《電廠鍋爐電氣控制設(shè)計12000字（論文）》

電廠鍋爐電氣控制設(shè)計TOC\o"1-3"\h\u175941.緒論 5222301.1課題背景和意義 5258181.2電廠鍋爐控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 5292991.2.1國外研究的現(xiàn)狀 5216781.2.2國內(nèi)研究的現(xiàn)狀 6141101.3鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展簡述 6137851.4本文的工作 7172052.電廠鍋爐設(shè)備介紹 8193032.1電廠鍋爐的整體 8315382.2燃燒控制系統(tǒng)的組成與運轉(zhuǎn)原理 8182032.3鍋爐設(shè)備的主要結(jié)構(gòu) 9297482.3.1鍋爐省煤器 946972.3.2空氣預(yù)熱器 9327142.3.3汽包 9305392.3.4虛假水位 10192002.3.5鍋爐過熱器 10297362.3.6負(fù)壓燃燒鍋爐 10212573.電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)分析 1145583.1電廠控制部分 11173973.2空氣控制部分 1182043.3燃燒控制系統(tǒng)工作流程 12149304.鍋爐電氣控制 1334034.1PLC控制 13262894.2串級控制 14318664.3前饋控制 15190384.4程序控制 1749714.5控制軟件設(shè)計 17160765.鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)與事故預(yù)防 1833295.1鍋爐的維護(hù)和保養(yǎng) 18178035.1.1建立日常維護(hù)保養(yǎng)的工作制度 18137895.1.2做好鍋爐停爐保養(yǎng)工作 19196515.2鍋爐主要事故原因及其預(yù)防 19285305.2.1爆炸事故 19134315.2.2鍋爐缺水滿水事故 20298545.2.3汽水共騰事故 208205.2.4爐管爆破事故 20133795.2.5過熱器爆管事故 21278546.結(jié)論 2231095參考文獻(xiàn) 23緒論1.1課題背景和意義近年來環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，尤其是在霾天氣引起了國家的高度重視和世界，在我們的能源利用不難發(fā)現(xiàn)，我國農(nóng)村地區(qū)取暖、做飯仍在廣泛使用的稻草，使用煤炭的一部分，和使用的能源消費品在這個城市仍然是煤炭。特別是隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的深化，煤炭的廣泛使用，鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，無論是在制造業(yè)還是北方供暖都起著舉足輕重的作用。在我國，無論是制造還是加熱燃煤鍋爐，都不難發(fā)現(xiàn)鍋爐的使用。然而，在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題上，它并不是逃避責(zé)任，甚至是首要責(zé)任。在我國，無論是制造還是加熱燃煤鍋爐，都不難發(fā)現(xiàn)鍋爐的使用。煤的燃燒產(chǎn)生許多有害的物質(zhì)。二氧化碳是全球溫室效應(yīng)的主要原因，導(dǎo)致全球氣溫升高和環(huán)境異常，這對整個地球造成了不可避免的傷害。氮和硫化合物是造成酸雨的主要原因，危害農(nóng)作物和建筑物。而其產(chǎn)生的粉塵危害直接與PM2.5有關(guān)，而PM2.5可能會導(dǎo)致霧霾的發(fā)生，霧是否會使能見度影響生命，對人體健康最致命的危害，很容易導(dǎo)致肺部疾病。近年來，天然氣的開發(fā)、開發(fā)、進(jìn)口和運輸逐年提高，天然氣作為清潔能源在未來生產(chǎn)中的比重將越來越高。2015年11月18日，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，自2015年11月20日起，天然氣門站價格下調(diào)，使天然氣價格更加市場化。決定將顯著改善我國對天然氣的需求，有助于改善下游行業(yè)的發(fā)展的現(xiàn)狀并不理想，在中國天然氣工業(yè)的發(fā)展期間，“十三五”更為嚴(yán)酷的奠定了良好的基礎(chǔ)。這一系列的規(guī)劃和國家政策將促進(jìn)電廠鍋爐及相關(guān)配套設(shè)施的應(yīng)用和發(fā)展，同時，為了提高設(shè)備安全、可靠性、易用性、保存、電廠鍋爐的選擇控制策略，使用該算法提出了更高的要求。因此，電廠鍋爐的發(fā)展前景十分廣闊，具有重要的研究意義。