PLC在鍋爐干式出灰系統(tǒng)中的應(yīng)用2

西安工程技師學(xué)院PAGEPAGE38畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）函授站

西工院09級(jí)專業(yè)

機(jī)電一體化姓名

劉媛目錄目錄 I摘要 1前言 3第一章電廠除塵概述 51.1設(shè)計(jì)及基本燃料情況 51.1.1設(shè)計(jì)達(dá)到的控制要求 51.1.2鍋爐除塵技術(shù) 61.1.4設(shè)計(jì)工作流程 71.1.5設(shè)計(jì)遵循原則 81.2傳感器的選用 81.2.1傳感器的選用 81.2.2傳感器的選用 81.2.3電廠用煤選擇 9第二章除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制的組成 102.1除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制的特點(diǎn) 102.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 102.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng) 102.2.2輸入輸出點(diǎn) 11第三章可編程控制器及鍋爐的介紹 123.1可編程控制器的基本構(gòu)成 123.1.1可編程序控制器的主要功能和特點(diǎn) 143.1.2.PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 163.1.3.可編程序控制器的選擇 163.2鍋爐簡(jiǎn)介 193.2.1鍋爐的分類 193.2.2鍋爐的工作原理 203.2.3.鍋爐的除塵設(shè)備類型分類 20第四章硬件設(shè)計(jì) 224.1電除塵系控制范圍 224.2元件明細(xì) 244.3箱體設(shè)計(jì) 26第五章軟件設(shè)計(jì) 285.1功能設(shè)計(jì) 285.2流程圖 285.3I/O分配表 295.4外部接線圖 305．5梯形圖 315.6指令表： 34第六章調(diào)試過(guò)程及結(jié)果 366.1梯形圖的調(diào)試過(guò)程 366.2系統(tǒng)壓力異常倉(cāng)泵壓力沒(méi)有低于設(shè)定值： 396.3系統(tǒng)完成 39設(shè)計(jì)總結(jié) 40致謝 41參考文獻(xiàn) 42摘要本論文是針對(duì)鍋爐出灰西系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一套鍋爐干式出灰系統(tǒng)。我們需要對(duì)它的出灰系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步了解，熱電廠的出灰系統(tǒng)是熱電廠的工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們先從鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行研究，鍋爐在出灰系統(tǒng)中，是讓風(fēng)機(jī)把灰吹向管道，然后我們?cè)谄渲性O(shè)一電廠用來(lái)吸附灰塵，而灰塵將會(huì)進(jìn)入灰倉(cāng)。這個(gè)灰倉(cāng)是又我們用PLC來(lái)控制它進(jìn)出灰的。現(xiàn)在的鍋爐出灰系統(tǒng)大多數(shù)選用干式出灰系統(tǒng)。它彌補(bǔ)了以前濕式出灰對(duì)水資源的浪費(fèi)。第一章我們對(duì)電廠近幾年的發(fā)展?fàn)顩r和先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行了解，當(dāng)下電廠出灰系統(tǒng)沖灰用水，降低水體污染，同時(shí)，收集的干粉煤灰還可綜合利用。所以首先對(duì)設(shè)計(jì)中可能涉及煤類型的選用。還要確定本設(shè)計(jì)中鍋爐的類型，鍋爐除塵器的類型，鍋爐處灰系統(tǒng)的組成以及設(shè)計(jì)中可能用到的傳感器進(jìn)行初步的了解。第二章了解了自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成。明白了自動(dòng)控制的特點(diǎn)和意義。明白了自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該怎么實(shí)現(xiàn)要求的功能。應(yīng)為本設(shè)計(jì)的要求是用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的功能，首先打開透氣閥，再打開進(jìn)料閥，這時(shí)候由我們PLC所設(shè)定的值來(lái)控制出灰，我們?cè)O(shè)定有壓力傳感器，等到灰塵的重量達(dá)到一定值時(shí)自動(dòng)打開出灰閥。另一種是時(shí)間繼電器，等設(shè)定值到我們所設(shè)定的時(shí)間后，自動(dòng)打開出灰閥。還有一種人工手動(dòng)閥，以防止我們需要隨時(shí)開關(guān)出料閥的時(shí)候。出料的時(shí)候先關(guān)閉進(jìn)料閥，在關(guān)閉透氣閥，判斷母管壓力是否到位，判斷灰管壓力是否到位，判斷在此系統(tǒng)中是否有其他倉(cāng)泵出灰，待所有條件滿足，才可以打開出料閥。若有任何一條件沒(méi)滿足，我們都需要停止檢查，需要報(bào)警的報(bào)警，需要排堵的排堵，直到一切滿足后，才可出灰。所以在第三章就對(duì)PLC進(jìn)行了更近一步的了解。明白了梯形圖應(yīng)該怎么去設(shè)計(jì)。然后就是硬件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)包括出灰系統(tǒng)同用到的各種硬件組織。設(shè)計(jì)要達(dá)到的控制要求，再根據(jù)這些要求去確定硬件的分布、外形以及材料。從出灰管道倉(cāng)泵再到母管都要涉及到。然后就設(shè)軟件設(shè)計(jì)，先是流程圖的設(shè)計(jì)，根據(jù)控制要求確定了工作過(guò)程，才可以確定下來(lái)工作流程圖。然后就是分配表，確定下來(lái)每個(gè)控制按鈕在梯形圖中的地址，然后才能進(jìn)行梯形圖的編寫，這是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，必須在梯形圖中編寫到每個(gè)工作過(guò)程，才能通過(guò)可編程控制器實(shí)現(xiàn)整體出灰系統(tǒng)的自動(dòng)化。最后，才是系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程，因?yàn)槲覀儣l件有限，不能通過(guò)接線來(lái)觀察系統(tǒng)運(yùn)行的全部過(guò)程，所以只能通過(guò)電腦調(diào)試檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。我們將軟件程序設(shè)定為用三菱FX-1N這臺(tái)PLC操作臺(tái)上的燈泡來(lái)代替出灰系統(tǒng)中的所有流程，我們將會(huì)設(shè)定程序去控制燈泡，用我們所學(xué)到的步進(jìn)指令，時(shí)間繼電器，燈泡的閃爍，以及更多的PLC的知識(shí)。讓它們模擬鍋爐出灰的過(guò)程。總之，本設(shè)計(jì)在工業(yè)出灰中，是先進(jìn)的，而且是很有必要的存在，盡管還有些許不足，但從總體的運(yùn)行效果來(lái)看，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行可以知道系統(tǒng)的性能和它的可靠穩(wěn)定性，并且滿足工藝的要求。關(guān)鍵字：鍋爐干式PLC自動(dòng)控制出灰前言懸浮在大氣中的顆粒越過(guò)一定濃度就會(huì)毒化環(huán)境，危害人體健康。因此，對(duì)對(duì)從污染源排放出來(lái)的粉塵進(jìn)行有效的控制與防治，在當(dāng)今環(huán)境是非常有必要的。是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)度的越來(lái)越發(fā)達(dá)，用電量也越來(lái)越大。1987年我國(guó)發(fā)電裝置已突破一億千瓦，其中300萬(wàn)多千瓦就是以燃料為主的火力發(fā)電。各種工廠燃燒，民用取暖都離不開鍋爐燃燒。所以這就成了空氣污染的重大源頭。為了治理這一大污染，人們想出了各種鍋爐除塵方式，機(jī)械除塵；過(guò)濾除塵；電除塵；濕式除塵。