《蒸汽锅炉电气控制系统设计毕业设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蒸汽锅炉电气控制系统设计毕业设计说明书（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科生毕业设计说明书题 目：蒸汽锅炉电气控制系统设计学生姓名：王学 号：0专 业：自动化班 级：自动化指导教师：师65蒸汽锅炉电气控制系统设计摘 要蒸汽锅炉是石油、电力、化工等行业中重要的动力设备。当今社会资源紧张，环境破坏日益严重，因此锅炉作为将一次能源转化为二次能源的设备，在集中供热过程中起着极其重要的作用，应不断提高对其的控制与管理水平，进而提高能源的利用率，减少对环境的破坏。锅炉系统复杂而庞大，对其各个部分进行合理控制在实际应用中具有极其重要的意义，而汽包液位控制和锅炉燃烧控制在锅炉的整体控制中显得尤为重要。本文对锅炉汽包液位进行数字监控和光柱式显示，要保证锅炉安全运行，其中很主要的一
2、个因素是要保证汽包水位在一个合适的范围内。过高的水位会使锅炉锅炉中产生的蒸汽带水增多，使汽包出口的蒸汽带水量增加；而水位过低可能导致锅炉缺水，使得循环管局部过热而爆裂。进而采用变频器变频调速控制和工频控制相互结合的电气控制方式实现了锅炉液位的自动控制。关键词：蒸汽锅炉，汽包液位，变频器，电气控制内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）Electric Steam Boiler Control System DesignAbstract Steam boiler is oil, important power equipment in electric power, chemical indus
3、try, etc. In todays society resources nervous, serious environmental damage, so the boiler as an energy can be converted to secondary energy equipment, in the central heating plays a vital role in the process, should constantly improve the control and management level, and improve energy utilization
4、 rate, reduce the damage to the environment.Complex and large boiler system, the parts were reasonable control is of great significance in the practical application, and the drum level control in boiler and boiler combustion control is particularly important in the control of the whole. Numbers in t
5、his paper, the boiler steam drum level monitoring and the lamp type, to ensure the safe operation of the boiler, and one is the main factors is to ensure that the steam drum water level in a suitable range. High water level of boiler in the boiler causes increase in the number of steam with water, i
6、ncrease the export of steam drum with water; And low water level may result in the boiler water shortage, make circulating pipe local overheat and burst. And then USES the way of the electrical control system of inverter, industrial computer in combination with each other the boiler liquid level aut
7、omatic control is realized.Key words: Steam boiler, steam drum level, frequency converter, electric control内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目 录摘 要IAbstractII第一章 引 言11.1 锅炉的应用及研究背景11.2 变频器的应用11.2.1 变频调速的优点11.2.2 变频调速在电机控制方面的优势21.2.3变频器以提高工艺水平和产品质量为目的的应用2第二章 蒸汽锅炉生产工艺及控制任务32.1 蒸汽锅炉的组成和工作过程32.1.1 蒸汽锅炉的构造32.1.2 蒸汽锅炉的
