锅炉控制与仪表分析上课讲义.ppt

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锅炉控制与仪表分析 前言锅炉控制说到底就是控制锅炉的介质（水）、燃烧系统（燃料、风量）及各种辅机。保证锅炉在经济安全可靠的运行。必须有可靠的连锁，在锅炉超温、超压、水位超低的情况下能切断燃烧系统确保锅炉的安全。 一、油气锅炉a.燃烧机简介燃烧机是油气锅炉的重要组成部分，它将燃料变成热量，根据燃料的不同可分为：燃油、燃气、油气两用、水煤浆燃烧机。从结构上分可分为：一体化机、分体机。从调节方式上分可分为：分级调节、比例调节。我国常用的燃烧机有：进口品牌威索、欧科、贵诺、百得、利雅路、扎克、奥林等等。国产品牌航发、科汇、赛威特、凌云等等。 电磁阀原理图 触摸屏+PLC控制 二、仪表系统仪表系统从功能上可分为：1.现场仪表，也叫一次仪表，它的作用是采集信号把现场的各种物理参数变成电信号；如热电阻、热电偶、压力变送器、流量变送器、液位变送器等等。2.显示仪表，也叫二次仪表，它的作用是把电信号变成人们可以看懂和要求的数据；如各类数显表、记录仪、积算仪等等。 1、压力检测元件 差压、压力变送器 压力变送器接线图 1151/3351型差压、压力变送器电容式差压、压力变送器用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后转变成4～20mADC信号输出。3351智能型压力变送器可与HART手操器相互通讯，通过它进行设定，监控或与上位机组成现场监控系统。 1151型差压、压力变送器特点●精度高：±0.05%●量程、零点外部连续可调●稳定性能好●正迁移可达500%、负迁移可达600%●二线制●阻尼可调、耐过压●固体传感器设计。 3351型差压、压力变送器特点●超级的测量性能：用于压力、差压、液位、流量测量●数字精度：±0.05%●稳定性：0.25%60个月●量程比：100：1●测量速率：0.2S●小型化（2.4kg）全不锈钢法兰，易于安装●过程连接与其它产品兼容，实现最佳测量●采用16位计算机的智能变送器●标准4-20mA，带有基于HART协议的数字信号，远程操控。 2、温度检测 压力式温度显示仪原理图 2.1WSS系列双金属温度计WSS系列双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。双金属温度计可以直接测量各种生产过程中的-80℃～+500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。是液体温度计的升级产品。主要特点现场显示温度，直观方便；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求。标度盘公称直径：60，100，150精度等级：（1.0），1.5保护管材料一般选择不锈钢 WSS测温范围因为它是直读读式仪表为了读数的方便因此要选择合适的温度范围-80～+40-40～+800～500～1000～1500～2000～3000～4000～500 WSS常用安装固定形式无固定装置；可动外螺纹；可动内螺纹；固定螺纹；卡套螺纹常用螺纹M16×1.5；M20×1.5；M27×2卡套法兰固定法兰 WSS外形尺寸L=751001502003004005007501000d=Φ6Φ8Φ10 选型须知：需提供型号、表盘直径、精度等级、安装固定形式、测温范围、保护管材质、长度或插入深度。选型举例：万向型双金属温度计，表盘直径Φ100，测温范围0～400℃，1.5级，活动外螺纹M27×2，长度450mmWSS-481，0～400℃，L=450，M27×2，1.5级 2.2工业用热电阻WZ系列工业用热电阻作为温度测量传感器,通常与温度变送器,调节器以及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统,用以直接测量或控制各种生产过程中-200℃-500℃范围内的液体,蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。工作原理：热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。 铂热电阻芯 热电阻型号 热电阻测量范围-型号分度号测温范围WZPPt100-200~+500WZCCu50,Cu100-50~+100 热电阻外型图 热电阻选型举例:铂电阻Pt100,固定螺纹M27×2,防溅接线盒，保护管直径Φ16,不锈钢，总长600mm， 插深450mm。