隨著出灰的大量再利用，傳統(tǒng)的水沖式除灰以被淘汰。現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的是干式電除塵。它具有節(jié)約水源，保護(hù)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，另外，在干式除塵中也有一定不足，例如，工況惡劣，控制點(diǎn)數(shù)多等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)系統(tǒng)由于抗干擾能力弱，可靠性差，效率低故障排除維修復(fù)雜，達(dá)不到預(yù)期的控制效果目標(biāo)，而可編程控制器（PLC）的抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，選用可編程控制器(PLC)在鍋爐干式除塵系統(tǒng)可顯著提高工程的實(shí)用性。改善了原有的不足。鍋爐，它是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。在工業(yè)生產(chǎn)上，鍋爐起著至關(guān)重要的作用。它是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问剑?jīng)過(guò)鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場(chǎng)所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過(guò)蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓部分）、“爐”（即燃燒設(shè)備部分）、附件儀表及附屬設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)完整體。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出。其中重點(diǎn)要講的是下圖的出灰系統(tǒng)的儲(chǔ)灰倉(cāng)，它是輸灰系統(tǒng)儲(chǔ)藏粉塵的一種常用裝置，分別設(shè)有本體和輔助設(shè)備兩部分。設(shè)備主要包括：灰斗，筒和梯子平臺(tái)，料位指示，壓力傳感器等。觸灰倉(cāng)儲(chǔ)存燃煤鍋爐除塵器收集的粉塵時(shí)，計(jì)算容積通常不能少于燃煤鍋爐連續(xù)兩天產(chǎn)量。為反應(yīng)倉(cāng)泵內(nèi)粉塵量的多少，便于輸送系統(tǒng)正常工作，倉(cāng)泵內(nèi)通常設(shè)置有料位信號(hào)，并且與出灰輸送系統(tǒng)相連鎖。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要計(jì)量時(shí)，灰倉(cāng)設(shè)計(jì)就可以采用稱量。在系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中，我們要實(shí)現(xiàn)壓力控制，時(shí)間控制，手動(dòng)控制。為了防止在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，由于灰量過(guò)大或者別的什么原因讓出灰過(guò)程受阻，引起出灰管壓力上升慢，給系統(tǒng)造成倉(cāng)泵內(nèi)灰出完的假象，從而導(dǎo)致系統(tǒng)判斷失誤。為了避免系統(tǒng)操作引起的堵管，在程序中設(shè)置了一分鐘延長(zhǎng)時(shí)間，在出料閥打開一分鐘后再檢測(cè)灰管的壓力，給出灰的順利進(jìn)行提供了可靠的保證。采用了PLC技術(shù)，系統(tǒng)的可靠性顯著提高。2012年5月11日劉媛第一章電廠除塵概述1.1設(shè)計(jì)及基本燃料情況某熱電廠共有八臺(tái)鍋爐，每臺(tái)鍋爐包括三個(gè)電場(chǎng)集塵裝置，每個(gè)電場(chǎng)包括一組（兩個(gè)）倉(cāng)泵，每個(gè)倉(cāng)泵附近都配置一個(gè)就地控制箱，利用控制箱盤上面的手動(dòng)開關(guān)，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門進(jìn)行手動(dòng)操作和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。應(yīng)為每個(gè)鍋爐的工作過(guò)程都是相同的，所以本設(shè)計(jì)就針對(duì)一個(gè)鍋爐進(jìn)行研究。這個(gè)熱電場(chǎng)是臺(tái)1000MV，一年課運(yùn)行的時(shí)間是6000小時(shí)，發(fā)電可以達(dá)到60億度。所用的煤為有煙煤，煤粉含量為18%。下圖1-1-1是出灰系統(tǒng)示意圖。圖1-1-1負(fù)壓反吹風(fēng)除塵器系統(tǒng)流程圖1.1.1設(shè)計(jì)達(dá)到的控制要求1．實(shí)現(xiàn)出灰的過(guò)程自動(dòng)化，為便于操作調(diào)整及應(yīng)急處理，應(yīng)能隨時(shí)切換到手動(dòng)控制狀態(tài);2．當(dāng)操作室內(nèi)的“遠(yuǎn)程/就地”開關(guān)打到“就地”位置時(shí)，自動(dòng)停止出灰;3．倉(cāng)泵的進(jìn)料重量和進(jìn)料時(shí)間雙重控制，進(jìn)料重量或進(jìn)料時(shí)間任意一個(gè)達(dá)到要求都作為倉(cāng)泵料滿對(duì)待;4．同一出灰管線上只能有一個(gè)倉(cāng)泵出灰，一電場(chǎng)用一根出灰管，先滿足出灰條件的優(yōu)先出灰，二、三電場(chǎng)共用一根出灰管，先滿足出灰條件的優(yōu)先出灰;5．當(dāng)發(fā)生灰管堵塞后(灰管壓力大于550KPa)，報(bào)警指示燈發(fā)出聲光報(bào)警，直至灰管堵塞故障排除;6．當(dāng)來(lái)氣母管壓力小于400KPa時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。1.1.2鍋爐除塵技術(shù) 除塵器是從氣流中將粉塵從其中分離的設(shè)備，它的工作狀況能直接影響排往大氣中的粉塵濃度，從而影響周圍環(huán)境。在負(fù)壓操作中，如果除塵器的效率太低的話，就會(huì)影響風(fēng)葉輪，使其迅速磨損。除了直接的經(jīng)濟(jì)損失外，還會(huì)影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，甚至?xí)黄葯z修。由于生產(chǎn)的需要，時(shí)間中采用了多種多樣的除塵器。根據(jù)所利用的除塵機(jī)原理不同除塵機(jī)可分為機(jī)械除塵器、和電除塵器兩大類。機(jī)械力中有重力、慣性力、沖擊、粉塵與水滴的碰撞等，過(guò)濾也是機(jī)械的一種形式。我們?cè)O(shè)計(jì)用到的是電除塵技術(shù)。

1.1我國(guó)現(xiàn)有干除灰系統(tǒng)類型較多，有負(fù)壓、正壓、微正壓、機(jī)械式等，每種中又有若干小類別。 1．正壓氣力除灰系統(tǒng)我國(guó)應(yīng)用最多，目前已有60余座電廠采用，技術(shù)也較成熟。其輸送介質(zhì)為0．8好a壓縮空氣，輸送距離在1000m2．微正壓氣力除灰系統(tǒng)輸送空氣壓力不大于0．2MPa，供灰裝置為氣鎖閥(又稱小倉(cāng)泵)，最大出力為80t／b，輸送距離一般為500m左右。目前我國(guó)投產(chǎn)的5個(gè)電廠均為引進(jìn)美國(guó)ASH、UCC或cE公司產(chǎn)品，微正壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是無(wú)需再設(shè)干灰集中裝置，系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，但目前已運(yùn)行的設(shè)備大多達(dá)不到設(shè)計(jì)出力，氣鎖閥磨損等問(wèn)題也需解決。3．負(fù)壓氣力除灰系統(tǒng)負(fù)壓最大值在一O。06～--0．04MPa之間，由負(fù)壓風(fēng)機(jī)、水環(huán)式真空泵、水抽子、汽抽子等產(chǎn)生，通過(guò)除塵器灰斗下的物料輸送閥向系統(tǒng)供灰。目前運(yùn)行的系統(tǒng)有成套進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)化和國(guó)產(chǎn)三類，出力在10～40t／h之間，通常輸送當(dāng)量長(zhǎng)度不超過(guò)200m，該系統(tǒng)本身衛(wèi)生情況良好，自動(dòng)化程度高，進(jìn)口的幾套系統(tǒng)運(yùn)行情況較好。