。6、上煤機(jī)：上煤機(jī)主要由機(jī)體、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、輸送皮帶、控制箱、皮帶斷煤報(bào)警器、稱重裝置、取樣裝置、底部清掃鏈條刮板等組成。煤從進(jìn)口落到皮帶上，在進(jìn)口處皮

31、帶上方裝有一個(gè)裙?fàn)畎?，以利于煤落到皮帶上。皮帶在電?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將煤輸送到出口處，再由落煤管送到磨煤機(jī)中。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為無級(jí)調(diào)速，以控制皮帶速度，從而調(diào)節(jié)給煤量。清掃裝置布置在皮帶下方，為鏈輪帶動(dòng)，用以清掃底部落煤和雜物，防止這些雜物堆積自燃。稱重裝置安裝在兩皮帶輪中間，在其前面安裝了一根整形桿，用于修正皮帶上煤的形狀，以提高稱重精度。微機(jī)控制箱裝在給煤機(jī)外殼上，用以對(duì)給煤量的自動(dòng)控制。這種給煤機(jī)使用的皮帶均為帶裙邊的皮帶，防止運(yùn)行中的撒煤和跑偏現(xiàn)象。5.5KW，直接起動(dòng)。7、補(bǔ)水泵：鍋爐補(bǔ)水泵作用：一種是冷凝水的循環(huán)作用，另一種是補(bǔ)水增壓作用。7.5KW，采用變頻調(diào)速。8、出渣機(jī)；出

32、渣機(jī)就是將煤炭在爐膛燃燒后產(chǎn)生的灰渣與時(shí)排出，同時(shí)維護(hù)爐膛的壓力。3KW，直接起動(dòng)。9、除灰機(jī)：除灰機(jī)就是將鍋爐燃燒中產(chǎn)生的燃燒灰塵出去，以保證鍋爐正?？煽窟\(yùn)行。7.5KW，直接起動(dòng)。10、循環(huán)泵、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)要有聯(lián)鎖控制，鍋爐運(yùn)行應(yīng)在起動(dòng)循環(huán)泵之后，先起引風(fēng)機(jī)，后起鼓風(fēng)機(jī)，鍋爐停止時(shí)應(yīng)先停鼓風(fēng)機(jī)，后停引風(fēng)機(jī)，然后才可停循環(huán)泵。爐排與出渣機(jī)要有聯(lián)鎖控制，起動(dòng)時(shí)應(yīng)先起動(dòng)出渣機(jī)，后起動(dòng)爐排，停止時(shí)應(yīng)先停爐排，后停出渣機(jī)。1.2.3 鍋爐運(yùn)行中的有關(guān)參數(shù)1、爐膛溫度：950左右，爐膛出口煙氣溫度在850950左右；爐膛溫度是根據(jù)燃料（煤）的品質(zhì)而定的：即根據(jù)煤的焦結(jié)性和灰的熔點(diǎn)而定； 易熔性灰：熔

33、點(diǎn)低于1200 可熔性灰：熔點(diǎn)在12001425之間 難熔性灰：熔點(diǎn)高于1425之間2、排煙溫度：一般在160200之間3、省煤器出口水溫：比相應(yīng)壓力下的飽和溫度低304、煤層厚度：一般為150mm180mm，正常的煤層厚度與媒質(zhì)與顆粒大小有關(guān)，下列數(shù)據(jù)可作參考： 粘結(jié)性煙煤 60120 mm 不粘結(jié)性煙煤 80140 mm 低發(fā)熱值煤 100180 mm5、爐膛正負(fù)壓：負(fù)壓運(yùn)行的鍋爐，維持爐膛負(fù)壓在2030Pa，對(duì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒、鍋爐房的工作條件與爐子的維護(hù)最有利；本次鍋爐爐膛為負(fù)壓運(yùn)行。6、水位的控制圍：玻璃板或玻璃管正中間即為正常水位線，水位的變化圍應(yīng)在正常水位線上下不超過40mm，當(dāng)水