1.2電廠鍋爐控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀1.2.1國外研究的現(xiàn)狀在許多發(fā)達(dá)國家，天然氣已經(jīng)成為第一大能源，約占能源消費的百分之六十，電廠鍋爐已逐漸取代燃煤鍋爐作為工業(yè)和日常設(shè)備，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，加熱鍋爐、電廠鍋爐、俄羅斯的比例:60%美國:98%日本:99%，而天然氣僅占6%的比例。國外電廠鍋爐具有良好的性能，在風(fēng)機(jī)和泵的控制中達(dá)到一定的高度。在采集機(jī)構(gòu)、運行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計中具有較高的可靠性。作為電廠鍋爐核心部件的重要燃燒器，可以想象到國外燃燒器的種類繁多，但基本相同的結(jié)構(gòu)原理，如德國的weishaupt、美國honeywell、意大利的black&decker等，都有統(tǒng)一的、成熟的標(biāo)準(zhǔn)。自20世紀(jì)90年代以來，隨著高性能單片機(jī)和模糊控制的出現(xiàn)，最優(yōu)控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，智能算法的發(fā)展和微控制器的應(yīng)用，電廠鍋爐控制水平逐步提高，基本實現(xiàn)了智能控制。1.2.2國內(nèi)研究的現(xiàn)狀由于電廠鍋爐在國內(nèi)研究起步相對較晚，技術(shù)水平相對落后，在80年代末，一些國外品牌在國內(nèi)市場上開始出現(xiàn)，同時一些科研院校在我國也轉(zhuǎn)向了新興產(chǎn)業(yè)。20世紀(jì)90年代中后期，在江蘇、浙江、上海設(shè)立了電廠燃燒器企業(yè)研究所。目前，生產(chǎn)廠家仍然依靠進(jìn)口國外零部件來完成組裝生產(chǎn)，幾乎所有的進(jìn)口部件都是知名的產(chǎn)品。換句話說，我國沒有自主品牌的電廠燃燒器來依賴進(jìn)口。在這項研究中，只有一些公司處于領(lǐng)先地位。此外，對于電廠鍋爐的智能控制，許多研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也積極參與，如在北京亞運村清華大學(xué)開發(fā)了一種新的鍋爐控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)一個控制器來控制四個設(shè)備，降低改革成本，并使設(shè)備更好的互聯(lián)性，便于系統(tǒng)的集中管理和有效的。近年來國家出臺了一系列政策，法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家大力支持電廠鍋爐的研究和突破電廠鍋爐領(lǐng)域的關(guān)注，和成就，但是與國外先進(jìn)控制技術(shù)相比，仍有很長的路要走。1.3鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展簡述電廠鍋爐系統(tǒng)地控制是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)性和壽命都與它密切相關(guān)。電廠鍋爐是一種具有多個輸入變量、多個輸出變量、多個控制回路和非線性共同災(zāi)害的裝置。電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)包括控制器、火焰檢測裝置、風(fēng)機(jī)、比例閥、氧化錯氧分析儀、氣體點火變壓器,變頻器,氣體壓力開關(guān),溫度傳感器,等等,他們可以實現(xiàn)自動控制程序,模擬采集和系統(tǒng)安全,和其他功能,依賴外部電子元件實現(xiàn)水位,自動控制溫度、壓力和氧含量。鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的發(fā)展過程。在60年代前后，一些工廠企業(yè)采用傳統(tǒng)的傳感器和簡單的控制器仿真控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中采用了操作放大器等分立元件，在這段時間很難模擬電路連接方式。這種控制方法具有較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，但在控制精度和能效方面存在很大的缺陷。70-80年代中期,計算機(jī)的廣泛應(yīng)用使得發(fā)生了巨大的變化在鍋爐控制領(lǐng)域的同時,先后出現(xiàn)了各種復(fù)雜的控制系統(tǒng),如串級控制和PID控制,首先使鍋爐的效率價值提升,也節(jié)省了運行費用。在這些復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，PID在各領(lǐng)域具有得天獨厚的優(yōu)勢，在鍋爐控制方面也有良好的表現(xiàn)。