（机械工程专业论文）锦州港锅炉自控供热系统的研制.pdf

沈阳工业大学硕士学位论文 接要 我国是以煤作为主要能源的国家，其中工业锅炉是耗能的主要设备。工业锅炉自动 化是锅炉技术进步的重要标志，为了促进工业锅炉的技术改造，针对我国工业锅炉的传 统柠制装置特点，近年来我国也存逐步采用自动摔制系统，自适应、自整定等摔制技 术，开发工业锅炉计算机控制系统系列产品以及采用国外的先进设备，并应用于生产实 际中。 木论文通过锦州港工业用蒸汽锅炉自动控制系统的改造实例，论述了自动控制技术 在锦州港蒸汽锅炉上的成功应用。 本论文从锅炉燃烧的各个细微环节入手，讨论了蒸汽锅炉的锅筒水位控制、蒸汽出 口压力控制、最佳燃烧控制及蒸汽锅炉附属设备除氧器的控制方法和保证锅炉安全运行 的各种行之有效的手段，并通过具体的设备选型、安装和软件编制及现场调试的实践的 数据验证了自动控制系统的成功。 本论文还从经济分析出发，论证了蒸汽锅炉采用自动控制燃烧系统可以从多方面节 省大量的人力和物力，从而提高企业的管理水甲和经济效益。 锦州港锅炉的自动控制供热系统于2 0 0 2 年1 2 月3 1 日完成。该系统运行稳定，控 制可靠，各种技术指标达到了设计要求。 实践证明，不论是从能源节省提高企业效益的角度出发，还是从提高管理水平的角 度出发，工业锅炉燃烧的自动控制都是必须的。 关键词：锅炉，控制系统，自动 沈姻工业大学联学饿沦交 t h e a p p l i c a t i o n so f a u t o m a t i o n s y s t e m i n j m z h o u p o r t b o i l e r s y s t e m a b s t r a c t m m a i l l 嘲裂m 鲫蝴岬i s 臁o n e 删衄鼬nc o a l a n d 妇j 础n g 删o f n l e c o a l 远糖汹矗础a l 玟慨越娃慨妇洳矗酬玟糯瓤睡。嘲舔o f l 溶a n 速率删g 蒯黼 b o f l e r t e c h n i q u es o 缸耐椭o f 惋删蜮黼枷e r s 慨峨i e f 峨l l e r 黼w a d i t i o m l 螽锄汹醴& 删馘陆觥毓抽栅嗽螂 妞帮癣鲫协u s e a d v a l 痂g 瓤肋m 撕o n 掣s 句e m a l l d a d 0 越翱肋删l 咖越订a l 】睡0 铘玉0 p 6 n g 把c h n m o 舀e s w 唧 彘咖& s e 矗嚣辞c 0 翻p t 函簿。o 雌f o l 牟k i 晦w 疆自瞎i 辨a c 盼疆i o 衲g 联翠白熊e l 哇罐培翱。c 岱s 蠡l 移 a p p l y i n p r o d m f i o n a c t u a l l y 翻篙瑚潮芏罐) l e o f t 薹嚣潞酞晌醺曲锄玟瞌鼯h 酣她碍斑饔拄璐矗塔雒船嘲a 颤l 斜斑程谗 m e j i i l z h ( ) u p 哦g i 谢w m e 孤如棚碰协曲商年砖n 斌i s v e l yp c 帆它f f 讨 t m u t 辔e v e r y m t a u t a c h e o f s t e a m b o i l e m o m n b u s t i o n , f i l e t l e s i s d i s c t t s l l a e s t e a m b o i l e r s 咖l e v e l 0 0 i 吐咄牖枷i l g 辩锄雎然。咖毗惋q 】t j r 嘲h 删嗡劬l a n d 船晰a n l b o 钟 捆毪c 醢毽代羚涵搿臻辍瘫豳斑懿努哦文弘稿鞋e l 噍哟谣羽觥m 娜l 醅蚤期碰堍 1 1 1 e s t e a m b o i l e r r i m i n g a n d t h r o u g h t h e c o n c r e t e l y m a t e r i a l c k 五。丘衲曲a 】l 鲥o l x 如r w 日嘴 镪蛾辍矗懿翻畦嘏嘴随p 矗赴嘏醢l 堍融。