8、工作过程分析42.2 锅炉控制的任务和特点62.2.1 锅炉控制的任务62.2.2 给水自动控制72.2.3 锅炉燃烧过程控制8第三章 锅炉燃烧控制系统设计113.1 锅炉燃烧控制系统的组成113.1.1 汽包水位控制系统113.1.2 炉膛压力、温度控制系统113.2 锅炉控制系统方案的确定123.2.1 汽包水位控制系统方案的确定123.2.2 炉膛压力、温度控制系统方案的确定14第四章 系统硬件设计174.1 变频器简介174.1.1 变频器的分类174.1.2 变频器的主要功能194.1.3 变频器的基本构成214.1.4 变频器的工作原理图234.1.5 变频器参数设置264.2 变
9、频器的选择284.2.1 变频器接线方式284.2.2 三相变频器主回路端子说明324.2.3 变频器操作与显示324.2.4 操作面板的操作方法354.2.5 变频器参数设定384.3 接触器的选择434.3.1 交流接触器的作用434.3.2 交流接触器的选用434.4 电流互感器的选择444.5 传感器的选择444.5.1 温度传感器的选择454.5.2 流量传感器、压力传感器474.5.3 液位传感器474.6 变送器的选择484.6.1 温度变送器484.6.2 差压变送器494.6.3 压力变送器494.7 智能显示仪表的选择504.8 变频柜的选择514.7.1变频柜的功能514
10、.7.2变频柜的选择524.9 操作台的设计524.9.1 操作台的技术结构和技术要求524.9.2 操作台的平面显示与控制534.10 导线的选择544.11 电压表和电流表选择55参考文献58致 谢59附录60内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章 引 言1.1 锅炉的应用及研究背景蒸汽锅炉作为重要的动力设备是工业生产中不可或缺的。我国蒸汽锅炉应用广泛，每年消耗掉的煤超过亿吨，节省资源消耗的有效途径是提高蒸汽锅炉的生产效率，并有助于改善环境。但是，我国大部分正在运行的锅炉还处在很落后的控制系统阶段，具有偏低的工作效率，许多锅炉厂或者工业生产中用的都是水平相差很多的司炉工，他们都是根
11、据自己的经验和常识在控制锅炉，这就使得锅炉生产效率低，耗煤严重，环境污染严重。锅炉控制系统具有变量多、大惯性、大滞后性、非线性等特点，因此是一个庞大而复杂的系统。锅炉在生产过程中大多是长时间运行的，没有影响安全的因素发生时，一般不使锅炉停机，也就是说锅炉的生产效率高低很大原因取决于锅炉控制系统的好坏，将变频器应用于锅炉生产的各个环节，使其对锅炉各个生产过程实施自动控制，能够确实有效的提高锅炉的控制效率，使锅炉能够安全、经济运行。1.2 变频器的应用变频器是电机控制技术经过10年发展推向市场的一种成熟产品,其结构大多为交一直一交型的。变频器具有良好的驱动性能、先进的自动控制功能及节能节电等显著优
12、点,在风机、水泵等控制系统中广泛应用。1.2.1 变频调速的优点 由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20%60%，这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和法门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的20%30%，它们的节能就具有非常重要的意义。对于一些在低速运行的恒转矩负载，如传送带等，变频调速也可节能。除此之外，原有调速方式耗能较大者（如绕线转子电动机等），原有调速方式比较庞杂，效率较低者（如龙门刨床等），采用了变频调速后，节能效果
13、也很明显。1.2.2 变频调速在电机控制方面的优势变频调速很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。变频调速系统起动大都是从低速开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，则无需另加制动控制电路。1.2.3变频器以提高工艺水平和
14、产品质量为目的的应用变频调速除了在风机、泵类负载上的应用以外，还可以广泛应用于传送、卷绕、起重、挤压、机床等各种机械设备控制领域。它可以提高奇特的产成品率，延长设备的正常工作周期和使用寿命，使操作和控制系统得以简化，有的甚至可以改变原有的工艺规范，从而提高了整个设备控制水平。第二章 蒸汽锅炉生产工艺及控制任务。2.1 蒸汽锅炉的组成和工作过程2.1.1 蒸汽锅炉的构造锅炉有许多种类型，可以分为热水锅炉和蒸汽锅炉两种。对于蒸汽锅炉，根据燃料的不同，又可分为燃煤锅炉和燃气锅炉。虽然它们燃烧时用的燃料不同，但是它们的工作原理是一样的，蒸汽产生的过程是相同的。本文主要是针对燃煤蒸汽锅炉进行研究设计的。
15、图2.1蒸汽锅炉工艺流程简图蒸汽锅炉工艺流程如上图所示，其中主要包括以下几个重要组成部分： （1）汽包：汽包的组成包括三部分，它们是上锅筒，下锅筒和连接两者的对流管束。补水泵将水打入汽包内，水被炉膛的火焰加热，迅速达到沸点，变为水蒸气，将水蒸汽从蒸汽管道中输出，供负载用户使用。此间，汽包的水位不能过高也不能太低，应保持在一定高度范围内，以保证锅炉的正常运行。（2）炉膛：燃料被送入炉膛后进行燃烧释放出的热能传给需要加热的水，煤通过上煤机的煤斗进入炉膛，并落在链条炉排上，在炉膛内燃烧。这时候鼓风机将燃烧时需要的空气送入炉膛内，提供燃烧时需要的氧气。燃烧过程结束后，炉排将残渣通过除灰口送入除灰机的灰斗中。燃烧时产生的烟气通过引风机由烟囱排出。（3）省煤器：炉膛中产生的烟气还带有一定的热量，如果直接将其排放掉有些可惜，因此利用省煤器使烟气中的余热将汽包补水进行预热，这样就提高了补水的温度，而且减少了烟气带出的热量，提高了