原有的鍋爐系統(tǒng)往往只對其溫度、壓力等進(jìn)行簡單的控制，結(jié)果很明顯，燃料的不完全燃燒不僅導(dǎo)致了低的能源效率，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步，人們將在鍋爐中使用煙氣氧含量檢測裝置，這使得鍋爐控制系統(tǒng)更加完善，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染。1.4本文的工作詳細(xì)分析了任務(wù)，掌握了鍋爐的組成，各控制環(huán)節(jié)，并采用了控制方法，了解了工作原理，掌握了控制原理圖。了解先進(jìn)的控制工藝及其部件，進(jìn)行必要的改進(jìn)，設(shè)計電路。通過對鍋爐的相關(guān)材料、鍋爐的組成、控制步驟以及鍋爐的控制方法和控制原理圖進(jìn)行了分析。對部件的知識，如接觸器、繼電器、電氣結(jié)構(gòu)的保護(hù)、原理、功能、設(shè)置和選擇；系統(tǒng)地回顧、綜合和完善相關(guān)專業(yè)知識。鍋爐及其他通用電氣控制電路原理的分析、故障診斷和維護(hù)；結(jié)合工程實踐，了解鍋爐事故的危害，并對其進(jìn)行分析和預(yù)防，以防止鍋爐事故發(fā)生的根本原因，并在現(xiàn)實生活中產(chǎn)生重大影響。電廠鍋爐設(shè)備介紹2.1電廠鍋爐的整體電廠鍋爐是一種非常復(fù)雜得多輸入多輸出系統(tǒng)，具有時滯和大慣性的特點。此外，這些輸入和輸出并不是單獨的，它們相互作用，因此系統(tǒng)也具有很強(qiáng)的破壞性。此外，系統(tǒng)還會受到外部因素的干擾，例如氣體的質(zhì)量、設(shè)備運行的環(huán)境因素以及鍋爐本身的材料。鍋爐整體結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備。鍋爐的主要部分，如鍋爐管、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、機(jī)架、爐墻等，構(gòu)成了蒸汽生產(chǎn)的核心部分，即鍋爐本體。爐子和爐缸是鍋爐中非常重要的結(jié)構(gòu)。2.2燃燒控制系統(tǒng)的組成與運轉(zhuǎn)原理氣體通過壓力開關(guān)，安全氣體比例閥，電磁閥，最終進(jìn)入燃燒器，通過風(fēng)扇的空氣進(jìn)入燃燒器，在一定比例混合燃燒后，將熱量輸送到管道，使你可以加水，實現(xiàn)加熱。電廠鍋爐的燃燒控制器為核心的組成部分,主要用于鍋爐水模擬物理量如溫度、管道壓力和狀態(tài)量捕獲,風(fēng)機(jī)的變頻控制,根據(jù)工況要求控制電廠比例閥打開,這部分是燃燒控制系統(tǒng)的核心。壓力開關(guān)，通過確定管道內(nèi)的壓力，完成天然氣的功能。氣體比例閥，通過控制比例閥在系統(tǒng)中打開的比例來控制輸入的燃油量。風(fēng)機(jī)的主要功能是完成進(jìn)氣控制，在點火前預(yù)吹氣，停止工作后清洗。鍋爐結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2.1鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖2.3鍋爐設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)2.3.1鍋爐省煤器它的位置處于垂直煙道中，它的工作就是把一些還有熱量的煙氣給吸收起來它是用余熱把鍋爐里的水加熱。它被稱為省煤器，因為它不僅降低了煙的溫度，節(jié)約了能源，而且提高了鍋爐的效率。鍋爐省煤器從鼓地集中水管到省煤器的進(jìn)口，作為再循環(huán)管道，使省煤器中的水處于流動狀態(tài)，以避免其汽化。2.3.2空氣預(yù)熱器在鍋爐的末端加熱煙氣，加熱需要燃燒的空氣，減少能源消耗，是一種有效的換熱設(shè)備?？諝忸A(yù)熱器可分為管箱型和旋轉(zhuǎn)式兩種，旋轉(zhuǎn)式可分為兩種類型:風(fēng)盾旋轉(zhuǎn)型和加熱型面旋轉(zhuǎn)型。管式預(yù)熱器的工作原理是簡單的，它與煙與空氣的溫度差不同，一個是管外的，另一個是管內(nèi)部的傳熱。與省煤器和過熱器的原理相同。旋轉(zhuǎn)預(yù)熱器的工作原理是當(dāng)空氣預(yù)熱器正常工作時，通過空氣預(yù)熱器的煙氣和空氣流動。吸熱元件在煙氣吸收煙氣的一側(cè)，在空氣中放出熱量，在鍋爐排煙溫度的另一側(cè)比以前低得多，提前提高了熱空氣的溫度，達(dá)到預(yù)熱效果。2.3.3汽包水蒸氣是最重要的壓縮元素。它的主要功能:①它是三個過程的連接樞紐。這三個過程是加熱、蒸發(fā)和過熱，這是由鍋爐的水循環(huán)保證的。②內(nèi)部可用于分離和連續(xù)排放污垢，以保證鍋爐內(nèi)蒸汽的質(zhì)量是好是壞。