由于輸送距離短，一般只用作干灰集中，再配以其他系統(tǒng)外運(yùn)。·同時(shí)，有些部件磨損較大，有一定維護(hù)工作量。4．其它系統(tǒng)為了將除塵器下各灰斗分散排出的干灰集中，以便向外輸送，有的采用空氣斜槽、螺旋輸送機(jī)等裝置?？諝庑辈蹮o(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，動(dòng)力消耗低，投資小，磨損小，只要符合坡度≥6％(爭(zhēng)取8～10)即可采用。螺旋輸送機(jī)具有與空氣斜槽相似的優(yōu)點(diǎn)，只要滿足其出力與給料機(jī)匹配，機(jī)殼內(nèi)處于微負(fù)壓狀態(tài)，懸吊軸承處于灰位之上，蓋扳、檢查孔等結(jié)合面密封良好等條件，運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)大問(wèn)題。1.1.4設(shè)計(jì)工作流程鍋爐煙氣中的灰塵通過(guò)電收塵收集后落入灰倉(cāng)，灰倉(cāng)下部安裝有倉(cāng)泵，灰經(jīng)輸灰管進(jìn)入倉(cāng)泵。在自動(dòng)控制運(yùn)行工況下，具體工藝流程為:倉(cāng)泵內(nèi)無(wú)灰時(shí)，打開透氣閥→延時(shí)5s→開進(jìn)料閥→延時(shí)5s→當(dāng)倉(cāng)泵進(jìn)料量達(dá)到設(shè)定值(時(shí)間/重量/人工)時(shí)→料位信號(hào)到→關(guān)閉進(jìn)料閥→延時(shí)5s→關(guān)閉透氣閥→此時(shí)判斷母管壓力是否到位/判斷灰管壓力是否到位/判斷在此系統(tǒng)中沒(méi)有其它倉(cāng)泵出灰，所有條件滿足→打開出料閥→延時(shí)5s→打開一次氣閥→延時(shí)5s→打開二次氣閥1min后→檢查灰管壓力，當(dāng)灰管壓力低于設(shè)定值時(shí)→關(guān)閉一次氣閥→延時(shí)20s后→關(guān)閉二次氣閥→關(guān)閉出料閥完成一次出灰循環(huán)。當(dāng)發(fā)生出灰管路堵塞時(shí)，系統(tǒng)設(shè)置了排堵閥，通過(guò)負(fù)壓反抽來(lái)疏通出灰管路。關(guān)閉一次氣閥后，延時(shí)20s后關(guān)閉二次氣閥。目的是保證出灰管路暢通，避免發(fā)生管路堵塞。1.1.5設(shè)計(jì)遵循原則1.盡量利用現(xiàn)有場(chǎng)地、設(shè)施。2.系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)潔、布置方便、維護(hù)工作小。3.系統(tǒng)投資盡量節(jié)約。1.2傳感器的選用壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓力效應(yīng)制造。壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過(guò)外力作用后的電荷，只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。1.2.1傳感器的選用壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳感器，通常把壓力測(cè)量?jī)x表中的電測(cè)式儀表。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件（或應(yīng)變計(jì)）組成。彈性敏感元件的作用是使被測(cè)壓力作用于某個(gè)面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件或應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。有時(shí)把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。關(guān)系，一般是正比關(guān)系。所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大。壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器和微差壓變送器，負(fù)壓變送器三種壓力變送器1.2.2此次設(shè)計(jì)，用到兩種壓力出傳感器，一種是安裝在倉(cāng)泵底部的重力傳感器。一種是安裝在灰管和母管里的管道氣壓傳感器。倉(cāng)泵重力傳感型號(hào)確定：器德國(guó)HBMZ6FD1-50KG稱重傳感器：Z6可以達(dá)到C6精度的稱重傳感器Z6彎曲粱稱重傳感器是工業(yè)稱重的首選，它有非常高的精度，可以應(yīng)用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，是平臺(tái)秤，料斗秤的理想選擇。按照標(biāo)準(zhǔn)其額定負(fù)載分別為5Kg/10Kg/20kg/50kg/100kg/200kg/500kg/1t/保護(hù)等級(jí)EMC認(rèn)證材料。管道氣壓傳感器：PTC302，廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力等壓力測(cè)試與控制。通常也成為：防水壓力傳感器或者管道壓力傳感器。量程為：-0.1～0～1～150（MPa）綜合精度為：0.25%FS、0.5%FS輸出信號(hào)：4～20Ma(二線制)0～5V、1～5V、0～10V（）三線制供電電壓：24DV(9～36CV)介質(zhì)溫度：-20～85℃負(fù)載電阻：電流輸出型最大為800歐。電壓輸出型，大于50歐。絕緣電阻：大于2000兆歐密封等級(jí)：IP65長(zhǎng)期穩(wěn)定性能：0.1%FS/年振動(dòng)影響：在機(jī)械振動(dòng)頻率20HZ～1000HZ內(nèi)，輸出變化小于0.1%FS外形尺寸：M20×26×851.2.3電廠用煤選擇現(xiàn)在市場(chǎng)上有兩種煤，一種是有煙煤，一種是無(wú)煙煤。和無(wú)煙煤相比，有煙煤的缺點(diǎn)含的雜質(zhì)比較多，燃燒后產(chǎn)生的粉塵也是比較多的。優(yōu)點(diǎn)是有煙沒(méi)得價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較便宜，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，工廠大多采用的是有煙煤查表得知規(guī)定有煙煤的灰分占18%。煤灰的基本平均密度為：1.35-2.9g/cm3之間；電廠鍋爐的灰渣：1g/cm第二章除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制的組成2.1除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制的特點(diǎn)1．先進(jìn)的除塵技術(shù)工藝往往會(huì)提出更高的自動(dòng)控制要求，要滿足這些要求就必須探索新的控制方法和手段。這些方法和手段能為除塵工藝的改革提供有價(jià)值的思路和建議。2．除塵工程與生產(chǎn)工程不同，除塵系統(tǒng)的自動(dòng)控制隨除塵工程規(guī)模大小，除塵器的形式，環(huán)境對(duì)除塵效果的要求以及企業(yè)管理水平的相差較大。3．除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制一般分為集中控制和機(jī)旁控制，前者是生產(chǎn)管理；后者是維護(hù)檢修。4．中小型除塵系統(tǒng)用普通儀表，儀器控制除灰過(guò)程，中大型除塵系統(tǒng)選用可編程序控制器及相關(guān)儀表控制。5．除塵系統(tǒng)的自動(dòng)控制用的箱，盤，柜放在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件比較惡劣，在防塵防水和元件選則方面要求較高，否則會(huì)影響自動(dòng)控制裝置的正常運(yùn)行。2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成除塵系統(tǒng)工藝過(guò)程中包括除塵，閥門，振動(dòng)器，灰塵輸送裝置以及風(fēng)機(jī)，電機(jī)等機(jī)械設(shè)備，它們要根據(jù)要求的程序，時(shí)間和邏輯關(guān)系定時(shí)開，停。