关于锅炉的毕业设计.docx
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关于锅炉的毕业设计
关于锅炉的毕业设计
篇一:
锅炉毕业设计
摘要
在当今各种工业企业的动力设备中,锅炉仍然是一重要的组成部分。
随着现代化工业的飞速发展,对能源利用率的要求越来越高,作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一的锅炉,其控制和管理随之要求越来越高。
但在我们国家,除了一些大中型锅炉采用了先进的控制技术外,绝大多数中小企业所用的锅炉,如10T/h、20T/h锅炉,大部分还在采用仪表/继电器控制,甚至还是人工操作,已无法满足要求。
据此,本文针对一台10T/h工业锅炉,提出了一套PLC的控制系统方案。
本文以一台10T/h锅炉的PLC控制系统为背景,理论与实践相结合,详细阐述了集PLC技术,变频器技术,通信技术于一体的先进控制技术在该锅炉控制系统中的应用。
在该系统中,应用了Siemens公司的S7-300系列PLC,根据锅炉的控制特点,分析系统的控制要求,实现给煤自动调节,送风自动调节,引风自动调节,水泵给水的自动调节,根据系统控制要求分析系统所需的PLC配置,以及备控量的I/O点数及I/O口分配,查阅S7-300使用手册在理论上分析确定PLC的组成及使用事项,并用其编程软件Step7设计锅炉控制的梯形图、STL语句及PLC通信网络,实现锅炉的水位三冲量控制、燃烧过程自动控制、蒸汽压力自动控制等功能;基于锅炉运行安全的考虑,该系统中锅炉由PLC控制,PLC、上位机组成一个MPI网,运用Siemens公司的MPI全局通讯技术及WinCC的软件设计,实现锅炉的上位机的冗余控制,
关键词:
锅炉变频器PLCPIDWinCCStep7MPI全局通讯
Abstract
Nowadaystheboilersarestillanimportantcomponentamongvariouspowerequipmentsinindustrialenterprises.Alongwiththefastdevelopmentofmodemindustry,highefficientenergyutilizationispursuedmoreandmore.AndtheboilerareakindofPrimaryequipmentsforconvertingrawenergyintosecondaryenergy,sotheircontrolandsupervisionisveryimportantforpromotingenergyutilizationefficiency.Butinourcountry,onlysomebigandmedium-sizedboilershaveadopted.Advancedcontroltechnique.Mostboilersbeingusedbymediumandsmallenterprises,suchas10T/hand20T/hboilers,arecontrolledbymete/relays,orevenmanually.Thatcannotmeetdemand.Inthispaper,acontrolsystemschemeofPLC+IPCisProposed,whichisaimingata10T/hindustrialboilers.
AnadvancedboilercontroltechniquecomposedofPLC,inverter,andcommunicationaredetaillydescribedwithrespecttheoryandapplicationinthispaper,whichisbasedontwoPLCcontrolsystemsof10T/hboilersincertainplant.TheS7-300seriesPLCofsiemenscompanyisadoptedintheboilercontrolsystems.TheStep7programmingsoftwareisusedtodesigntheladderchart,theSTLlanguageandthePLCcorrespondencenetwork.Automaticcontrolfortheboilershasbeenrealized,suchasthreeimpulsecontrolforthewaterlevel,burningProcesscontrol,vaporpressurecontrol.Moreover,anamicableman-machineinterface,automaticstorageofimportantboilerrundata,andautomaticprintofreportsinneedisrealizedbyusingtheconfigurationssoftwareWinCCofSiemenscompany.EachboilerinthesystemiscontrolledbyonePLCrespectively.PLCandIPCshapedintoaMPInet.ByusingtheMPIoverallsituationtelecommunicationtechniqueandtheWinCCsoftwareofSiemenscompanyredundancycontrolsofthetwoIPCaredesignedforthesafety.Theautomaticcontrolofpublicfacilitiessuchasdeoxidizationequipmentisalsorealizedinthesystem.