③水和熱能的數(shù)量可以減少鍋爐蒸汽壓力的變化。④滾筒上有許多安全設(shè)備，以保證鍋爐的安全運行。鼓包工作流程:①汽水混合物的冰冷的墻壁是有一定的熱量,它從汽包上部管引入到鼓內(nèi),沿著圓形路徑流動,保持一個合適的流動傳熱均勻,因為這將克服困難的溫差太大,所以你可以很快開始移動。②在蒸汽-水旋風(fēng)分離器中加入蒸汽包的蘇打水，然后第一次分開。③是第一次將蒸汽與水分離，使其進(jìn)入瓦楞紙板分離器，在瓦楞紙板之間流動的縫隙，讓它在水膜上形成于金屬表面第二次分離。④第二次分離后，蒸汽最終被蒸汽凈化，不同重力的分離是第三種分離。⑤經(jīng)過三次蒸汽分離后，達(dá)到了蒸汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，蒸汽管頂部的蒸汽管被用來引導(dǎo)板式過熱器。桶裝水循環(huán):①蒸汽和水通常在鼓中共存。一般來說，鼓的水汽溫度是不同的，如果它是相同的，它處于飽和狀態(tài)。②水在鼓中的循環(huán)是一種對流熱循環(huán)。重量輕的水應(yīng)該上升。在達(dá)到一定的熱量后，一些水就會變成氣態(tài)。2.3.4虛假水位這是鍋爐運行期間的水位。虛假水位有許多種情況，當(dāng)蒸汽滾筒的壓力在運行過程中收縮時，鍋爐水飽和度降低到壓力低飽和溫度，鍋爐水通過蒸發(fā)散發(fā)熱量。因此，鍋爐里的蒸汽的數(shù)量增加了，蘇打水的體積增加了，水位迅速上升，形成了一個虛假的水位。當(dāng)汽包壓力突然變大時，用于鍋爐水蒸發(fā)熱變?yōu)殄仩t水RGL氣泡體積減小，使小體積的蘇打水混合，水迅速下降，形成虛假水位。此外，當(dāng)鍋爐的內(nèi)部熱負(fù)荷增加或減少時，就形成了一個假水位。當(dāng)鍋爐負(fù)荷突變時，消防、安全門運動、燃燒不穩(wěn)定等都會產(chǎn)生假水位。假水位分為三種類型:①水位表泄漏。蒸汽側(cè)漏，水位高；水側(cè)滲漏，水位低。②水位表被堵住了。水位將會很高，當(dāng)水位被阻塞時水位會停止波動。③當(dāng)負(fù)荷增加很多，空氣壓力變得更小，水位就會在短時間內(nèi)上升。這表明鍋爐蒸發(fā)比外部負(fù)荷小。由于飽和溫度降低，鍋爐水蒸發(fā)，使水冷壁的蒸汽體積增大，水墻內(nèi)的水被推入桶中，導(dǎo)致水位上升。2.3.5鍋爐過熱器它是用來回收鍋爐煙氣的熱能，它將被鍋爐的蒸汽加熱，使它變成干蒸汽，從而提高能源效率和熱效率，避免水錘。還有一個再生器，它可以用來加熱廢氣，以回收鍋爐的能量。過熱器和再熱器都能回收煙氣的能量，而再生器則不同于蒸汽能量的回收。這些裝置用于提高鍋爐系統(tǒng)的能源效率。過熱器的作用是加熱飽和蒸汽，將其轉(zhuǎn)化為過熱蒸汽，以提高效率。2.3.6負(fù)壓燃燒鍋爐它是指在燃燒室和煙氣中，鍋爐運行時的大氣壓力。它使用抽風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的力來控制鍋爐內(nèi)燃燒室和煙道產(chǎn)生的力。在運行中，燃燒室的上部負(fù)壓保持在20-50pa。隨著鍋爐負(fù)荷的增加，后煙道氣體的負(fù)壓增大。原理:加熱表面密封結(jié)構(gòu)相對簡單，在正常工作條件下，火焰不會熄滅。因此，沒有必要封住火坑。但是很容易讓空氣從爐中出來，而鍋爐的熱效率大大降低。電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)分析電廠鍋爐是一種多輸入、多輸出的強(qiáng)危險設(shè)備。輸入量有燃料量，輸出量，輸出量有水溫，管道內(nèi)壓力，煙氣含氧量等。此外，不只是輸入和輸出會影響系統(tǒng)，天然氣的質(zhì)量和鍋爐負(fù)荷的變化會導(dǎo)致設(shè)備的變化，導(dǎo)致我們不能忽視的影響。電廠鍋爐的輸入與輸出之間的關(guān)系如圖2.2所示。圖3.1輸入輸出變量之間的關(guān)系示意圖水出口溫度的控制分為兩部分:燃料和空氣供給。煙氣中氧含量的控制是調(diào)節(jié)天然氣與空氣的比例。電廠鍋爐是一個復(fù)雜得多變量系統(tǒng)，它作為一個整體來控制往往忽略一些必要的因素，導(dǎo)致不準(zhǔn)確的結(jié)果，使控制難度大大加深。和這個話題氣體燃燒控制系統(tǒng)可以劃分為若干個單變量:燃料控制系統(tǒng)和風(fēng)險控制系統(tǒng)控制的系統(tǒng),和一些重要的因素考慮,模型或系數(shù)的形式使控制效果和改善結(jié)果的可信度。3.1電廠控制部分燃油控制系統(tǒng)是一種根據(jù)設(shè)定的供水溫度控制天然氣流量的系統(tǒng)回路，主要控制氣體比例閥的開啟，從而改變?nèi)剂系臄?shù)量。當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時，它的開口需要增加，這樣就會有更多的天然氣進(jìn)入，從而增加了供水溫度。