34、位變化達(dá)50mm時(shí)應(yīng)報(bào)警； 為了防止因汽化強(qiáng)度增大，汽流速度加快而引起的帶水現(xiàn)象，必須保持水位比正常水位低一些，運(yùn)行中的正常水位應(yīng)在主汽包中心線之下約30mm處；7、水位的三線：水位表應(yīng)明顯標(biāo)明鍋爐最高、最低安全水位和正常水位的三條標(biāo)識(shí)紅線。散裝鍋爐各水位狀況的表示方法：用膠管水準(zhǔn)儀將鍋筒截面上3點(diǎn)鐘位置或9點(diǎn)鐘位置的沖眼位置轉(zhuǎn)移到水位表上，從該位置向下50mm就是正常水位位置。由正常水位位置向上、向下各75mm就是最高、最低安全水位位置；8、汽壓變化圍 正常汽壓：是鍋爐設(shè)計(jì)的工作壓力 允許變動(dòng)圍：一般不大于工作壓力的0.05MPa 異常圍：指汽壓超出工作壓力的0.15MPa事故與危險(xiǎn)圍：指氣

35、壓超出工作壓力0.25MPa，汽壓達(dá)到或超過這個(gè)圍時(shí)，將引起安全閥動(dòng)作，甚至危與設(shè)備的安全；9、汽溫允許變化圍 正常汽溫：為鍋爐設(shè)計(jì)的工作溫度，即適合于汽輪機(jī)或熱力用戶所需要的汽溫 允許變化圍：為工作溫度的5 異常圍：為工作溫度的1520 事故與危險(xiǎn)圍：為工作溫度的202510、鍋爐上三大安全附件：壓力表、安全閥、水位表；11、鍋爐輔助設(shè)備：注水器、水泵、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器、鼓、引風(fēng)機(jī)、除塵器、水處理設(shè)備、各種閥門；12、鍋爐輔助受熱面：蒸汽過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器；13、鍋爐缺水：當(dāng)鍋爐水位低于水位表最低可見邊緣，叫鍋爐缺水。停爐后用“叫水法”（沖洗水位表排水旋塞，緩慢關(guān)閉排水旋塞后，看水位是

36、否在水位表出現(xiàn)），仍可見水位在水位表出現(xiàn)時(shí)，叫輕微缺水；水位表已看不見水位，而采用叫水法也叫不上水時(shí)，叫嚴(yán)重缺水；14、鍋爐滿水：鍋爐水位超過水位計(jì)最高可見邊緣叫滿水，經(jīng)放水仍不能見到水位，叫嚴(yán)重滿水；15、水垢種類：碳酸鹽水垢，硫酸鹽水垢，磷酸鹽水垢，混合水垢，油垢、泥垢；16、水垢危害：增加鍋爐耗煤量，降低受熱面金屬強(qiáng)度，惡化水循環(huán)，引起或促進(jìn)金屬腐蝕，清除水垢耗費(fèi)人力、物力，損傷受熱面，縮短鍋爐使用壽命；17、軟化水：除去水中鈣鎂離子的水，叫軟化水； 軟化方法有：爐加藥法，爐外化學(xué)處理法，離子交換等；1.2.4鍋爐工作的基本過程 由輸煤系統(tǒng)送入煤斗的煤靠自重落在爐排面上，爐排由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)

37、由前向后移動(dòng)，將煤經(jīng)過煤閘板控制煤層厚度后進(jìn)入燃燒室。在燃燒室中燃燒的空氣由爐排下的風(fēng)室鼓風(fēng)機(jī)供給。燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖暂椛浞艧岬姆绞较蛉紵宜闹艿乃浔趥鬟f熱，然后經(jīng)過防渣管道進(jìn)入對(duì)流煙道。對(duì)流煙道是由煙墻隔成的。對(duì)流煙道中布置有對(duì)流管束等受熱面。對(duì)流管束是與上、下鍋筒連接在一起的一簇管束，管的水吸收煙氣熱量而升溫，一部分水在上鍋筒中被加熱，進(jìn)入供水管道，送出鍋爐。對(duì)流管束的鋼管直徑一般為巾50-70mm。煙氣在煙道中沖刷對(duì)流管束，以與在下鍋筒放出熱量后，進(jìn)入尾部煙道。尾部煙道布置有省煤器和空氣預(yù)熱器等受熱面。經(jīng)過省煤器和空氣預(yù)熱器的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)和煙囪排出。排出的煙氣溫度越低，說明煙氣