例如在這個(gè)鍋爐中清灰，卸灰和輸灰設(shè)備就要根據(jù)工藝條件按預(yù)定時(shí)間程序周期運(yùn)行。在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，這種調(diào)節(jié)，控制方式為順序邏輯控制。另外，含塵氣體除塵工藝過(guò)程和其他工藝過(guò)程一樣，也需要在一定的溫度，壓力和差壓等工藝條件下進(jìn)行。2.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)（1）在自動(dòng)控制過(guò)程領(lǐng)域中，任何自動(dòng)控制系統(tǒng)都是由對(duì)象和自動(dòng)控制裝置兩部分組成的，對(duì)象包括閥門，輸灰電機(jī)?？刂蒲b置有自動(dòng)檢測(cè)裝置和報(bào)警裝置。它們自動(dòng)地反映出灰過(guò)程的狀況以及除塵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。自動(dòng)檢測(cè)裝置和報(bào)警裝置是在除塵器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備中的各種參數(shù)自動(dòng)，連續(xù)地進(jìn)行檢測(cè)并且顯示出來(lái)。只有采用了自動(dòng)檢測(cè)，才談得上工藝過(guò)程的自動(dòng)控制。（2）自動(dòng)保護(hù)裝置是在設(shè)備運(yùn)行不正常，有可能發(fā)生事故時(shí)，自動(dòng)保護(hù)裝置就能自動(dòng)的采取措施，防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大，保護(hù)人身和設(shè)備的安全。實(shí)際上自動(dòng)保護(hù)裝置和自動(dòng)報(bào)警裝置往往是配合使用的。（3）自動(dòng)操作系統(tǒng)是利用自動(dòng)操作裝置根據(jù)工藝的要求，自動(dòng)的啟動(dòng)或停止某臺(tái)設(shè)備，或進(jìn)行交替動(dòng)作。（4）自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置在除塵系統(tǒng)中，有些工藝參數(shù)需要保持在規(guī)定范圍內(nèi)，如果爐煤氣系統(tǒng)中，灰管壓強(qiáng)，母管壓強(qiáng)在400kPa~550kPa之間。當(dāng)某種情況使得工藝參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，就由自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置對(duì)產(chǎn)生過(guò)程實(shí)施影響，使工藝參數(shù)恢復(fù)到原來(lái)的規(guī)定值上。2.2.2輸入輸出點(diǎn)在大中型除塵控制系統(tǒng)中采用一定數(shù)量的自動(dòng)檢測(cè)儀表，它們的輸出信號(hào)都送入了由PLC和計(jì)算機(jī)組成的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行顯示，儲(chǔ)存，分析等。此外，PLC和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還可以發(fā)出信號(hào)來(lái)控制某些連續(xù)動(dòng)作裝置，如一次氣閥，二次氣閥，透氣閥，進(jìn)料閥，出料閥等。這種信號(hào)成為輸入信號(hào)，叫做模擬量信號(hào)；從PLC和計(jì)算機(jī)發(fā)出的微信號(hào)，叫做模擬量輸出信號(hào)，通常用做控制某些調(diào)節(jié)閥門。還有一種狀態(tài)信號(hào)，比如控制輸灰管運(yùn)行或停止，這種信號(hào)叫做開關(guān)量輸入信號(hào)。開關(guān)量輸入信號(hào)通常是從按鈕，限位開關(guān)和繼電器輔助觸點(diǎn)上取得，是無(wú)源觸點(diǎn)。從PLC系統(tǒng)發(fā)出的用來(lái)控制設(shè)備運(yùn)行或者停止的信號(hào)叫做開關(guān)輸出信號(hào)。開關(guān)量輸出信號(hào)通常用來(lái)觸發(fā)接觸器，繼電器，電磁閥和信號(hào)燈等。可以使它們按照自己預(yù)先編制的程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行控制顯示。在除塵控制系統(tǒng)中輸入，輸出點(diǎn)的多少反映了這個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模大小，其中還包括處理工藝，設(shè)計(jì)思路，被控制設(shè)備不同對(duì)自動(dòng)化要求的程度等好多因素。但是，除塵系統(tǒng)的控制過(guò)程都有一個(gè)特點(diǎn)就是開關(guān)量多，模擬量少，以邏輯順序控制為主，閉環(huán)回路控制為輔。因此，PLC在除塵系統(tǒng)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。第三章可編程控制器及鍋爐的介紹3.1可編程控制器的基本構(gòu)成可編程控制器（PLC）可以把他看做是一種計(jì)算機(jī)。它與普通的計(jì)算機(jī)相比，具有更強(qiáng)的跟工業(yè)過(guò)程相連的接口，更直接地適用于控制要求的編程語(yǔ)言，可以在惡劣的環(huán)境下運(yùn)行等好多特點(diǎn)，因此在除塵技術(shù)中普遍采用。另外，它與一般計(jì)算機(jī)一樣的是，它具有中央處理器(CPU)，存儲(chǔ)器，I/O接口以及外圍設(shè)備等。如圖3-1-1所示1.中央處理器（CPU）中央處理器是PLC控制系統(tǒng)的核心，由于處理器，電源和存儲(chǔ)器三部分組成，它處理部分主要用來(lái)完成邏輯判斷，算數(shù)運(yùn)算等功能。它采用掃描的方式接受現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并且存入輸入狀態(tài)表或者存儲(chǔ)器中，同時(shí)可以診斷出電源，內(nèi)部電路的工作狀態(tài)以及編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。2.存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)器擴(kuò)展在CPU里面有兩種存儲(chǔ)器，分別是內(nèi)部存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，內(nèi)部存儲(chǔ)器用來(lái)存放操作系統(tǒng)，監(jiān)控程序，模塊化應(yīng)用功能子程序，命令解釋和功能子程序的調(diào)用管理程序，系統(tǒng)參數(shù)等；程序存儲(chǔ)器主要用來(lái)儲(chǔ)存通過(guò)編程器輸入的用戶程序。3.I/O接口將工業(yè)過(guò)程信號(hào)與CPU聯(lián)系起來(lái)的接口叫做I/O接口，其中包括數(shù)字量I/O接口和模擬量I/O接口。數(shù)字量輸入接口的任務(wù)是將外部過(guò)程信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC的內(nèi)部電平信號(hào)；數(shù)字量輸出接口的任務(wù)是將PLC的內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換成PLC的內(nèi)部數(shù)字信號(hào)；模擬量的輸出接口的任務(wù)是將PLC的內(nèi)部數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成外部過(guò)程的模擬量信號(hào)。對(duì)于不同的工程，相應(yīng)有各種不同類型的I/O接口。4.通訊接口PLC配有各種類型的通訊接口，可以實(shí)現(xiàn)“人—機(jī)”或者“機(jī)—機(jī)”之間的對(duì)話。通過(guò)這些通訊接口，可以與打印機(jī)，監(jiān)視器，其他PLC或計(jì)算機(jī)連接。和打印機(jī)連接時(shí)，可以將參數(shù)，過(guò)程信息等輸出打?。