當(dāng)鍋爐負(fù)荷降低時，它的開口需要減少，從而減少進(jìn)入的氣體，并降低水溫。這個系統(tǒng)是一個級聯(lián)控制系統(tǒng)。主回路負(fù)責(zé)微調(diào)和控制出口溫度。二次回路負(fù)責(zé)粗調(diào)，通過調(diào)節(jié)氣體比例閥來進(jìn)一步調(diào)節(jié)出水溫度。燃油控制系統(tǒng)框圖如圖3.2所示。圖3.2燃料控制系統(tǒng)框圖3.2空氣控制部分送風(fēng)控制系統(tǒng)和燃料部分完全控制水的溫度,主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的大小,通過解釋說,按照規(guī)定的變頻器控制風(fēng)扇吹的頻率,然后改變空氣量,調(diào)整完成供水溫度、燃料部分一起同時調(diào)整空燃比,使動態(tài)最優(yōu)總是讓空氣燃料比,這么做會讓更高的燃燒效率,減少熱量損失。利用氧化故障分析儀對煙氣中氧含量進(jìn)行檢測，檢測出反饋值和設(shè)定值差值，作為控制信號來控制空氣輸出。類似的風(fēng)險控制系統(tǒng)和燃料控制系統(tǒng)是一個級聯(lián)控制系統(tǒng)，主要電路和電路，主要負(fù)責(zé)微調(diào)的主電路，以及在供水溫度控制中部分完成的燃料，并根據(jù)煙道氣含氧量進(jìn)行調(diào)整。二次控制回路主要負(fù)責(zé)粗調(diào)，主要是調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。送風(fēng)控制系統(tǒng)如圖3.3所示。圖3.3送風(fēng)控制系統(tǒng)框圖3.3燃燒控制系統(tǒng)工作流程根據(jù)設(shè)定的供水溫度，調(diào)整氣體比例閥開啟和風(fēng)機(jī)頻率，控制進(jìn)氣和風(fēng)量大小。它可以分為兩部分:燃料控制系統(tǒng)和交付風(fēng)險控制系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化構(gòu)成了完整的電廠鍋爐控制系統(tǒng)。當(dāng)供水溫度較低時，應(yīng)減少氣體比例閥以降低風(fēng)機(jī)頻率。相反，增加比例閥的開啟和增加風(fēng)機(jī)的頻率。電廠鍋爐總體控制系統(tǒng)如圖3.4所示。圖3.4鍋爐燃燒控制整體框架鍋爐電氣控制4.1PLC控制可編程邏輯控制器（PLC）是一種計算機(jī)設(shè)計思想，主要用于時序控制和邏輯運算。實際上，PLC是嵌入式CPU的核心，具有輸入、輸出和通信模塊，可方便地用于工業(yè)控制領(lǐng)域。其可靠性高、穩(wěn)定性好、編程簡單、使用方便，在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中廣泛應(yīng)用，使整個控制系統(tǒng)的可靠性、功能配置的靈活性等，與以往相比具有質(zhì)的飛躍。該系統(tǒng)采用PLC（PLC）和上、下計算機(jī)控制結(jié)構(gòu)。其中，PLC負(fù)責(zé)硬件開關(guān)量/0的控制，模擬信號的采集和調(diào)整，以及通過MPI進(jìn)行的全球數(shù)據(jù)通信。工業(yè)控制機(jī)用于參數(shù)修改和設(shè)置、手動/半自動/自動控制、在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)存儲、查詢等。工業(yè)控制機(jī)通過MPI與PLC進(jìn)行通信。圖4.1鍋爐控制PLC圖4.2串級控制串級控制是提高控制過程質(zhì)量和廣泛應(yīng)用的一種有效方法。與簡單的單回路控制系統(tǒng)相比，串級控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有兩個閉環(huán)，閉環(huán)在內(nèi)部，稱為內(nèi)環(huán)或二次回路。另一個閉環(huán)，稱為外環(huán)或主回路。副回路負(fù)責(zé)控制過程中的粗調(diào)，主回路完成微調(diào)，串級控制通過兩個回路，完成單回路控制系統(tǒng)的正?？刂菩Чy以實現(xiàn)。在串級控制中，主電路和次級電路都有自己的控制對象，測量發(fā)射器和控制器。在主回路中，控制對象、測量參數(shù)和控制器分別稱為主對象、主參數(shù)和主控制器。在二次循環(huán)中，它被稱為子對象、二級參數(shù)和子控制器。輔助對象是整個控制對象的一部分，通常被稱為控制對象的主要區(qū)域，主對象是整個控制對象的另一部分，通常被稱為控制對象的惰性區(qū)域。主控制器具有獨立的設(shè)定值，其輸出為子控制器的給定值，二級控制器的輸出信號被發(fā)送到控制機(jī)構(gòu)以控制生產(chǎn)過程。