38、的熱量被吸收的越充分，燃料的熱能被利用的程度越高，鍋爐的熱效率就越高。1.2.5鍋爐供暖系統(tǒng)主要包括的兩個(gè)控制任務(wù)一、燃燒系統(tǒng)控制。二、循環(huán)泵控制。其中燃燒系統(tǒng)控制是主要的，其基本任務(wù)既要使供熱量適應(yīng)熱負(fù)荷的變化，還要保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性和鍋爐運(yùn)行的安全性，因而燃燒控制要通過改變給煤量來保證負(fù)荷的改變，調(diào)節(jié)送風(fēng)量使之隨時(shí)與給煤量保持適當(dāng)?shù)谋壤员ＷC完全燃燒和最小的熱損失；調(diào)節(jié)引風(fēng)使之隨時(shí)與送風(fēng)相適應(yīng)，以保持爐膛負(fù)壓在一定圍。循環(huán)泵控制的任務(wù)是：控制供回水流量與壓力，從而間接地影響供回水溫度。1.2.6鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)主要(1)穩(wěn)定鍋爐的出水溫度，使其始終保持在設(shè)定值附近。出水溫度的設(shè)定值與

39、室外溫度以與消耗熱量(熱負(fù)荷)的變化相關(guān)。每天不同時(shí)段，根據(jù)總結(jié)的控制規(guī)律設(shè)定出水溫度給定值，以出水溫度為被控量，改變?nèi)济毫?，進(jìn)而改變爐排與鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速比，進(jìn)而達(dá)到出水溫度與給定值一致。(2)保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。在給定出水溫度的情況下，需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量與給煤量的比例，使鍋爐運(yùn)行在最佳燃燒狀態(tài)。運(yùn)行初始，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定風(fēng)煤比，使耗煤量與鼓風(fēng)量成一定比例關(guān)系，在煤質(zhì)變化時(shí)用一個(gè)電位器調(diào)節(jié)風(fēng)煤比的值，使燃煤充分燃燒。 (3)保證引風(fēng)和鼓風(fēng)的正確配比，維持爐膛負(fù)壓值。爐膛負(fù)壓的變化，反映了引風(fēng)量與鼓風(fēng)量的適應(yīng)程度。如果爐膛負(fù)壓太小，爐膛容易向外噴火，既可能危與設(shè)備與工作人員的安全又會(huì)造成環(huán)境污染與能量的浪費(fèi)

40、。負(fù)壓過大，爐膛的進(jìn)風(fēng)量增大，增加引風(fēng)機(jī)的電耗和煙氣帶走的熱量損失。 第二章 電氣控制線路設(shè)計(jì)2.1常用的控制線路的基本回路的組成 （1）、電源供電回路。供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種。 （2）、保護(hù)回路。保護(hù)(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種，對(duì)電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護(hù)，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成。 （3）、信號(hào)回路。能與時(shí)反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號(hào)燈，不同聲響的音響設(shè)備等。（4）、自動(dòng)與手動(dòng)回路。電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動(dòng)環(huán)節(jié)，

41、但在安裝、調(diào)試與緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動(dòng)環(huán)節(jié)，通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換。 （5）、制動(dòng)停車回路。切斷電路的供電電源，并采取某些制動(dòng)措施，使電動(dòng)機(jī)迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動(dòng)、電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)等。 （6）、自鎖與閉鎖同路。啟動(dòng)按鈕松開后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠，只能一臺(tái)通電啟動(dòng)，另一臺(tái)不能通電啟動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對(duì)方線圈電路中。2.2 常用電氣圖舉例2.2.1點(diǎn)動(dòng)