缓捅O(jiān)視器相連接時(shí)，可以將過(guò)程動(dòng)或靜圖像顯示出來(lái)；和其他PLC連接時(shí)，可以組成多機(jī)系統(tǒng)或聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠的自動(dòng)控制；當(dāng)與計(jì)算機(jī)連接時(shí)，就可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制，數(shù)據(jù)收集等功能。5.智能I/O為了滿足更加復(fù)雜的控制功能的需要，PLC配有很多智能I/O接口，比如PID模塊，定位控制模塊，高速計(jì)數(shù)模塊等。所有這些模塊都帶有自身的處理系統(tǒng)，這被稱為智能I/O。6.擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口是一種用于連接中心單元與擴(kuò)展單元，以及擴(kuò)展單元的模塊。當(dāng)一個(gè)中心單元所容納的I/O不能滿足要求時(shí)，就需要使用擴(kuò)展接口I/O系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。一般情況下，可用擴(kuò)展接口模塊對(duì)I/O模塊的地址進(jìn)行設(shè)定，從而根據(jù)需要方便地修改硬件地址。7.編程器程序編制確定了PLC的功能，程序輸入時(shí)在編程器上實(shí)現(xiàn)的。編程器除了用來(lái)完成編寫，輸入，調(diào)試程序外，還可以作為現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視設(shè)備使用。編程器是一種PLC的外圍設(shè)備，也是重要的“人機(jī)”接口裝置。編程器課分為專用型和通用型兩種，編程器的型式確定了編程的方法。在中，小型PLC系統(tǒng)中，常采用帶LED或LCD顯示器的編程器，這是一種專用型編程器；在大型PLC系統(tǒng)中，常采用帶CRT的通用型編程器。支持編程器的外圍設(shè)備有磁帶機(jī)，軟盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤驅(qū)動(dòng)器，打印機(jī)等。8.電源PLC的電源大體分為CPU電源和I/O電源兩部分，一般都是從動(dòng)力電源上去的。如果有控制電源的場(chǎng)合，也可以直接從控制電源上取。無(wú)論采用哪種形式，都要設(shè)置隔離變壓器，以便于和外部電源隔離。最好采用帶屏幕的隔離變壓器和阻容吸收裝置。3.1.1可編程序控制器的主要功能和特點(diǎn)1.PLC主要功能隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，它的功能也越來(lái)越完善。一般PLC有邏輯運(yùn)算，四則運(yùn)算，比較，傳送，譯碼等多項(xiàng)功能。其中有：邏輯運(yùn)算；計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)；步進(jìn)控制；四則運(yùn)算包括加，減，乘，除；中斷控制；A/D,D/A轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；比例，積分，微分功能；跳轉(zhuǎn)；I/O強(qiáng)制；數(shù)據(jù)比較和傳送；矩陣運(yùn)算；函數(shù)運(yùn)算；高速計(jì)數(shù)控制；定位控制；PID控制；排序及查表；通訊和聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控和容錯(cuò)；自診斷及報(bào)警；高級(jí)語(yǔ)言編程及報(bào)表打印；入機(jī)對(duì)話等。2.PLC的主要功能產(chǎn)品系列化目前國(guó)外個(gè)大PLC廠家每隔幾年就要推出一個(gè)新系列產(chǎn)品，許多公司PLC已經(jīng)具有很多種系列產(chǎn)品，他們一般分為大，中，小三種機(jī)型。表3-1-1給出了各種機(jī)型的規(guī)模和性能。機(jī)體小型化，結(jié)構(gòu)模塊化由于專用大規(guī)模集成電路和表面安裝零件技術(shù)的應(yīng)用，使得帶ASJC（特種場(chǎng)合專用IC）的電路密集，緊湊。實(shí)現(xiàn)了PLC機(jī)體小型化。多處理器一般小型PLC為單處理系統(tǒng)；中型PLC為雙處理系統(tǒng)，包括打字處理器和位處理器；大型PLC為多處理器系統(tǒng)，除了打字處理器，位處理器，還有浮點(diǎn)處理器等。表3-1-1各種機(jī)型的規(guī)模和性能較強(qiáng)的儲(chǔ)存能量PLC的存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩種。內(nèi)存儲(chǔ)器多半采用CMOS電路和RAM等。容量課達(dá)到數(shù)千字節(jié)的數(shù)兆字節(jié)，它作為PLC的程序存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)方式有磁盤、磁帶等，作為文件管理和各種數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)。強(qiáng)的I/O的接口能力考慮到工業(yè)控制的需要，常用的數(shù)字量輸入、輸出接口分為和直流兩種，電壓等級(jí)有5V、24V、和220V，負(fù)載能力可以從0.5到5A。模擬量輸入、輸出電壓有±50mV到±10V，電流型有0~10mA或4~20mA等多種規(guī)格。為了提高PLC運(yùn)行的可靠性，輸入、輸出接口一般都采取隔離措施?？煽啃愿摺⒖垢蓴_能力強(qiáng)由于目前的PLC都采用打規(guī)模集成電路，元器件的數(shù)量大大減少，使得PLC進(jìn)一步小型化；同時(shí)，也增增加了PLC的技術(shù)保密性。PLC本身具有課迅速判斷故障的自診斷的功能，從而大大地提高了它的可靠性。PLC本身的平均無(wú)故障時(shí)間一般在5×10^4h以上。另外，每個(gè)制造廠家在硬件設(shè)計(jì)和電源設(shè)計(jì)的時(shí)候都充分考慮發(fā)到了PLC的抗干擾性，就保證了PLC在各種復(fù)雜場(chǎng)合運(yùn)行的可靠運(yùn)行。外圍接口智能化目前，新的PLC具有許多智能化的外圍接口，這些接口具有獨(dú)立的處理器和存儲(chǔ)器。作為專用的過(guò)程外圍接口，可以完成特殊的功能，獨(dú)立進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)；也可以作為溫度控制、位置控制；還可以顯示終端、打印機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)過(guò)程監(jiān)控、報(bào)表打印、信息處理等，大大地增強(qiáng)了PLC的單機(jī)功能。通俗化編程語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言并存為了適應(yīng)更多的工程技術(shù)的需要，PLC具有多種形式的編程語(yǔ)言，除了采用常用的梯形圖、語(yǔ)句表和流程編程外，有些大型的還可以使用計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言。3.1.2.PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段，功能設(shè)計(jì)、基本設(shè)計(jì)、和詳細(xì)設(shè)計(jì)；他們之間密切相關(guān)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)控制系統(tǒng)的功能要求書做一說(shuō)明?？刂葡到y(tǒng)功能要求書是設(shè)計(jì)開展PLC控制系統(tǒng)實(shí)際的依據(jù)，相當(dāng)于委托設(shè)計(jì)任務(wù)書（1）功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)要按照控制系統(tǒng)的功能要求內(nèi)容。其中包括概述、工藝要求工藝設(shè)備布置圖、工藝流程圖、操作點(diǎn)分布圖、控制室和I/O站布置圖、電氣設(shè)備傳動(dòng)性能表等（2）基本設(shè)計(jì)階段基本設(shè)計(jì)階段就是根據(jù)控制系統(tǒng)功能規(guī)格的要求內(nèi)容，確定它的控制系統(tǒng)組態(tài)、I/O定義、硬件設(shè)備的選擇及屏、臺(tái)、箱、柜數(shù)量的確定，外部設(shè)備的選擇等?；景?