而控制特性，首先級聯(lián)控制具有較強(qiáng)的克服對二次電路干擾的能力。由于二次回路的存在，控制對象的時間參數(shù)減少，系統(tǒng)的響應(yīng)速度提高。其次，級聯(lián)控制提高了系統(tǒng)的工作頻率，提高了系統(tǒng)的控制質(zhì)量。最后，級聯(lián)系統(tǒng)具有一定的適應(yīng)能力。4.3前饋控制前饋控制，通過對法律的觀察，預(yù)測，收集信息，控制趨勢，正確預(yù)測未來可能出現(xiàn)的問題，提前采取措施，消除在萌芽狀態(tài)下出現(xiàn)偏差的可能性，以避免未來在不同發(fā)展階段可能出現(xiàn)的問題，以及提前采取的措施。流程工業(yè)前饋控制的基本原理:對過程的干擾測量（包括干擾和設(shè)定值變化），根據(jù)干擾測量產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目刂苿幼鱽砀淖兛刂屏?，保持對設(shè)定值的控制。這是一種開環(huán)控制，圖4-2是熱交換器的前饋控制。圖4.2前饋控制實質(zhì)：檢測擾動，克服干擾控制對干擾的可能影響。它的優(yōu)點是及時的。前饋控制發(fā)生在實際工作開始之前，在差異發(fā)生之前，克服干擾的可能影響，這是未來的方向。不要等待偏差產(chǎn)生，及時控制。補(bǔ)償更頻繁的主要干擾。它避免了預(yù)期的問題，并且在問題出現(xiàn)時不需要補(bǔ)救。但是，缺點是單獨設(shè)計和控制的。對各種干擾補(bǔ)償?shù)目刂浦粚_動有影響，但對其他因素和干擾沒有影響。因此，不能保證系統(tǒng)沒有錯誤。例如，由測量儀器測量的擾動信號（流量）控制蒸汽流量擾動前饋補(bǔ)償控制。這種開環(huán)控制只能補(bǔ)償蒸汽擾動信號對液位的影響，但不能控制其他受影響液位的擾動。因此，不能保證液位沒有誤差。偏差不能消除。單獨使用開環(huán)控制，控制變量的測量，只根據(jù)輸入控制，與設(shè)定值、系統(tǒng)擾動、控制變量偏離設(shè)定值，不能消除偏差。這是開環(huán)控制的缺點。在使用過程中，前饋控制和反饋控制是共同實現(xiàn)的，每一個都有各自的功能和坐標(biāo)。實現(xiàn)聯(lián)合控制——“動態(tài)+靜態(tài)”問題解決?？刂破?，調(diào)整只要有偏差。靜態(tài)性能好。但它不可能沒有偏見。雖然發(fā)生了擾動，但直到控制變量發(fā)生變化，才有控制效果，使得控制不及時。如果系統(tǒng)的內(nèi)部部分沒有得到適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)，一個高的配置，一個低的鍵，系統(tǒng)會引起劇烈的振蕩，甚至是系統(tǒng)失去控制。這是閉環(huán)控制的缺點。擾動已經(jīng)發(fā)生，未來一定會影響控制變量的變化。因此，采用前饋補(bǔ)償控制來提前干預(yù)，以減少或避免后果，是及時、動態(tài)的操作。鍋爐控制電路圖如圖4.3所示。鍋爐顯示如圖4.4所示的電路圖。圖4.3鍋爐控制線路圖圖4.4鍋爐指示線路圖時間繼電器1JS觸頭延時順序1JS1、1JS3；0～45sV46～60sX1JS2、1JS4、1JS5；0～45sX46～60sV1JS6；0～60sV4.4程序控制爐膛吹掃程序在燃燒起動前，燃燒器應(yīng)對鍋爐爐膛預(yù)吹掃，即風(fēng)門執(zhí)行器將風(fēng)門由小向大打開，在風(fēng)門最大位置對鍋爐爐膛進(jìn)行預(yù)吹掃。自動點火程序在吹掃及閥門密封性、供氣壓力檢測完成后，風(fēng)門執(zhí)行器帶動風(fēng)門關(guān)小到設(shè)定的點火位置，點火變壓器投入工作，當(dāng)點火電磁閥打開后，可燃油霧立即被高壓電火花點燃產(chǎn)生點火火焰。安全運行連鎖保護(hù)程序風(fēng)壓安全檢測在預(yù)吹掃過程和整個燃燒運行過程中都在工作，當(dāng)風(fēng)壓低于設(shè)定值時，燃燒器程控器進(jìn)入自鎖狀態(tài)，中止燃燒器運行。閥門密封性檢測保護(hù)程序在每次起動點火前閥門檢漏裝置都要自動進(jìn)行檢測，當(dāng)閥門存在漏氣時將鎖定燃燒器程控器。停爐、熄火保護(hù)程序當(dāng)點火火焰建立后，火焰探測器開始工作，當(dāng)探測到有點火火焰后，將進(jìn)行第一次火焰探測（燃燒火焰），在探測有火焰后程控器完成點火程序，燃燒器進(jìn)入負(fù)荷調(diào)節(jié)。不論任何一次如沒有探測到火焰，程控器將自鎖并中斷供氣，同時停爐并有聲光報警。4.5控制軟件設(shè)計整個控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括上位機(jī)監(jiān)控軟件嵌入設(shè)計和下位機(jī)數(shù)據(jù)采集、濾波、數(shù)據(jù)顯示、控制算法等的編程。