42、控制線路2.2.2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路（自鎖）2.2.3兩地控制線路2.3 熱水采暖鍋爐輔機(jī)電氣圖設(shè)計(jì)2.3.1設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的要求1、兩臺(tái)鍋爐為一用一備，引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為110kw，鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)功率為55kw，循環(huán)泵電機(jī)功率為90kw，爐排電機(jī)功率為4kw。鍋爐運(yùn)行應(yīng)在起動(dòng)循環(huán)泵之后，先起引風(fēng)機(jī)，后起鼓風(fēng)機(jī)，鍋爐停止時(shí)應(yīng)先停鼓風(fēng)機(jī)，后停引風(fēng)機(jī)，然后才可停循環(huán)泵?？刂粕弦笊鲜鲈O(shè)備應(yīng)有聯(lián)鎖控制。2、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)泵、爐排采用變頻調(diào)速控制。3、出渣機(jī)電機(jī)功率為3kw，除灰機(jī)電機(jī)功率為7.5kw，上煤機(jī)電機(jī)功率為5.5kw，每臺(tái)電機(jī)均為直接起動(dòng)。爐排與出渣機(jī)要求有聯(lián)鎖控制，起動(dòng)時(shí)應(yīng)先起動(dòng)出渣機(jī)，后起

43、動(dòng)爐排，停止時(shí)應(yīng)先停爐排，后停出渣機(jī)。4、操作臺(tái)不僅能夠?qū)﹀仩t輔機(jī)進(jìn)行操作控制，還可以顯示其運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行電流，同時(shí)可顯示每天鍋爐的爐膛壓力、鍋爐爐膛溫度、鍋爐出水溫度、回水溫度、出水壓力、回水壓力。并可顯示集水器與分水器上的溫度和壓力，對(duì)鍋爐出水溫、出水壓要有聲光報(bào)警。5、補(bǔ)水泵要求采用變頻調(diào)速控制。 2.3.2 各輔機(jī)電氣圖設(shè)計(jì)各輔機(jī)電氣圖詳見附錄圖紙，現(xiàn)將附錄圖行設(shè)計(jì)思路、電機(jī)控制、運(yùn)行過程進(jìn)行簡略說明。各變頻調(diào)速輔機(jī)都選用深川系列品牌。相應(yīng)其它器件選型詳見后文敘述。1、補(bǔ)水泵（圖紙?jiān)斠姼戒泩D紙）補(bǔ)水泵在本系統(tǒng)中為一用一備，大小為7.5KW,用一臺(tái)變頻器帶動(dòng)。補(bǔ)水泵既可以變頻運(yùn)行也可以工

44、頻運(yùn)行，用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1切換,變頻運(yùn)行時(shí)候工頻不運(yùn)行。變頻運(yùn)行哪個(gè)水泵用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2切換。在圖紙中可以顯示其故障指示燈、停止指示燈和運(yùn)行指示燈,1#補(bǔ)水泵的啟動(dòng)按鈕為SB1，停止按鈕為SB2,2#補(bǔ)水泵的啟動(dòng)按鈕為SB3，停止按鈕為SB4.操作人員就地可以控制，在操作臺(tái)也可以控制，兩個(gè)地方的控制都是既可以隨時(shí)停止也可以隨時(shí)啟動(dòng)，這樣就方便了操作人員控制。2、出渣機(jī)和爐排（圖紙?jiān)斠姼戒泩D紙）本設(shè)計(jì)中出渣機(jī)是5.5KW和爐排4KW,出渣機(jī)直接起動(dòng)，起動(dòng)按鈕SB5,停止按鈕SB6,爐排是用變頻器控制調(diào)速，起動(dòng)按鈕是SB7,停止按鈕是SB8,出渣機(jī)和爐排既可以聯(lián)鎖控制又可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制，聯(lián)鎖控制：在

45、啟動(dòng)時(shí)候先起出渣機(jī)，再起爐排，停止時(shí)候先停爐排再停出渣機(jī)（這個(gè)交給工作人員操作）。兩個(gè)電機(jī)在操作臺(tái)和就地都可以控制。操作臺(tái)上有其運(yùn)行、停止、故障指示燈、運(yùn)行的電流顯示和起動(dòng)停止按鈕。3、上煤機(jī)和除灰機(jī)（圖紙?jiān)斠姼戒泩D紙）本設(shè)計(jì)中上煤機(jī)和除灰機(jī)都是采用直接起動(dòng)，電機(jī)功率是上煤機(jī)5.5KW,除灰機(jī)7.5KW，上煤機(jī)起動(dòng)按鈕SB9,停止按鈕SB10，除灰機(jī)起動(dòng)按鈕SB11,停止按鈕SB12，兩個(gè)電機(jī)在操作臺(tái)和就地都可以控制。操操作臺(tái)上有其運(yùn)行、停止、故障指示燈、運(yùn)行的電流顯示和起動(dòng)停止按鈕。這兩臺(tái)電機(jī)配電柜和照明用電、小型吊車用電、臨時(shí)用電都放在一個(gè)低壓配電柜里。4、循環(huán)泵、引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)（圖紙?jiān)斠?/p>