修改完善設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容、控制系統(tǒng)組態(tài)圖以及組態(tài)方式的說(shuō)明、程序流程圖和程序結(jié)構(gòu)說(shuō)明、系統(tǒng)的控制級(jí)別分化、運(yùn)轉(zhuǎn)方式類別，并且要詳細(xì)說(shuō)明每一種運(yùn)轉(zhuǎn)方式的工作過(guò)程（包括自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、半自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)有包括遠(yuǎn)程手動(dòng)和機(jī)旁手動(dòng)兩種）；操作點(diǎn)的功能說(shuō)明；I/O表；故障類別和處理方法；系統(tǒng)和單體設(shè)備的狀態(tài)定義；通訊方式和參數(shù)設(shè)定；通訊的主要內(nèi)容；圖形畫面的內(nèi)容和要求；施工設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括不知安裝設(shè)計(jì)和配線設(shè)計(jì)。下圖是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程示意：3.1.3.可編程序控制器的選擇種類繁多的PLC是給我們提供了選擇余地；但也給我們選擇上帶來(lái)了困難。所以我們選擇要有原則：1.PLC的選型原則PLC的選型主要是根據(jù)使用的場(chǎng)合、控制對(duì)象、工作環(huán)境、費(fèi)用和特殊要求，所以要滿足在功能上滿足要求，又要經(jīng)濟(jì)合理。我們?cè)谶x用時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：表3-1-2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程示意圖（1）開關(guān)量輸入總點(diǎn)和電壓等級(jí)符合要求；（2）開關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)及輸出功率符合要求；（3）模擬量輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)符合要求；（4）是否有特殊的控制功能，比如高速計(jì)數(shù)、PID定位、通訊等職能模塊；（5）被控制對(duì)象對(duì)響應(yīng)速度、采樣周期的要求；（6）是否有復(fù)雜的數(shù)值運(yùn)算；（7）中控室離現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的距離；（8）是否要預(yù)留發(fā)展的可能；（9）熟悉PLC機(jī)型的詳細(xì)資料以及應(yīng)用的實(shí)際；選擇PLC機(jī)型時(shí)，要對(duì)它的I/O點(diǎn)數(shù)、儲(chǔ)存器容量、功能、外形結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、外圍設(shè)備、設(shè)置條件和價(jià)格等多項(xiàng)指數(shù)綜合分析比較，然后才能確定機(jī)型。2.I/O點(diǎn)數(shù)的估算控制系統(tǒng)總的輸入輸出點(diǎn)數(shù)是根據(jù)每個(gè)單位設(shè)備的I/O點(diǎn)數(shù)決定的，最后按實(shí)際的點(diǎn)數(shù)另加10%~20%備用量來(lái)考慮。進(jìn)行PLC硬件設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行估算是一個(gè)很重要的基本工作，它直影響下面的存儲(chǔ)器容量的估算。一般來(lái)講，一個(gè)按鈕需要占一個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)光點(diǎn)開關(guān)占一個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)信號(hào)燈占一個(gè)輸出點(diǎn)；而對(duì)選擇開關(guān)來(lái)說(shuō)，一般有幾個(gè)位置就占用幾個(gè)輸入點(diǎn)；對(duì)各種位置開關(guān)，一般占一個(gè)或者兩個(gè)輸入點(diǎn)。3.儲(chǔ)存器容量的估算這里所說(shuō)的存儲(chǔ)器容量要和我們程序鎖需要內(nèi)存容量來(lái)區(qū)別，前者是指硬件存儲(chǔ)器的容量，而后者是指存儲(chǔ)器中為我們開放的部分；只要估算出我們程序所需要存儲(chǔ)容量，相應(yīng)的就解決了存儲(chǔ)器容量的大小在有通訊接口的情況下，需要更具通訊接口的數(shù)量、每個(gè)接口通訊數(shù)據(jù)量的大小以及具體PLC塊轉(zhuǎn)移指令所占的內(nèi)存字?jǐn)?shù)，來(lái)確定出數(shù)據(jù)通訊所占的內(nèi)存大小，最后對(duì)比確定下表給出了中小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)與儲(chǔ)存容量的關(guān)系如下表3-1-3：表3-1-3中小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)與存儲(chǔ)器容量的關(guān)系4.功能的選擇根據(jù)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行PLC的功能選擇，它通常包括運(yùn)算功能的選擇和處理速度選擇兩個(gè)方面。PLC的功能多樣化和高級(jí)化，隨著規(guī)模的增大，基本上就能滿足我們?cè)谶\(yùn)算方面上的要求。運(yùn)算功能玄燁是要注意兩點(diǎn)：硬件與軟件的配套使用；還有就是使用功能及故障維修是否完備。我們不能單純的追求高功能，以避免造成不必要的浪費(fèi)。5.外形結(jié)構(gòu)的選擇更具外形可分為：平板型PLC、塊狀PLC、輸入/輸出模塊插件型PLC。6.輸入/輸出模塊的選擇我們選擇的是三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列的可編程控制器。三菱公司是日本國(guó)生產(chǎn)PLC的主要廠家職技，先后推出的小型、超小型PLC有F1、F2、等系列。其中F系列已經(jīng)停產(chǎn)。F1系列機(jī)在我國(guó)有比較廣泛的應(yīng)用。FX2系列是F、F1等系列機(jī)型的更新?lián)Q代產(chǎn)品，屬于高性能疊裝式機(jī)種，也是三菱公司的經(jīng)典產(chǎn)品。FX2N系列可編程序控制器的基本指令，它包括基本指令27條，步進(jìn)指令2條，應(yīng)用指令128條，總共298條。配置擴(kuò)展單元后可達(dá)到256點(diǎn)?；緢?zhí)行指令的速度為0.48，用戶程序儲(chǔ)存器的容量課擴(kuò)展至8K步。且此系列在我國(guó)廣泛應(yīng)用，維修方便。價(jià)格合理。達(dá)到了我們需控制的所有條件。3.2鍋爐簡(jiǎn)介將其它熱能轉(zhuǎn)變成其它工質(zhì)熱能，生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)和品質(zhì)的工質(zhì)的設(shè)備稱為鍋爐。鍋爐設(shè)備中，吸熱的部分稱為鍋，產(chǎn)生熱量的部分稱為爐。例如水冷壁、過(guò)熱器、省煤器等吸熱的部分可以看成是鍋；而爐膛、燃燒器、燃油泵，送、引風(fēng)機(jī)可以看成是爐。現(xiàn)代化的鍋爐不像一般家庭用的鍋和爐那樣分得清楚。例如空氣預(yù)熱器既是吸熱的部分，又是產(chǎn)生熱量的部分，既可以看成是鍋的部分也可以看成是爐的部分。3.2.1鍋爐的分類可以從不同角度出發(fā)對(duì)鍋爐進(jìn)行分類：1.按煙氣在鍋爐流動(dòng)的狀況分：水管鍋爐、鍋殼鍋爐（火管鍋爐）、水火管組合式鍋爐2.按鍋筒放置的方式分：立式鍋爐、臥式鍋爐 3.按用途分：生活鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐4.按介質(zhì)分：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐5.按安裝方式分：快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐6.按燃料分：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐7.按水循環(huán)分：自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)、混合循環(huán)8.