上位機(jī)為Wincc組態(tài)軟件，故可以采用其內(nèi)嵌于C++相兼容的編程語法來編程，以控制一些數(shù)據(jù)流程和圖形界面的動畫效果。下位機(jī)的編程平臺是STEP7Micro/WINV3.2編程軟件包，可以運用梯形圖、功能邏輯圖及語句表等方式進(jìn)行編程，具有豐富的編程指令，如:地址寄存器指令、浮點數(shù)算術(shù)指令、位邏輯指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、計數(shù)器指令、累加器操作和數(shù)據(jù)塊指令、整數(shù)算術(shù)指令、裝入和傳送指令，邏輯控制指令、程序控制指令、移位和循環(huán)移位指令、定時器指令、字邏輯指令等?？梢栽赑C上編程或用手持編程器就可以進(jìn)行編程。目前而言，都是在PC上編程，然后下載到PLC內(nèi)存程序區(qū)或程序存儲卡中。也可以通過STEP7編程軟件在線調(diào)試。在下位機(jī)軟件設(shè)計中，采用模塊化設(shè)計。把程序按功能分成幾個模塊，既便于管理程序，又有利于提高程序的可靠性。整個下位機(jī)程序除了主程序外，還包括初始化、點火、故障檢測與處理、停機(jī)、模糊控制器、出水溫度設(shè)定、恒壓供油等子程序。鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)與事故預(yù)防當(dāng)水位高于或低于鍋爐水位時，容易引起鍋爐安全事故的發(fā)生。在鍋爐使用過程中，安全閥是最重要的設(shè)備之一。它也是最關(guān)鍵的設(shè)備，如果安全閥失效，如安全閥的死亡等一系列問題，結(jié)果可能是災(zāi)難性的。此外，鍋爐的排污裝置也至關(guān)重要。該裝置可以有效的去污，可以通過排污閥的后管檢測到鍋爐的泄漏。為了保證熱水系統(tǒng)不堵塞電廠，防止鍋爐汽化超壓有效設(shè)備，都依靠鍋爐定壓膨脹裝置。鍋爐的安全運行是非常重要的，這可能會給鍋爐運行帶來不便，因為缺乏注意。因此,實施有效的預(yù)防措施,對于鍋爐現(xiàn)場實施標(biāo)準(zhǔn)化管理和操作過程,提高鍋爐設(shè)備技術(shù)水平、鍋爐設(shè)備的定期檢查和加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)等,從以上方面進(jìn)一步提高鍋爐控制系統(tǒng)是完美的,可以減少鍋爐事故。5.1鍋爐的維護(hù)和保養(yǎng)鍋爐在正常工作一段時間后，鍋爐本身就會有一系列的設(shè)備磨損、滲漏、腐蝕、燒壞。交通事故很容易發(fā)生。為了延長鍋爐的使用壽命，提高鍋爐的安全運行，防止事故發(fā)生。鍋爐正常工作時，應(yīng)定期維護(hù)和保養(yǎng)鍋爐。通常鍋爐的維護(hù)可以分為許多方面。水位表的維護(hù)可以有效地確定鍋爐是否根據(jù)水位表旋塞的情況泄漏或泄漏。當(dāng)水位表出現(xiàn)故障時，可以檢查照明設(shè)備，以確定水位表是否需要更換。安全閥的維護(hù)和維護(hù)主要是通過鉛封損壞，排氣管道是免費的。為了確保壓力表與三通旋塞和水管接頭正常運行，當(dāng)指針指向“零”時，它表明陷阱是開著的。這部分的檢驗在鍋爐的運行中起著重要的作用。如果壓力表不能正常工作，如何確保疏水閥暢通，水位計和安全閥也要檢查。鍋爐本身的維護(hù)，爐墻和爐膛也是非常重要的。5.1.1建立日常維護(hù)保養(yǎng)的工作制度為保證鍋爐運行的正常運行，應(yīng)根據(jù)鍋爐工作時間的實際情況確定日常維護(hù)工作系統(tǒng)。不僅要嚴(yán)格執(zhí)行職務(wù)和工作人員的要求，還要遵守鍋爐安全管理制度，建立檢修制度，定期檢查鍋爐的障礙物。工作人員需要穿工作服，主要是為了提高安全性能。安全技術(shù)人員負(fù)責(zé)鍋爐設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。完成維護(hù)計劃。使用符合要求的照明電路和機(jī)器設(shè)備。為了防止鍋爐和其他鍋爐連接蒸汽管道，水管有問題，應(yīng)始終注意。沒有煙火，認(rèn)真的，做好工作。鍋爐應(yīng)及時通風(fēng)，并使用一定的洗滌劑清洗鍋爐。防止其他清潔劑對鍋爐的腐蝕損壞。這是一項重要的工作，如果沒有得到妥善的清理，很有可能導(dǎo)致政府關(guān)門和一場危險的事故。5.1.2做好鍋爐停爐保養(yǎng)工作鍋爐停爐保養(yǎng)措施也想這么做,因為期間鍋爐的爐、表面熱吸收空氣中的水分,和氧氣產(chǎn)生水膜,水膜金屬制品有一定的腐蝕作用,和鍋爐大多是用金屬制成的,所以為了防止鍋爐腐蝕和生銹。為了完成這項工作，我們必須對鍋爐廠的結(jié)構(gòu)和元素有一個全面的了解。確保鍋爐正常運行。當(dāng)鍋爐停止工作時，保持鍋干清潔；把鍋里的氧氣分離出來，因為鍋里的水里含有可能與金屬發(fā)生反應(yīng)的氧氣。如果時間很長，采取適當(dāng)?shù)拇胧顾跊]有氧氣的情況下。