46、附錄圖紙）本設(shè)計(jì)中循環(huán)泵是一用一備，先用1#循環(huán)泵，在1#循環(huán)泵出故障時(shí)候起用2#循環(huán)泵。1#循環(huán)泵是用變頻器控制起動(dòng)的，2#循環(huán)泵是用軟啟動(dòng)器控制起動(dòng)的，兩臺(tái)泵都是90KW。引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)都是用變頻器控制起動(dòng)的，引風(fēng)機(jī)是110KW，鼓風(fēng)機(jī)是55KW.1#循環(huán)泵起動(dòng)按鈕SB13,停止按鈕SB14;2#循環(huán)泵起動(dòng)按鈕SB15,停止按鈕SB16;引風(fēng)機(jī)起動(dòng)按鈕SB17,停止按鈕SB18；鼓風(fēng)機(jī)起動(dòng)按鈕SB19,停止按鈕SB20。引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵既可以進(jìn)行聯(lián)鎖控制，又可以單獨(dú)控制。聯(lián)鎖控制：用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA4和SA5切換控制。起動(dòng)的時(shí)候先起循環(huán)泵，再起引風(fēng)機(jī)，最后起鼓風(fēng)機(jī)；停止時(shí)候先停鼓風(fēng)機(jī)，再

47、停引風(fēng)機(jī)，最后停循環(huán)泵。（停止由操作人員控制）四臺(tái)電機(jī)在操作臺(tái)和就地都可以控制。操作臺(tái)上有其運(yùn)行、停止、故障指示燈、運(yùn)行電流顯示和起動(dòng)停止按鈕。第三章 執(zhí)行器部分3.1電纜的選擇電纜或?qū)Ь€的選擇要求包括兩方面：一是確定其型號(hào)、結(jié)構(gòu)、敷設(shè)方式和使用環(huán)境等，二是選擇電纜或?qū)Ь€截面。在實(shí)際中根據(jù)具體要求，選擇原則包括：（1）、發(fā)熱大??；（2）、架空線路機(jī)械強(qiáng)度；（3）、電壓損失問題；（4）、經(jīng)濟(jì)條件；選擇電纜或?qū)Ь€時(shí)，有按電纜或?qū)Ь€所允許的載流量來選擇其截面的；有根據(jù)架空線路的機(jī)械強(qiáng)度來選擇截面的；有根據(jù)線路所允許的電壓損失來選擇截面的；也有按經(jīng)濟(jì)條件來選擇截面積的。在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，結(jié)合考慮熱水鍋爐

48、特定應(yīng)用場合，選擇電纜方式是按發(fā)熱條件選擇電纜的截面積的。在按發(fā)熱條件選擇電纜或?qū)Ь€的截面必需滿足下列條件：（1）、導(dǎo)線或電纜正常運(yùn)行時(shí)，必須保證它不致因溫度過高而燒毀，因此要滿足： IY Ijs 式中 IY電纜或?qū)Ь€的長期允許電流 Ijs通過線路的計(jì)算電流（2）、電纜或?qū)Ь€所允許的持續(xù)電流與熔斷器熔體的額定電流、空氣開關(guān)脫扣器的動(dòng)作電流之間有一定的關(guān)系。一般來說，對(duì)于支線，為了安全，必需考慮過載保護(hù)。此時(shí)電纜或?qū)Ь€的允許持續(xù)電流應(yīng)大于熔體的額定電流，即要求 2.5IY Ier本次設(shè)計(jì)中所有電線都選擇用銅軟線BVR 銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線。電線選型如下表：電機(jī)設(shè)備名稱與功率電流大約（A)控制回

