锅炉内胆温度控制.docx
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锅炉内胆温度控制.docx
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锅炉内胆温度控制
成绩
□优□良□中□及格□不及格
课程设计
课程名称
锅炉内胆水温控制系统设计
课题名称
专业综合课程设计
专业
自动化
班级
1391
学号
201301209112
姓名
周志会
指导老师
沈细群
2015年6月28日
报告撰写要求(此页不打印)
课程设计报告是体现课程设计成果的载体,具体要求如下:
1、课程设计报告的基本格式
(1)说明书统一使用word文档打印,A4纸张,页边距设置为:
上2cm,下2cm,左2.54cm,右2cm。
(2)正文采用宋体小四,字间距20磅;1级标题采用黑体小三,2级标题采用黑体四号,3级标题采用黑体小四;1和2级标题段落间距为上下0.5行。
(3)图表需统一编号,图标标题采用黑体五号;图标题在图片下方,表格标题在表格上方。
(4)装订顺序为:
封面、任务书、报告正文、评分表。
2、课程设计报告的撰写要求
(1)设计报告正文内容为10页左右为宜,主要内容为自己的设计思路、设计步骤、关键性步骤的记录、重要结果的记录以及自己本次课程设计的总结。
报告撰写要求思路清晰、结构合理、层次清晰,报告简洁但又要能体现设计过程。
(2)报告中图表要求清晰、规范,图表的尺寸大小适当。
(3)课程设计报告内容(仅供参考):
电气信息学院
课程设计任务书
课题名称
锅炉内胆水温控制系统设计
姓名
周志会
专业
自动化
班级
1391
学号
12
指导老师
沈细群
课程设计时间
2015年6月28日-2015年7月10日
一、任务及要求
设计任务:
本设计的目的是控制锅炉水温监控系统的温度,使锅炉温度维持在某个给定值上下,或在某一小范围内变化。
要求设计一个水温控制系统。
设计要求:
1)确定系统设计方案;
2)选择相应的仪器设备;
3)MCGS软件组态相应的监控画面;
4)完成控制算法程序设计;
5)在DDC控制装置中进行调试;
二、进度安排
设计时间为两周
第一周
星期一、上午:
布置课题任务,讲课及课题介绍
下午:
借阅有关资料,总体方案讨论
星期二、确定总体设计方案
星期三、选择相应的仪器设备,进行控制算法设计
星期四、控制算法编程
星期五、控制算法编程
第二周
星期一、MCGS组态监控画面
星期二、MCGS组态监控画面,在DDC装置上进行调试
星期三、在DDC装置上进行调试
星期四、写说明书
星期五、上午:
写说明书,整理资料
下午:
交设计资料,答辩。
三、参考资料
1、过程控制系统与仪表,王再英主编,机械工业出版社,
2、过程控制与自动化仪表,侯志林主编,机械工业出版社.
3、过程控制系统及仪表,邵裕森,机械工业出版社,2000年。
(报告正文:
正文采用宋体小四,字间距20磅;1级标题采用黑体小三,2级标题采用黑体四号,3级标题采用黑体小四;1和2级标题段落间距为上下0.5行。
打印前删除)
第1章总体方案设计
设计任务与要求;设计原理或者设计思路,给出总体设计框图。
第2章xxxx系统组态设计
系统监控画面的组态过程
第3章xxxx系统程序设计
系统程序的设计方法和思路
第4章调试
系统调试方法(硬件调试,还是仿真调试)、调试结果、调试中遇到的问题及其解决方法。
第5章总结
整个课程设计过程中,你觉得学习到了什么,课设过程中自己做的不足的地方有哪些?
对自己的学习有何启示?
希望课程设计过程或者指导老师如何改进?