你可以完全密封鍋爐，關(guān)上爐門，停止擋板。此外，鍋爐應(yīng)該完全冷卻。鍋爐里的每一個裝置都應(yīng)該保持。鍋爐本體和蒸汽管道非常重要。必須保持鍋爐和蒸汽管道的絕緣，使保溫層、鍍層和鍍層不能損壞。除了鍋爐爐壁外，爐門還需要保持及時，鍋爐的效率和爐膛內(nèi)的空氣量都有良好的關(guān)系。鍋爐運行時，爐、煙道受熱膨脹、收縮等原因影響。很容易形成更大的差距。當(dāng)間隙產(chǎn)生時，它很可能會泄漏到空氣中，占據(jù)空間區(qū)域。當(dāng)煙霧消散時，會帶走大量的熱量。由于散熱，降低熱能，降低鍋爐工作效率。為了避免這種情況，可以防止漏氣，用一個物體填充爐門或灰門?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，主要采取充氣維護(hù)保養(yǎng)鍋爐的安全運行，當(dāng)鍋爐在空房時，通常有關(guān)部門采用鋼瓶從氮氣或氨氣中，利用空氣壓力到鍋爐頂部的一定壓力。鍋爐內(nèi)的空氣從鍋爐里排出，當(dāng)?shù)獨膺M(jìn)入鍋爐內(nèi)部時，可以防止鍋爐在化學(xué)反應(yīng)和堿性反應(yīng)中凈化空氣和空氣，鍋爐的腐蝕。內(nèi)外工作結(jié)合，長期停止?fàn)t，通常采用外部沖水，在鍋爐外部清除污物后，在表面涂上防銹漆，在內(nèi)部去除氧氣后，也可涂漆以防止鍋爐的腐蝕。內(nèi)部和外部完成后，鍋爐的其他配套設(shè)備也需要進(jìn)行全面的清洗。5.2鍋爐主要事故原因及其預(yù)防5.2.1爆炸事故（1）主要原因；①當(dāng)鍋爐長時間缺水時，鋼板燒紅，鍋爐的機(jī)械強(qiáng)度急劇下降。爐內(nèi)人員違反操作規(guī)程，水進(jìn)入爐內(nèi)，引起爆炸。②鉚接鍋爐的鉚接長時間漏水，由于爐水的高堿性，鉚接接頭和凸起的口易碎，導(dǎo)致爆炸事故。③嚴(yán)重超壓爆炸引起的。④鍋爐安全附件設(shè)計不合理，材料老化等，導(dǎo)致鍋爐爆炸。（2）預(yù)防措施；①具有大水容量、主要壓縮件材料、強(qiáng)度焊接、冷加工、裝配的鍋，應(yīng)嚴(yán)格符合設(shè)計、制造的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。尤其是火管鍋爐應(yīng)更加重視這一問題。②當(dāng)鍋爐嚴(yán)重缺水時，不應(yīng)讓爐子的工作人員用水。水被分離并沉積在爐子的表面，導(dǎo)致水位劇烈波動。③嚴(yán)格檢查鍋爐的安全附件，特別是安全閥，敏感、準(zhǔn)確、可靠。④鍋筒的腐蝕脆化、嚴(yán)重腐蝕、變形和裂紋，必須高度警惕，在鍋爐的檢查和修理中要考慮周全。質(zhì)量必須保證。5.2.2鍋爐缺水滿水事故（1）主要原因；①爐子的工作人員不負(fù)責(zé)，疏忽，沒有及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。②汽水管堵塞，水位表不及時清洗，水位不確定。③排放閥或其他部件嚴(yán)重泄漏。④供水中斷和供水設(shè)備損壞；水位報警或供水自動調(diào)節(jié)器故障。5.浪費時間過長或?qū)⑴潘y留在后面。6.水位被堵住了，造成了虛假水位。（2）預(yù)防措施；①加強(qiáng)消防人員教育思想，提高消防人員的技術(shù)水平。②沖洗水位計和排污應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作。③水位報警、信號裝置和給水自動裝置需要安排專人檢查和調(diào)整修理，不能完全依靠自動裝置。④水表垂直安裝，以反映爐內(nèi)的水位。加強(qiáng)鍋爐運行維護(hù)管理，防止阻塞。5.2.3汽水共騰事故（1）主要原因；①當(dāng)水堿度、雜質(zhì)和未能及時加強(qiáng)污染、爐鹽含量對水表的表面非常高,越來越多的蒸汽泡沫表面,鍋爐水粘度很大,泡沫上升阻力增加,大量的泡沫在鍋爐水表面無分離很快積聚在鍋爐水表面,使水位波動劇烈波動和生產(chǎn)。②水位過高，主汽閥開得過快，負(fù)荷突然增加，由于蒸汽壓降空間蒸汽房負(fù)壓經(jīng)常出現(xiàn)“吊水”現(xiàn)象，迅速加劇汽水騰。（3）預(yù)防措施；①嚴(yán)格加強(qiáng)對水質(zhì)的監(jiān)督，控制鍋爐水的鹽度。②嚴(yán)重的污染排放。③當(dāng)鍋爐水開始時，泡沫沒有解除，應(yīng)減少負(fù)荷，減少燃燒，慢慢打開主蒸汽閥。5.2.4爐管爆破事故（1）主要原因；①管道本身太厚，導(dǎo)致過熱和爆裂，而具有強(qiáng)熱的水冷壁管是最常見的。②在鍋爐的運行過程中，一些沉淀物（舊尺度）的薄板和塊體隨著水循環(huán)進(jìn)入爐管，并停留在彎曲的部分，越來越多，使其完全堵塞，并產(chǎn)生過熱。③管道已被腐蝕，磨損嚴(yán)重并破裂。④嚴(yán)重缺水，爐管過熱，爆裂。⑤正常的水循環(huán)被破壞（不適當(dāng)