49、路(mm)主回路(mm)引風(fēng)機(jī) 110KW220140鼓風(fēng)機(jī) 55KW110120循環(huán)泵 90KW180130爐排 4KW811.5補(bǔ)水泵 7.5KW1512.5上煤機(jī) 5.5KW1112除灰機(jī) 7.5KW1512.5出渣機(jī) 3KW611 表3.1主控制回路導(dǎo)線大小型號(hào)表3.2接觸器的選擇接觸器選擇正泰品牌接觸器CJ20系列220V交流接觸器，其正常的工作條件為：1、海拔高度不超過2000m。2、周圍空氣溫度-5+40。3、空氣的最大濕度不大于90%。4、污染為三級(jí)，安裝類別為類。5、安裝面與垂直面傾角度不大于5，各設(shè)備所選對(duì)應(yīng)接觸器如下表：電機(jī)設(shè)備名稱與功率電流大約（A)接觸器型號(hào)引風(fēng)機(jī) 1

50、10KW220CJ20-250鼓風(fēng)機(jī) 55KW110CJ20-160循環(huán)泵 90KW180CJ20-250爐排 4KW8CJ20-10補(bǔ)水泵 7.5KW15CJ20-25上煤機(jī) 5.5KW11CJ20-16除灰機(jī) 7.5KW15CJ20-25出渣機(jī) 3KW6CJ20-10 表3.2接觸器型號(hào)3.3電流互感器的選擇電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的2次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗

51、很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器型號(hào)選擇如下表所示：電機(jī)設(shè)備名稱與功率電流互感器型號(hào)長 mm寬 mm高 mm引風(fēng)機(jī) 110KWLQK86-0.38163105133鼓風(fēng)機(jī) 55KWLQK86-0.38163105133循環(huán)泵 90KWLQK86-0.38163105133爐排 4KWLQK6-0.38150105133補(bǔ)水泵 7.5KWLQK6-0.38150105133上煤機(jī) 5.5KWLQK6-0.38150105133除灰機(jī) 7.5KWLQK6-0.38150105133出渣機(jī) 3KWLQK6-0.38150105133 表3.3電流互感器型號(hào)3.4壓力傳感器的選擇壓力傳感

52、器是工業(yè)實(shí)踐、儀器儀表控制中最為常用的一種傳感器，并廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)自控環(huán)境，涉與水利水電、生產(chǎn)自控、鐵路交通、航空航天、石化、軍工、油井、船舶、電力、管道、機(jī)床等各類行業(yè)。力學(xué)傳感器的種類繁多：如半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、電阻應(yīng)變片壓力傳感器、電感式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器、電容式壓力傳感器與電容式加速度傳感器等。但在實(shí)際應(yīng)用中最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，因?yàn)樗哂泻侠淼膬r(jià)格和較高的精度，以與很好的線性特性。3.4.1 壓阻式壓力傳感器原理與應(yīng)用壓阻式壓力傳感器是應(yīng)用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)以與集成電路技術(shù)相結(jié)合制成的傳感器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌?/p>

53、理量（如液位、流量、重量、加速度、真空度、應(yīng)變）的測量和控制。3.4.2壓阻效應(yīng)當(dāng)力作用于硅晶體時(shí)，晶體的晶格產(chǎn)生變形，使載流子從一個(gè)能谷向另一個(gè)能谷散射，引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動(dòng)載流子橫向和縱向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化因晶體的取向的不同而不同，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)系。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計(jì)，前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化，后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化（應(yīng)變），并且前者的靈敏度比后者的靈敏度大50100倍。3.4.3壓阻式壓力傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：、頻率響應(yīng)高(例如有的產(chǎn)品固有頻率達(dá)1.5MHZ以上)，適于動(dòng)態(tài)測量；、體積小（

54、例如有的產(chǎn)品外徑可達(dá)0.25毫米），適于微型化；、精度高，可達(dá)0.010.1；、靈敏高，比金屬應(yīng)變計(jì)高出很多倍，有些應(yīng)用場合可不加放大器；、無活動(dòng)部件，可靠性高，能工作于振動(dòng)、沖擊、強(qiáng)干擾、腐蝕等惡劣環(huán)境。缺點(diǎn)：、溫度特性差，由于壓阻式壓力傳感器是用半導(dǎo)體材料制成的，受溫度影響較大，因此，應(yīng)用在溫度變化大的環(huán)境中，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。、工藝復(fù)雜，成本高，對(duì)研制條件的要求高而且嚴(yán)格，尤其是擴(kuò)散雜質(zhì)、燒結(jié)、封裝工藝等比其他傳感器的研制要復(fù)雜的多，因而成本也相對(duì)要高。本次設(shè)計(jì)STP壓力變送器選用美國原裝高精度 STP 壓力變送器擴(kuò)散硅不銹鋼隔離膜傳感器。3.5溫度傳感器的選擇本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)溫度傳感器用于

