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1、自动控制工程项目实践报告北京化工大学自动化系统与装置实验室自魏制工福朝皴脑小组项目：锅炉自动控制系统一一燃烧部分项目时间周期：班级：小组组长：小组成员：报告完成时间：2012年07月11日i自动控制工程项目实践报告目 录一、 生产实习目的及意义 3二、 锅炉自动控制系统的要求 3（一） 操作设备说明 3（二） 生产实习整体要求 5（三） 控制系统设计要求 5（四） 开车步骤和各部件要求 6三、 锅炉工艺介绍 8（一） 工艺流程介绍 8（二） 工艺过程介绍 9四、 生产实习的具体安排 10五、 小组成员具体分工 10六、 燃烧工程设计方案 10七、 自动化仪表选择方案 14（一） 仪表选择 14
2、（二） 仪表主要参数 21八、 组态仿真测试 26九、 组态王仿真测试32十、 matlab测试仿真 41十一、财务简要分析及项目可行性总评 44十二、生产实习感想 44十三、对本次生产实习方案的评价 45十四、对本次生产实习的建议 45十、 献 45生产实习目的及意义1 . 认识、了解现代工业生产的组织和管理模式；2 .认识、了解所学专业在国民经济中的作用、位置，以及社会对于科技、 知识的需求程度的一种重要方式；3 .学会中如何观察、分析问题，搜集、整理数据资料，开展调查研究的能力 ；4 .培养综合运用不同学科的知识，分析、解决工作中所遇到的问题的能力；5 .培养团队之间相互帮助，相互协作，
3、即分工明确又深入沟通的能力；6 .通过实习，全面检查我们技能的强弱和专业知识的掌握程度，及时发现问题，采取改进措施，以提高我彳门的综合能力 ；锅炉自动控制系统的要求(一)操作设备说明(1)检测仪表位号检测点说明单位位号检测点说明单位AI1101烟气含氧量%PT1101燃料压力MPaFT1101锅炉上水流量kg/hPT1102炉膛压力MPaFT1102去减温器的锅炉上水流量kg/hPT1103汽包压力MPaFT1103燃料流量kg/hPT1104过热蒸汽压力MPaFT1104仝气里m3/sPT1106除氧器压力MPaFT1105过热蒸汽流量kg/hTT1101炉膛中心火焰温度CFT1106软化水
4、流量kg/hTT1102汽水分离后的过热蒸汽温度CFT1107烟气流量kg/hTT1103进入减温器的过热蒸汽温度cLT1101除氧器液位%TT1104最终过热蒸汽温度cLT1102汽包水位%TT1105烟气温度c(2)执行机构位号执行机构说明位号执行机构说明V1101锅炉上水管线调节阀V1106软化水管线调节阀V1102直接去省煤器的锅炉上水管线调节阀PV1101除氧蒸汽管线调节阀V1103去减温器的锅炉上水管线调节阀S1101鼓风机变频器V1104燃料管线调节阀DO1101烟道挡板V1105过热蒸汽管线调节阀(3)开关阀位号执行机构说明位号执行机构说明XV1101锅炉上水泵出口阀/截止阀X
5、V1104汽包顶部放空阀XV1102燃油泵出口阀/截止阀XV1106通入除氧器下水箱的除氧蒸汽管线阀(4)手操阀位号执行机构说明HV1101锅炉上水管线调节阀旁路阀（二）、生产实习整体要求：小组共同完成一个完整的自动化工程项目。实际的自动化工程项目从设计到实施投运的全过程包括：1）接受用户的委托协议部分；2）根据用户提出的要求，设计一个合理的自动化控制解决方案，包括： 根据工艺条件和用户要求，设计若干个自动控制系统；选择合理的控制方案（包括算法）； 为每个系统选择合适的自动化仪表；3）为用户进行软件开发一进行控制系统的组态，并进行运行测试4）对部分控制系统进行实际运行，整定测试；5）将调试结果
6、和设计结果形成设计报告提交给甲方。（三）控制系统设计要求：组态要求：1、回路组态画面，2、分组画面，3、纵观画面，4、趋势画面，5、流程图组态，6、报警画面。A、上水部分主要由除氧器和上水泵构成，主要参考变量为：软化水流量、除氧 器液位以及除氧器压力。（1）要求：本部分所构成的控制系统需包括：单回路控制系统、串级控制系统等。（2）安全要求：主要参考变量需有报警提示。B、燃烧及产品产出部分主要由炉膛、 燃油泵、风机以及过热蒸汽出口管线构成, 主要参考变量为：燃料流量、空气量、过热蒸汽压力。(1) 要求:本部分所构成的控制系统需包括：比值控制系统、串级控制系统等。(2)安全要求：主要参考变量需有报
7、警提示。C、锅炉汽包构成，主要参考变量为：汽包水位、汽包压力 。(1) 要求：本部分所构成的控制系统需包括：单回路系统、三冲量控制系统等。(2)安全要求：主要参考变量需有报警提示。D、炉膛负压及出口温度，主要由炉膛和过热蒸汽出口管线部分系统构成，主要 参考变量为：炉膛负压、最终过热蒸汽温度。(1要求：本部分所构成的控制系统需包括：前馈控制系统、串级控制系统等。(2)安全要求：主要参考变量需有报警提示。E、烟气排放部分，主要由省煤器和烟气排放管线部分系统构成，主要参考变量 为：烟气含氧量、烟气出口温度。(1)要求：本部分所构成的控制系统需包括：串级控制系统等。(2)安全要求：主要参考变量需有报警