……
第一章绪论
锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
主要分为蒸汽锅炉和热水过滤。
锅炉的发展可追溯到18世纪上半叶,蒸汽机的发明使得对蒸汽的需求量大大增加,这就要求锅炉有一定的的产生蒸汽的能力。
此时,所用的蒸汽压力等于大气压力。
19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。
与此相适应,最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳,后来改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
随着锅炉越做越大,为了增加受热面积,在锅壳中加装火筒,在火筒前端烧火,烟气从火筒后面出来,通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热,称为火筒锅炉。
1830年左右,在掌握了优质钢管的生产技术之后出现了火管锅炉。
一些火管装在锅壳中,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)在管内流过。
在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管,称为卧式外燃回火管锅炉。
它的金属耗量较低,但需要很大的砌体。
19世纪中叶,出现了水管锅炉。
锅炉受热面是锅壳外的水管,取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。
锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。
这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒,或称为汽包。
初期的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量都受到限制。
20世纪初期,汽轮机开始发展,它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。
直水管锅炉已不能满足要求。
随着制造工艺和水处理技术的发展,出现了弯水管式锅炉。
开始是采用多锅筒式。
随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽、水分离元件的改进,锅筒数目逐渐减少,既节约了金属,又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
第二次世界大战以后,这两种型式的锅炉得到较快发展,因为当时发电机组要求高温高压和大容量。
发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒,可以采用小
直径管子作受热面,可以比较自由地布置受热面。
随着自动控制和水处理技术的进步,它们渐趋成熟。
在超临界压力时,直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉,70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。
后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。
目前,我国制造和使用的锅炉是量大面广的供热锅炉,因此,对锅炉内胆的水温控制显得极其重要。
当其温度过高时,产生的蒸汽压力会过高,如果不对其进行控制,很可能发生工业事故。
而温度过低时,又不能满足用户或工业要求。
根据目前国家有关标准、规范、规定的限定,供热锅炉一般指额定蒸发量D≤65t/h,额定压力P≤3.9MPa的锅炉,这也是与建筑环境与设备专业密切相关的锅炉,是本专业重点研究和使用的对象。
要顺利完成化学能与热能之间的转换,或者说要顺利地产生用户所需的蒸汽或热水,光有锅炉本体设备还是不够的,还必须配以其他辅助系统,如燃料输送及出灰渣系统,引、送风系统,汽水系统,仪表附件及控制系统。
我国供热锅炉恒久以来不停存在所谓的“大马拉小车”现象,大多数锅炉处于低负荷运转状态,一方面是由于设计院和用户在选用锅炉时,考虑到今后的生长等因素,所选锅炉的容量及台数往往超过现实需求量很多,另一方面,锅炉现实运转中负荷常随用汽、用热负荷变革在较大范围内波动,形成很多锅炉恒久在低负荷下运转。
我国供热锅炉一样平常均匀负荷率在50%~70%,锅炉容量愈小,均匀负荷率愈低,反之则较高。
第二章总体方案设计
2.1设计任务与要求
2.1.1设计任务
本设计的目的是控制锅炉水温监控系统的温度,使锅炉温度维持在某个给定值上下,或在某一小范围内变化。
要求设计一个水温控制系统。
2.1.2设计要求
1)确定系统设计方案;
2)选择相应的仪器设备;
3)组态王软件组态相应的监控画面;
2.2设计原理
通过组态王软件进入DCS操作系统,设定给定值(锅炉内胆的设定水温),通过动态自动控制空锅炉夹套的出水速度,使系统的水温达到设定值,最终系统趋于稳态。
利用组态王软件对锅炉内胆水温进行设定,使用PID控制能在一定的精度内实现锅炉夹套对水锅炉内胆水温的自动调节,我们采用主调节器为PID控制的系统,因为用锅炉夹套内水的流动降低锅炉内胆的温度,所以锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点,因此我们使用PID算法控制实现对锅炉内胆水温的快速精确控制,满足实验要求。
2.3给出总体设计框图
第三章锅炉内胆水温控制系统组态设计
3.1系统监控画面的组态过程
3.1.1流程图绘制
创建锅炉水温控制系统的工程
新建一个锅炉水温控制监控系统的画面
3.2
《专业综合》课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
不及格
设计方案的合理性与创造性(10%)
组态设计或软件编程完成情况(20%)
软件调试结果(10%)
设计说明书质量(20%)
答辩情况(10%)
完成任务情况(10%)
独立工作能力(10%)
出勤情况(10%)
综合评分
课程设计成绩评定为:
□优□良□中□及格□不及格
指导老师签名:
______________
日期:
______________
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- 特殊限制:
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- 锅炉 内胆 温度 控制