按壓力分：常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐9.按鍋爐數(shù)量分：?jiǎn)五佂插仩t、雙鍋筒鍋爐10.按燃燒定在鍋爐內(nèi)部或外部分：內(nèi)燃式鍋爐、外燃式鍋爐11.按工質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動(dòng)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。12.按制造級(jí)別分類：A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D級(jí)、E級(jí)（按制造鍋爐的壓力分）3.2.2鍋爐的工作原理鍋爐參數(shù)是表示鍋爐性能的主要指標(biāo)，包括鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水溫度等。鍋爐容量可用額定蒸發(fā)量或最大連續(xù)蒸發(fā)量來(lái)表示。額定蒸發(fā)量是在規(guī)定的出口壓力、溫度和效率下，單位時(shí)間內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)的蒸汽量。最大連續(xù)蒸發(fā)量是在規(guī)定的出口壓力、溫度下，單位時(shí)間內(nèi)能最大連續(xù)生產(chǎn)的蒸汽量。蒸汽參數(shù)包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度，通常是指過(guò)熱器、再熱器出口處的過(guò)熱蒸汽壓力和溫度如沒(méi)有過(guò)熱器和再熱器，即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力和溫度。給水溫度是指省煤器的進(jìn)水溫度，無(wú)省煤器時(shí)即指鍋筒進(jìn)水溫度。鍋爐可按照不同的方法進(jìn)行分類。鍋爐按用途可分為工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和機(jī)車鍋爐等；按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐；鍋爐按水和煙氣的流動(dòng)路徑可分為火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐，其中火筒鍋爐和火管鍋爐又合稱為鍋殼鍋爐；按循環(huán)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、輔助循環(huán)鍋爐(即強(qiáng)制循環(huán)鍋爐)、直流鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐；按燃燒方式，鍋爐分為室燃爐、層燃爐和沸騰爐等。在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度后，經(jīng)給水管道進(jìn)入省煤器，進(jìn)一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進(jìn)口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經(jīng)上升管到達(dá)鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來(lái)的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過(guò)熱器，繼續(xù)吸熱成為450℃在燃燒和煙風(fēng)系統(tǒng)方面，送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器加熱到一定溫度。在磨煤機(jī)中被磨成一定細(xì)度的煤粉，由來(lái)自空氣預(yù)熱器的一部分熱空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經(jīng)爐膛、凝渣管束、過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后，再經(jīng)過(guò)除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風(fēng)機(jī)送往煙囪排向大氣。3.2.3.鍋爐的除塵設(shè)備類型分類習(xí)慣上將除塵器分為四類：1．機(jī)械式除塵器包括重力沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。這類除塵器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)方便，但除塵效率不高，往往有做多級(jí)除塵系統(tǒng)中的前級(jí)預(yù)除塵。所以不能選擇。2.過(guò)濾式除塵器包括袋式除塵器和顆粒層除塵器等。它的特點(diǎn)是以過(guò)濾機(jī)理作為除塵的主要機(jī)理。根據(jù)選用的濾料和設(shè)計(jì)參數(shù)不同，袋式除塵器的效率可以達(dá)到很高。這個(gè)雖然除塵質(zhì)量高，但是效率不高。所以不能選擇。3.濕式除塵器它包括低能濕式除塵器和高能文氏管除塵器。這類的特點(diǎn)是用水作為除塵的介質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)，濕式除塵器的除塵效率高，當(dāng)采用文氏管除塵器時(shí)，對(duì)細(xì)微粉塵的去除效率課達(dá)到95%以上。但缺點(diǎn)是消耗的能量比較高。濕式除塵器的主要缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生污水，而且不環(huán)保。不能再利用。所以不能選擇。4.電除塵器以電力為捕塵機(jī)理。分為干式除塵器和濕式電除塵器。干式電除塵器是在干燥狀態(tài)下利用電弧吸附煙氣中的粉塵，沉積在收塵級(jí)上的粉塵借助機(jī)械震打清除粉塵。這類除塵器的特點(diǎn)是除塵效率高、阻力小、處理煙量大、能捕捉腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)、運(yùn)行費(fèi)用低、對(duì)不同粒徑的煙塵有分類富集作用、不易適應(yīng)操作條件的變化、應(yīng)用范圍受粉塵比電阻的限制。我們選用電除塵技術(shù)是由于電除塵技術(shù)的特點(diǎn)符合鍋爐的要求，可以處理大量的煙，而且環(huán)保，符合先到社會(huì)的回收利用的理念。并且，除塵速度快。除塵機(jī)質(zhì)量高。耗材費(fèi)用低?？商幚矸秶念愋蛷V。目前是比較先進(jìn)的除塵方式。一般用在中大型除塵系統(tǒng)。而且改進(jìn)起來(lái)也是比較方便的，所以選擇這個(gè)除塵技術(shù)。第四章硬件設(shè)計(jì)4.1電除塵系控制范圍主要監(jiān)控對(duì)象包括電除塵灰斗下的所有氣動(dòng)閥門、所有灰斗料位信號(hào)、發(fā)送罐料位計(jì)、壓力開關(guān)、壓力變送器、空氣電加熱器、輸送風(fēng)機(jī)、冷凍式干燥器、無(wú)熱再生干燥器等設(shè)備的自動(dòng)程序控制及手動(dòng)就地控制。輸送區(qū)48臺(tái)輸送罐每臺(tái)設(shè)有一臺(tái)電磁閥箱，灰管及氣管設(shè)3臺(tái)電磁閥箱，灰?guī)靺^(qū)設(shè)1臺(tái)電動(dòng)閥。4.1.1控制系統(tǒng)如表4-1-1所示表4-1-1控制系統(tǒng)鍋爐煙氣中的灰塵通過(guò)電收塵收集后落入灰倉(cāng)，灰倉(cāng)下部安裝有倉(cāng)泵，灰經(jīng)輸灰管進(jìn)入倉(cāng)泵。在自動(dòng)控制運(yùn)行工況下，具體工藝流程為:倉(cāng)泵內(nèi)無(wú)灰時(shí)，打開透氣閥→延時(shí)5s→開進(jìn)料閥→延時(shí)5s→當(dāng)倉(cāng)泵進(jìn)料量達(dá)到設(shè)定值(時(shí)間/重量/人工)時(shí)→料位信號(hào)到→關(guān)閉進(jìn)料閥→延時(shí)5s→關(guān)閉透氣閥→此時(shí)判斷母管壓力是否到位/判斷灰管壓力是否到位/判斷在此系統(tǒng)中沒(méi)有其它倉(cāng)泵出灰，所有條件滿足→打開出料閥→延時(shí)5s→打開一次氣閥→延時(shí)5s→打開二次氣閥1min后→檢查灰管壓力，當(dāng)灰管壓力低于設(shè)定值時(shí)→關(guān)閉一次氣閥→延時(shí)20s后→關(guān)閉二次氣閥→關(guān)閉出料閥完成一次出灰循環(huán)。