型号：WZP—220L=600 2.3热电偶热电偶作为一种温度传感器，通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1800℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。 热电偶原理 热电偶的测量范围热电偶类别代号分度号测量范围镍铬－康铜WRKE0－800℃镍铬－镍硅WRNK0－1300℃铂铑13-铂WRBR0-1600℃铂铑10－铂WRPS0－1600℃铂铑30－铂铑6WRRB0－1800℃ 使用热电偶注意事项1.注意所测量的温度，根据此来选择热电偶的分度号和防护套。例如500-900℃以下可选分度号为K的热电偶用不锈钢护套；900-1100℃也可选分度号为K的热电偶但不能用不锈钢护套而要用陶瓷护套。2.热电偶和二次仪表的连线一定要用配套的补偿导线。 3.数显仪表 数显仪表功能特点-1万能信号输入，用户任意选择。（热电偶，热电阻，电压，电流，线性电阻，频率等）。单屏或双屏LED显示。根据工况可对量程显示进行任意修正。线性输入信号量程可任意设定，也可开方显示，加小信号切除。副屏可进行设定值和输出值切换。可提供2～6个继电器独立输出，6个继电器可两两相关联输出。报警控制方式任意选择。可实现输入端故障报警输出。也可实现定时或计数功能,可逆计数。 数显仪表功能特点-2可外供24V电源（提供给二线制变送器）。测量值变送输出：0～10mA、4～20mA、0～5V、1～5V、0～10V等，变送范围任意设定，修正。可提供多主机，单主机，无主机方式的RS485异步串行通讯方式。通讯数据校验遵照CRC-16美国数据通讯标准，高可靠性循环，条码校验。 数显仪表选型数显仪表型号很多，各厂家型号也不是很统一现就某厂家的常用型号作一介绍：XMZ-单数显型该仪表只做显示用；XMT–调节型可输出开关量信号控制报警用；XMA-PID调节仪;XML-流量积算仪；XMG-光柱显示仪选型时要与一次仪表的分度号，量程一致。 4、液位检测a.电极式液位传感器 b.浮球开关式水位控制器 c.浮球电感式水位传感器 水位调节仪 磁控式水位报警器工作原理 e.平衡容器式液位传感器 5、执行器a、角行程执行器 b、电动调节阀 三、锅炉主要辅机的控制锅炉的辅机较多如：上煤输煤系统、出渣机、炉排、引风机、鼓风机、二次风机、给水泵、补水泵、循环泵等等，其中风机、循环泵驱动电机功率较大，根据不同情况有如下启动控制方式：1、星-三角降压启动2、自耦降压启动3、软启动4、变频控制 1、星-三角降压启动 2、自耦降压启动 3、软启动 4、变频控制 四、燃煤锅炉控制系统1、普通控制2、仪表控制3、电脑控制 DCS控制系统 a.控制部分实现全部自动，主要针对锅炉的生产过程运行安全性，经济性和连续性的重要参数进行实时控制，参数可以在线整定。此系统具有三冲量汽包水位控制；各回路可独立投入自动或切除自控；手动与自动实现无扰动切换；同时为操作工配备了后备手动，操作更简单明了。工程师站为在线修改参数提供了保障，可靠的设备和完善的控制理论保障了此系统的精确性，安全性和可靠性。 b.计算机部分：由一台工控机和21寸液晶显示器及一台交换机构成上位机部分，由交换机和管理机进行实时通讯。有一定权限系统维护人员可在工程师站进行参数修改，为系统的安全提供了保障。工作站通过交换机可以接入工厂局域网和以太网，同时可以和其它系统进行实时数据交换，为厂区调度和计量提供了实时数据和历史数据参考。 汽包水位调节                    蒸汽压力调节炉膛负压调节                    烟气含氧调节燃烧自动调节                    过热蒸汽汽温调节床压控制          石灰石流量控制按时间原则顺序启动及顺序停止锅炉的运行，高低水位报警，极限低水位报警并自动按顺序停炉。蒸汽压力超压报警并自动按顺序压火。c.下位机PLC部分控制功能： d.仪表部分现场数据采集：压力变送器、温度变送器、液位变送器、流量变送器、烟气含氧量变送器等等。重要参数显示二次仪表。带有后备操作器，实现手/自动无扰切换。执行机构。 e.软件部分现在多数采用组态软件，组态软件种类很多如：组态王、SDCMAN、研华组态软件等。采用成熟的先进控制算法由组态软件完成控制画面、控制功能、报表生成、数据传输、动态趋向曲线收集、显示及纪录。可在上位机对下位机参数进行设定，修改及软手动功能及自动负荷分配。 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