Keywords:
boiler,inverter,PLC,PID
目录
摘要..........................................................IABSTRACT......................................................II
第一章绪论...................................................1
1.1工业锅炉控制现状..........................................1
1.2工业锅炉控制的任务和特点..................................1
1.2.1工业锅炉控制的任务....................................1
...................................2
...............................4
1.3PLC控制的优点............................................7
1.4本文主要内容..............................................8
第二章锅炉控制系统的总体设计...................................9
2.1系统控制要求..............................................9
2.2锅炉本体构造..............................................9
2.3系统设计思想.............................................10
..........................................10
2.4各主要回路控制策略.......................................12
12
2.4.2主程序框图如下:
.....................................13
2.4.3自动控制系统结构框图:
...............................14
2.4.4给水调节回路.........................................14
......................................15
......................................16
....................................18
................................19
第三章系统硬件组成...........................................20
3.1总体结构.................................................20
3.2系统硬件组成.............................................20
3.3主要器件选择.............................................20
3.4系统供电.................................................33
3.5系统接地.................................................34
3.6系统运行方式.............................................34
3.7PLC配置及I/O点分配:
...................................35
..............................................35
..................................................36
..................................................37
............................................38
3.7.5炉膛.................................................39
3.7.6出渣机:
.............................................40
3.7.7蒸汽管路和省煤器:
...................................40
第四章系统软件和设置..........................................424.1PLC软件设计.............................................42
4.1.1Step7简介............................................42
4.1.2Step7的PlD功能块....................................45
4.1.3PLC程序总体结构......................................50
..........................................52
4.2系统通讯................................................56
4.3本章小结................................................57
结束语........................................................58
致谢..........................................................59
参考文献......................................................60
附录1原理图..................................................61
附录2外文....................................................62
附录3翻译....................................................65
第一章绪论
1.1工业锅炉控制现状
目前在我们国内,锅炉仍然是各种工业企业的动力设备中重要的组成部分。
但是,除了一些大中型锅炉采用了先进的控制技术,如DCS,FCS,一般的小型锅炉的控制仍较落后,仍在使用仪表、继电器作为主要的控制手段(如DDZ-II或III型系列仪表),需要过多的人为参与,不仅工作人员的工作条件差,劳动强度大,而且锅炉的热效率很低,资源浪费严重。
即使现在的仪表不少已趋智能化,在锅炉上也实现了自动或半自动控制,但是,由于其不菲的价格、缺乏管理功能等种种原因,其应用受到很大限制。
另外,当今的大部分中小企业使用的锅炉容量普遍在20T/h以下,锅炉只有两三台,企业根据其经济的承受能力,一般都不可能选用价格昂贵的大型控制系统。
这也是我们小型锅炉的控制技术水平不高的重要因素之一2。
但是,随着能源问题的突出,企业现代化管理水平的提高,还有环保意识的增强,作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一的锅炉,其控制和管理的要求越来越高,现在的企业中的小型锅炉的控制技术不提高将难以适应生产的需要。
因此,这就需要在锅炉控制技术上进行变革,需要设计一种性价比合理的、使用和维护方便的新型工业锅炉控制系统。
【】
1.2工业锅炉控制的任务和特点
1.2.1工业锅炉控制的任务
工业锅炉的功能是生产具有一定压力、温度参数的蒸汽或热水,满足外部对负荷的需求。
为满足此要求,并保证锅炉本体的安全经济运行,要求锅炉的控制系统具有完善的自动检测、自动程序控制、自动保护等功能。
而锅炉是一多变量、多回路、多耦合的复杂系统,扰动源比较多,要保证提供合格的蒸汽以满足负荷的要求,其工作过程中的各主要工艺参数必须严格控制,为此,锅炉的主要控制任务为3;
(1)保持锅筒水位在规定的范围及给水稳定;【】
篇二:
锅炉毕业设计
大同煤炭职业技术学院
1080t/h锅炉燃烧系统设计
摘要
1080t/h锅炉燃烧系统的毕业设计主要为炉膛燃烧系统的设计。
在炉膛燃烧系统的设计中,要对炉膛、燃烧器及屏式过热器进行设计计算和热力计算。
对燃烧系统进行初步的经济性分析,炉膛的设计要从燃料的选择开始,炉膛必须能适合燃料燃烧的要求,使燃料充分的燃烧;屏式过热器布置在锅炉炉膛的上方,过热器吸收了炉膛必需的辐射传热量和对流传热量,并把炉膛出口烟气温度限制在合理范围内,设计要充分发挥烟气流的偏移能起到阻尼和导流作用。
前言
锅炉燃烧设备是组织燃料安全经济地燃烧的生产装置。
我国发电厂大型锅炉主要是固态排渣煤粉炉。
毕业设计是对煤粉燃烧器及炉膛的结构、原理、特点进行分析设计,通过一系列的计算来证明煤粉燃烧器及炉膛的合理性及经济性。
锅炉使用的燃料以煤和油为主,近年来因世界油价猛涨,燃煤锅炉的比例有所增加。
世界各国包括我国在内,为了加快火电厂建设速度,降低火电厂每千瓦设备费用、基建投资、金属耗量、运行管理费用,提高机组的经济性,节约燃料,电厂锅炉总的趋势是向大容量、高参数的方向发展。
毕业设计的的主要内容包括煤种的选择、锅炉结构的设计、锅炉燃烧系统的热力计算。
目录
1080T/H锅炉燃烧系统设计摘要..........................................................................1前言..............................................................................................................................................1
第一章燃烧产物和燃烧热平衡计算......................................................................4
1.1煤质分析.........................................................................................................................................4
1.1.1、燃料的选用............................................................................................................4
1.1.2、成分分析................................................................................................................5
1.2燃料消耗量计算及热平衡...................................................................................................5
1.2.1、燃料计算:
............................................................(本文来自:
小草范文网:
关于锅炉的毕业设计)................................................6
1.2.2、锅炉的有效输入热量及各项热损失....................................................................8
1.2.3、锅炉的热平衡......................................................................................................11
第二章炉膛设计...............................................................................................................12
2.1炉膛结构设计...........................................................................................................................12
2.1.1、炉膛结构设计(带前屏过热器):
..................................................................12
2.1.2、水冷壁的设计......................................................................................................17
2.2燃烧器的结构设计.................................................................................................................18
2.2.1、燃烧器的设计......................................................................................................19
2.2.2、燃烧器结构尺寸计算..........................................................................................19
2.3炉膛和前屏过热器结构尺寸计算.................................................................................22
2.3.1、炉膛结构尺寸计算..............................................................................................22
2.3.2、前屏过热器结构尺寸计算..................................................................................26
第三章炉膛及后屏热力计算...............................................................28
3.1炉膛热力计算...........................................................................................................................28
3.1.1、炉膛的热力计算..................................................................................................28
3.2后屏过热器热力计算..........................................................................................
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