4.1.2出灰系統(tǒng)如圖4-1-1所示4-1-1出灰系統(tǒng)示意圖4.1.3鍋爐出灰系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)圖如下所示圖4-1-2倉(cāng)泵系統(tǒng)示意圖4-1-3灰管示意圖4.1.4箱體操作盤如圖4-1-44-1-4箱體操作臺(tái)面4.1.5系統(tǒng)控制采用PLC+PC控制方式，PLC作為物理層，進(jìn)行信號(hào)采集，并對(duì)該工程的所控制的設(shè)備進(jìn)行程序控制，PC作為管理層，利用工業(yè)PC進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控管理、操作，開關(guān)和按鈕操作全部在上位機(jī)上通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)PLC采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)管理，并向PLC發(fā)布執(zhí)行指令。該系統(tǒng)的控制有自動(dòng)程控運(yùn)行、軟手操運(yùn)行、就地手操3種方式。4.2元件明細(xì)1.啟動(dòng)按鈕：此按鈕按下，整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)行，首先開始檢測(cè)系統(tǒng)是否達(dá)到預(yù)定壓力值，因?yàn)榇讼到y(tǒng)是在全封閉的環(huán)境下進(jìn)行的。如果沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警提醒系統(tǒng)故障。2.停止按鈕：這個(gè)按鈕是停止系統(tǒng)工作的，按下后，整個(gè)系統(tǒng)停止工作。3.急停按鈕：按下此按鈕，能迅速的讓系統(tǒng)停止下來(lái)。在緊急情況下按下。4.故障指示燈：在開始檢測(cè)系統(tǒng)的時(shí)候，如果系統(tǒng)壓力不足，系統(tǒng)就不不能開始工作。故障燈就會(huì)閃爍，同時(shí)蜂鳴器就會(huì)報(bào)警，直到故障解除。5.壓力傳感器：整個(gè)系統(tǒng)中共用到三個(gè)壓力傳感器。分別在倉(cāng)泵底部，母管，和灰管中。母管和灰管中用的是同一型號(hào)的測(cè)試壓強(qiáng)的傳感器。倉(cāng)泵中用的是單獨(dú)的一種，功能是，當(dāng)倉(cāng)泵壓力達(dá)到時(shí)，就會(huì)給出信號(hào)，提醒出灰。6.透氣閥:此閥門打開，目的是，改變倉(cāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差。因?yàn)閭}(cāng)泵內(nèi)是全封閉的，所以只有透氣閥打開才能使得灰塵能順利的進(jìn)入倉(cāng)泵。直到灰滿后，透氣閥關(guān)閉。7.進(jìn)料閥:此閥門安裝在倉(cāng)泵上方，連接灰管。透氣閥打開的同時(shí)，進(jìn)料閥也必須打開。8.出料閥：當(dāng)灰滿時(shí)，進(jìn)料閥關(guān)閉，同時(shí)給傳送信息至料位信號(hào)，然后檢查沒(méi)有別的倉(cāng)泵出灰，判斷結(jié)束所有條件符合就可以打開出料閥。9.一次氣閥：出料時(shí)必須打開的閥門。此閥門設(shè)置在倉(cāng)泵底部。只有此閥門打開時(shí)灰才能從倉(cāng)泵中吹出。10.二次氣閥：此氣閥設(shè)置在母管上，它的作用是，利用氣流，使得灰快速并且順利的從母管中排出。下圖是，設(shè)計(jì)出灰系統(tǒng)的示意圖和各個(gè)氣閥的安裝位置如下圖:4-2-1氣閥分布示意圖系統(tǒng)工作是通過(guò)熱氣流和內(nèi)外壓強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)出灰的，圖4-2-2是氣流逇來(lái)源。4-2-2壓差來(lái)源示意圖4.3箱體設(shè)計(jì)此熱電廠有的是1000MW機(jī)組，我們假設(shè)它一年運(yùn)行的時(shí)間是6000小時(shí)，發(fā)電120億度，又因?yàn)槊慷入姾脑?50克，一年用煤540萬(wàn)噸。灰分占18%，回收率90%，計(jì)回收87.5萬(wàn)噸，其中四分之三煤灰，四分之一煤渣。差資料得知使用有煙煤時(shí)，電站煤灰及煤渣理論產(chǎn)量運(yùn)算公式：煤灰產(chǎn)量=消耗煤量×煤的灰分含量×70%煤渣產(chǎn)量=消耗煤量×煤的灰分含量×30%算的一個(gè)小時(shí)：5400000÷6000=900t900×18%×70%=113.4t四小時(shí)耗煤量：113.4×4=453.6t六個(gè)倉(cāng)泵平均收集灰量：453.6÷6=75.6t單位換算：1t等于1000000g75.6×1000000=75600000g差表得知灰分的密度為：1.35-2.9g/cm3之間；計(jì)算灰分體積：75600000÷1.35=56000000cm^375600000÷2.9=26068965.5cm^3單位換算1立方米等于1000000立方厘米故，計(jì)算體積為56立方米～26立方米4-3-1機(jī)械出灰示意圖4-3-2密箱氣壓出灰圖第五章軟件設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)三個(gè)部分5.1功能設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)要求的前提條件、軟件和適用范圍、具體功能、輸入/輸出數(shù)據(jù)種類和形式、軟件性能及可靠性、系統(tǒng)軟件運(yùn)行過(guò)程中處理的基本方式等。1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)解決怎樣實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的。目前普遍采用分割法，它是一種模塊化結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)方法。2.程序設(shè)計(jì)實(shí)際上式軟件的制作階段，在程序設(shè)計(jì)中，遵循軟件制作的具體要求和方法，對(duì)工藝要求提出的問(wèn)題，逐一的解決；最后獲得一個(gè)能實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)全部要求的程序集5.2流程圖5-2-1流程圖延時(shí)5秒延時(shí)5秒正常無(wú)報(bào)警維修啟動(dòng)檢查系統(tǒng)是否通電正常工作倉(cāng)泵有無(wú)灰打開透氣閥打開進(jìn)料閥達(dá)到設(shè)定壓力達(dá)到設(shè)定時(shí)間人工手動(dòng)延時(shí)5秒打開一次氣閥打開一次氣閥打開二次氣閥料位信號(hào)判斷有無(wú)倉(cāng)泵出灰延時(shí)30秒打開出料閥無(wú)延時(shí)5秒延時(shí)5秒延時(shí)一分鐘檢查灰管壓力是否低于設(shè)定值是關(guān)閉一次氣閥關(guān)閉二次氣閥延時(shí)20秒關(guān)閉出料閥一次出灰完成否5.3I/O分配表5-3-1I/O分配表序號(hào)元件PLC地址備注1啟動(dòng)按鈕X0輸入2停止按鈕X13灰管壓力X24母管壓力X35倉(cāng)泵壓力X46設(shè)定泵壓力值X57設(shè)定時(shí)間X68人工手動(dòng)X79灰管低于設(shè)定值X1011急停X1112灰管故障指示燈Y0輸出13母管故障指示燈Y114倉(cāng)泵故障指示燈Y215故障蜂鳴器Y316透氣閥Y417進(jìn)料閥Y518料位信號(hào)Y619透氣閥復(fù)位指示燈Y720出料閥Y1021一次氣閥Y1122二次氣閥Y1223啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器M024一號(hào)倉(cāng)泵M125二號(hào)倉(cāng)泵M226三號(hào)倉(cāng)泵M327四號(hào)倉(cāng)泵M45.4外部接線圖XX0M0X1PLCM1X2M2 X3M3X4M4X5Y1X6Y2X7Y3X10Y6Y14COMCOMX0M0X1PLCM1X2M2 X3M3X4M4X5Y1X6Y2X7Y3X10Y6Y14COMCOMX0M0X1PLCM1X2M2 X3M3X4M4X5Y1X6Y2X7Y3X10Y6Y14COMCOMKM2KM3KM4KM5EQ\o\ac(○,X)L1EQ\o\ac(○,X)L2EQ\o\ac(○,X)L3