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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：基于MCGS的热电厂锅炉控制系统组态-燃烧控制系统学生姓名：缪卫东学 号：200440503122专 业：测控技术与仪器班 级：测控04-1班指导教师：左鸿飞 基于MCGS的热电厂锅炉控制系统组态燃烧控制系统摘 要燃料燃烧技术在国民经济的发展，尤其在能源工程中起着十分重要的作用。人类社会对于能源的消耗，一直在稳定的增长，现代工业的发展，更明显的刺激了能源的消耗。在我国，能源利用很不合理，能源的利用效率低，浪费大，国民经济的单位产值能耗指标很高。造成这种情况的原因是多方面的，燃烧设备的低效率是其中一个重要的因素。因此发展新型燃烧技术，提高用能
2、设备的运行效率具有十分重要的意义。循环流化床锅炉（CFBB）是近年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤技术。循环流化床锅炉在汽温控制和水位控制方面和煤粉锅炉基本相同，而其燃烧系统与煤粉炉差别较大，循环流化床锅炉在风量控制方面既要保证燃料与控制的比例又要保证床温在一定的范围内，因此床温控制系统和床压控制系统是循环流化床锅炉所特有的。本设计以循环流化床锅炉燃烧控制系统为研究对象，对燃烧过程采用交叉限幅燃烧控制系统，应用集散控制系统（DCS）对燃烧控制进行研究与设计，对提高循环流化床锅炉自动化水平做了有益的尝试。同时利用MCGS组态软件对自动控制系统进行监控。关键词：燃烧控制系统；循环流化床；M
3、CGS；DCSControl in Thermoelectricity Power-plant Boiler Based on MCGS Combustion Control SystemAbstractThe technique of combustion plays a great important role in the development of national economy especially in energy engineering. The consumption of the energy is instability increasing of society a
4、nd with the development of modern industry, the requirement of the energy become more and more obvious. In our country, the means which the energy utilized is unreasonable to some extent together with low efficiency, high waste, and the energy consume for unit production of the national economy is v
5、ery high. Researches indicate that the reason results in these is various, among which low function efficiency of the burning equipment is the most important factor. Therefore it is essential to develop the new burning technique and increase function efficiency of the equipment. CFBB is a new clean
6、coal combustion technology that is of high efficiency and low pollution in the world. Compared with the pulverized-coal boilers, they are the same in the steam temperature control and the steam drum level control. But there are obvious differences in the combustion control system, and in the air flo
7、w control of the CFBB its to be sure that the bed temperature is in certain bound as well as the proportion of coal to control. Therefore, the bed temperature control system and bed pressure control system are peculiar to CFBB.This design takes the CFBB combustion control system as research object，u
8、ses the cross and range limiting control scheme system for the combustion process, and uses the distributed control system (DCS) for the research and design of combustion control, The work provides a good trial on enhancing automation level of the CFBB. The following works are focused. And using MCG
9、S software for automatic control system to monitor and control.Key words: Combustion control system; Circulating Fluidized Bed Boiler; MCGS;Distributed Control System目 录摘 要IAbstractII第一章 引言11.1火力发电概述11.2火电厂简介11.2.1火电厂工艺流程11.2.2火电厂设备介绍21.2.3火电厂各个系统概述41.3设计思想6第二章 过程控制技术72.1常规控制系统72.1.1单回路控制系统72.1.2串级控
10、制系统92.1.3比值控制系统92.1.4前馈控制系统102.1.5时滞补偿控制系统112.1.6选择性控制系统122.2智能控制系统132.2.1 模糊控制132.2.2专家规则控制142.2.3神经网络控制16第三章 循环流化床锅炉燃烧控制系统183.1循环流化床锅炉的发展概况183.2循环流化床锅炉简介183.2.1循环流化床锅炉定义183.2.2循环流化床锅炉结构193.2.3循环流化床锅炉工作原理193.3燃烧过程有关参数的影响203.3.1循环流化床风速和风量203.3.2给煤213.3.3床料高度223.3.4过剩空气系数223.3.5炉膛负压233.3.6床温233.3.7负荷
11、243.3.8循环倍率变化的影响253.3.9其他因素的影响253.4燃烧控制系统263.4.1燃烧控制系统的基本任务及系统应解决的问题263.4.2双交叉限幅燃烧自动控制系统273.4.3烟气含氧量的闭环控制系统303.4.4炉膛负压及安全控制系统33第四章 锅炉自动控制系统的选择354.1控制系统概述354.1.1几种控制系统的功能比较354.1.2控制系统的性能比较364.1.3控制系统的价格比较364.1.4 DCS控制系统方案的确定364.2 JX-300X控制系统概述374.2.1系统组成与结构374.2.2系统特点384.2.3系统的性能要求394.3 JX-300X控制系统硬软
12、件组成404.3.1控制站硬件组成404.3.2多功能站和操作站的硬件组成41第五章 设备选型及监控系统实现425.1 设备选型425.1.1 传感器425.1.2 变送器435.2 MCGS组态软件简介455.2.1 软件简介455.2.2 MCGS脚本程序465.2.3 脚本语言编辑环境465.3 MCGS监控系统图47全文总结50参考文献51附录仪表选型52致谢53第一章 引言1.1火力发电概述火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能、电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设
13、施。最早的火力发电是1875年在法国巴黎北火车站的火电厂实现的。这座火电厂安装直流发电机，给附近照明供电。随后，美国、俄国、英国也相继建成火电厂。1886年，美国建成第一座交流发电厂。1891年，英国电灯公司的火电厂安装第一台带有凝汽器的发电机组，容量100千瓦,热效率大为提高。1882年，中国上海建成一座装有12千瓦直流发电机乍浦路火电厂，为电灯供电。进入20世纪，随着电照明和电力传动等推广，社会对电能的需要促进了火力发电的迅速发展，表现为火电机组的容量不断增大。1901年，瑞士勃朗鲍威利有限公司制成第一台5000千瓦汽轮发电机，1902年达到15000千瓦。1912年，美国西屋电气公司制成
14、25000千瓦机组，到1925年出现了10万千瓦机组。50年代中期，各国陆续投运3060万千瓦火电机组。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛电厂,容量为440万千瓦。中国大陆最大的火电厂是谏壁电厂（162.5万千瓦）。 到80年代末，火力发电仍是最重要的发电方式。世界上绝大多数国家的电力生产仍以火电为主。全世界火电装机容量约占总装机容量的65.6。中国的火电成本低，到1990年，火力发电占总发电量的72。在今后30年发展规划中，火电比重将长期保持在70左右，火力发电对中国经济的发展仍将发挥着重要作用。 1.2火电厂简介1.2.1火电厂工艺流程火电厂的一般工艺流程是将存在储煤场中的原煤由
15、输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器升压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使蒸汽提高到一定压力和温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。