55、測量爐膛溫度、鍋爐回水、出水溫度、集水器和分水器溫度。測量鍋爐出水溫度、回水溫度、集水器和分水器上的溫度使用pt100熱電阻溫度傳感器，爐膛的溫度通常在950左右，本次設(shè)計(jì)爐膛溫度采用鉑銠熱電偶溫度傳感器測量。 3.5.1熱電阻熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。與熱電偶的測溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化。因此，只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓涂梢詼y量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。一、金屬熱電

56、阻和半導(dǎo)體熱敏電阻1、金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示，即 Rt=Rt01+(t-t0) 式中，Rt為溫度t時(shí)的阻值；Rt0為溫度t0(通常t0=0)時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值；為溫度系數(shù)。2、半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為的近似關(guān)系式表示，即 Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值;A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)的常數(shù)。相比較而言，半導(dǎo)體熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高(通常在數(shù)千歐以上)，但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測溫圍只有-50300左右，大量用于家電和汽車的溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于-200500圍的溫度測量，其特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在過

57、程控制中的應(yīng)用極其廣泛。目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性或氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻的變化率越?。汇~電阻在測溫圍電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線性數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。中國最常用的有R0=10、R0=100、R0=1000等幾種，它們的分度號(hào)分別為Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有R0=50和R0=100兩種，它們的分度號(hào)為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50應(yīng)用最為廣泛。3.5.2熱電偶一、熱電偶的應(yīng)用原理：溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是： 測量精度高。因溫度傳感器熱電偶

58、直接與被測對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 測量圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊溫度傳感器熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800（如鎢-錸）。 構(gòu)造簡單，使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。二、熱電偶測溫基本原理：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。第四章 相關(guān)儀表選型4.1 交

59、流電流表選擇名稱：電流表6L2-A交流指針電流表 外形尺寸：80*80mm 開孔尺寸：76*76mm主要技術(shù)參數(shù) 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7676-98安裝位置儀表適用垂直安裝，允許傾斜5；除非另有規(guī)定指針偏轉(zhuǎn)角度從左向右指示存儲(chǔ)溫度-40+70阻尼時(shí)間小于4s工作環(huán)境溫度:-20+40,相對(duì)濕度不超過85%，且空氣中無灰塵和腐蝕性氣體絕緣強(qiáng)度能承受頻率為50HZ的正弦波交流2kV電壓歷時(shí)1分鐘的耐壓試驗(yàn)絕緣電阻大于20M/DC500V產(chǎn)品名稱型號(hào)單位測量圍接入說明精度交流電流表6L2-AA5mA20A直接接入1.5KA30A10kA經(jīng)電流互感器CT接入（二次電流為5A、1A）6L2型電表是用途廣泛

60、的直接作用模擬指示電測量儀表、適用于直流電路和交流電路測量：電壓、電流、功率、頻率和功率因數(shù)等電量參數(shù)。安裝式電表的優(yōu)點(diǎn)是可以顯示被 測量電量的變化趨勢：主要用于工礦企業(yè)，冶金，化工、電力、成套設(shè)備與各種電控裝置上。造型簡潔明快、美觀大方。產(chǎn)品性能符合GB/T7676-2002國家標(biāo)準(zhǔn)要求。本次設(shè)計(jì)主要選用9個(gè)電流儀表，在操作臺(tái)上分別對(duì)補(bǔ)水泵、出渣機(jī)、爐排、上煤機(jī)、除灰機(jī)、循環(huán)泵、引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行電流進(jìn)行顯示。4.2數(shù)顯表數(shù)顯表是一種用于顯示的電子儀表，目前在各行各業(yè)均有應(yīng)用，因?yàn)槠滹@示數(shù)據(jù)精確而且一目了然，所以在很多場合下已經(jīng)代替了指針式儀表。從我們家中的電子鐘表到工廠用的顯示儀表，無