8、提示。(四)、开车步骤和各部件要求:1、启动前阀位检查检查所有的阀门和开关都处于关闭状态。2、除氧器投运1)将软化水管线调节阀 V1106打开，手动向除氧器充水，使液位指示达到400(mm),并保持稳定。开除氧器下水箱蒸汽管线阀XV1106加热到100c后关闭2)打开除氧蒸汽管线调节阀PV1101,将除氧器压力升至 1000mmH2O。3、锅炉上水1）打开汽包放空阀 XV1104。2）开启上水泵出口阀 XV1101 ,全开去省煤器锅炉上水管线调节阀V1102。3）缓开给水调节阀的小旁路阀HV1101 ,手控上水（注意上水流量不得大于10t/h,因为上水过快，排气不畅，会导致局部受压，损坏设备）
9、。待水位升至250mm,关闭旁路阀HV1101。4）调节V1101 ,使汽包水位达到 300mm,并保持稳定。5）调节PV1101,将除氧器压力达到2000 mmH2O,并保持稳定。4、锅炉点火升压1）检查汽包放空阀 XV1104是否打开。2）全开烟道挡板 DO1101,开启风机S1101通风5分钟，使炉膛不含可燃气体。3）将烟道挡板DO1101调至20%左右。4）按下操作台上的点火按钮，点燃开工烧嘴。5）打开油路截止阀 XV1102,开调节阀V1104,投入主燃料系统。6）升压过程应缓慢平稳，时间应严格控制不得小于10分钟，以免过热器管壁温度急剧上升和对流管束胀口渗水等现象发生。当蒸汽压力达
10、到1.5MPa时，关闭汽包放空阀 XV1104。7）过热蒸汽温度达到 400c时，投入减温器，打开V1103,开度为50%。8）当压力升至3.6MPa之后，保持此压力达到平稳。5、锅炉负荷提升1）检查蒸汽温度不低于 420 C。2）调整汽包水位为 250300mm。3）调整过热蒸汽压力在 3.63.65MPa。4）缓慢开蒸汽管线调节阀 V1105,约5%。5）调节蒸汽压力达到 3.8MPa,并保持稳定。6）缓慢调节蒸汽管线调节阀V1105,提升燃烧负荷，使产汽量达到20t/h左右。7）检查燃油管线调节阀 V1104位于小开度，调节蒸汽管线调节阀 V1105,使负荷提 至 35t/h。8）缓慢调
11、节V1105继续提升负荷，提升速度每分钟不得超过3-5t/h ,同时注意调节燃油管线调节阀V1104补充燃油量，直至负荷升至65t/h。9）调整蒸汽温度达到 440 C,并使其保持稳定。6、锅炉正常运行工况1）调整烟道挡板 DO1101 ,使烟气含氧量维持在2%左右。2）蒸汽温度保持在（440 5） C范围内。3）均衡进水，保持正常水位，使给水量和蒸汽负荷达到平衡。汽包水位控制在 （300 30）mm。4）过热蒸汽压力保持在（3.8仕05） MPa范围内。5）给水压力保持在 4.85.5MPa。6）炉膛压力小于400mmH2O。7）排烟温度在 200 c左右。8）燃料气压力在 0.290.31
12、MPa。9）除氧器压力在（2000 00） mmH2O。除氧器液位在（400 30）mm。三、锅炉工艺介绍（一）工艺流程介绍所选被控对象为工业领域广泛应用的自然循环锅炉。经处理的软化水进入除氧器V1101上部的除氧头，进行热力除氧，除氧蒸汽由除氧头底部通入。除氧的目的是脱除水中的氧气和其他溶解性气体。除氧后的软化水经由上水泵P1101泵出，分两路，其中一路进入减温器 E1101与过热蒸汽换热后，与另外一路混合，进入省煤器 E1102。进入减温器E1101的锅炉上水走管程，一方面对最终产品（过热蒸汽）的温度起到微调（减温）的作用，另一方面也能对锅炉上水起到一定的预热作用。省煤器E1102由多段盘
13、管组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料换热，回收烟气中的余热使物料进一步预热。从对流段流出的物料全部进入F1101辐射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，达到所要求的高温以后出加热炉，进入换热器E1101的壳程，进行温度的调节并为冷物料预热，最后以工艺所要求的物料温 度输送给下一生产单元，整个过程的重点在于对于燃烧时炉膛的燃料气和空气的输送比值 的设定和出口温度的稳定输出。被烟气加热成饱和水的锅炉上水全部进入汽包V1102,再经过对流管束和下降管进入锅炉水冷壁，吸收炉膛辐射热在水冷壁里变成汽水混合物，.o分离出的饱和蒸汽再次进入炉膛F1101进行汽相升温，成为过热蒸汽。.过热蒸
14、汽温度输送给下一生产单元。燃料经由燃料泵P1102泵入炉膛F1101的燃烧器；空气经由变频鼓风机 K1101送入燃烧器。 燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生蒸汽。燃烧产生的烟气带有大量余热，加热炉对流段 由多段管排组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料换热，回收烟气 中的余热使物料进一步预热。（二）工艺过程介绍软化水流量为F1106,温度为常温20 C,经由调节阀 V1106进入除氧器V1101顶部。给 水由给水泵送到锅炉房来，先引入省煤器，在其中被加热提高温度后，送往汽包。锅炉上水流量为 F1101,锅炉上水管线上设有上水泵出口阀XV1101 ,先送入省煤器预热，预热后送进汽包。汽包V1102顶部设放空阀 XV1104 ,汽包压力为 P1103。汽包中部设水位检测点 L1102。过热蒸汽进入减温器 E1101,经主蒸汽管道送往汽轮机做功。燃料经由燃料泵 P1102泵入炉膛F1101的燃烧器，.燃料燃烧后生成的灰渣，一部分（较粗的灰渣）落入燃烧室下部的灰渣斗中，另一部分（较细的飞灰）被烟气带走，在除尘器中大部分被分离出来，