雕蠛勰糖粼潲醴畦糖 龇墩盯嘶0 l i 科s 晒1 l t h e a u t o m a t i o n s y s t e m o f j i n z h o u p o r t s t e a m b o n e r s i s c o m p l e t e d o n i n 2 鳓2 d e c e m b c r s 3 1 t h i ss y s t e mi ss t a b l ea n dr e l i a b l e , e v e r yt e c h n i q u ei n d i c a t i o nc o m e st ot h ed e s i g nr e q u e s t 翻蕺峨黯e c 嘲蜣咄霜雒麓随赫蛾歉8 璐嬲。釉融l 氆雒鲥唾妇豫蕊镌。搦螽 剐蜘f o r 鼬国mb ( i i l 粥锄m 硒【i l i 四t h ep i a 醐u m a r 聃w m 珊e r i a l r e 瞄越d 鼯嘲删 娃嬲捷单群锵妇强雒堍铡雒避玟触 t l l e p 妇。 电i l l 嘞o f t l l e 岬丘嘲端嘧培例嗍劳 研m 咖嘲h 薯l e 丘t 倒飙髓 斑脊糖i 增籼e 翅鞠4 窖嚏| 懿辆e 抽区靠秘坟妇s 氆畦d d & 钱扣p p 。d 辍墩嘲a 矗雌g s 妇孰 k e yw o r d s ：b o i l e r ，c o n t r o ls y s t e m , a u t o - 2 独创性说明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 沈阳丁业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已存论文中做了明确的说明并表 示了谢意。 签名：豇兰：窆日期：之2 童：! ：乞 关于论文使用授权的说明 本人完伞了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 签名：茸华 导师签链至堡垄 日期：彦纫夕，歹& o 沈阻工业大学硕士学位论文 弓l言 1 。t 采震锅炉擞酸罄辘控翱聚终囊斡爨戆爱意义 锅炉是将燃料内的潜在能量，经过燃烧释放热能或利用其他释放的能麓，将水变 成蒸汽袋过燕蒸汽；蕺穆窳翅热变成一定滋度懿蒸零；或将务褪。煞载诲蔽热弼一定瀑疫 而输出的热能设锯“。 锅炉是由“锅”和“炉”两夫主要部分组成，锅与炉结合嫠来通称为锅炉。 “锅”是指锅炉巾盛装锅水和蒸汽或其他介质的密封受压部件，是锅炉的吸热部分。主 聚包括：锅筒( 汽包) 水冷壁、对流管集箱( 联耩) 过熟器和省筠l 器等吸热面。“炉” 楚指锅炉中释放热糍的部分。主嚣包括：燃烧设备烟道、炉墙、炉拱等。 锅炉上装设肖很多安全附件和仪表，通常包括：安全阀、压力表、水位表与商低水 位警摄嚣，接污、欢灰、汽零管邀、润门镣装菱以及有关纹表。 锅炉的配套附属设备一般包括：燃料的供给与制备系统，如上煤、磨粉、燃油、燃 气、毫热元俘等设备与部件；逶风系统，翔鼓鼠橇、弓l 风穰及箍菇遂等：绘窳系统，舞 绦水泵和水处理设备等；以及出淡、清灰、除尘等装置。 近馨来，由于对锅炉的自动化要求不断提高，锅炉上配置自动控铡静附件仪表也 越来越多，如给衣自动调崩装置、燃料自动调尊装置、鼓萼l 风机迄镤保护装霞、越难及 超温保护装置、过程控制装置等等溉删。 锅炉燃烧采趱徽枧智麓控毒l 系统豹耳瓣彝意义主要有以下凡点： 1 、节约能源： 我黧淤漾终梵主要楚滚，茭王照妒窑楚耗艇懿主要设磐，约舂金蓍总貔糕垂瓣二分 之一左右。锅炉自动化是王业锅炉技术进步的重黧标志，目前我国正业锅炉的薄弱环节 蹙自动纯窳平低，缺少妊瓣的裣溺役表，镯炉工凭经验蕊察，影稿工作安全，运行效率 较低。据统计全嗣工业锅炉超过4 0 万台，由于热效率低，而多消耗的标准煤近2 0 0 0 多万吨。 采用锅炉燃烧微规智熊位控制霹极大鹃节约熊源，其慕本节约鹣方式如下： 遇过微机钾能调熬鼓引风电机和循环水泵电机的转速节省电能嘲。 沈龌工业大学硪士学位论文 一避过徽辊镑簸调节燃煤稀辍气的供应量，劳僮燃爨充分熬筑，节省燃 煤。 2 、减少污染： 采用微机智熊控铡系统螽，嬲于燃煤褥到充分燃烧，烟气鳃到净化，煤 淹排量减少综合利用水平提高，达到了减少污染的作用。 3 、减少焚愆，提巍管理承警 采用微机智能控制系统后，可以从两方面减少赞用，掇高管理水平。 - 通过徽橇餐麓煎控驳诱节工照矮气敦薅东，减少j 黧产及生活羯气拳漾 水的跑、漏现象，不仅节销水汽资源，同时还提高臀理水平。 _ 采爝徽枫智能控螽系统，可使工作效率帮人员素质辍大提高，人员需求 减少。因此可在减少人员费用的同时，也达到了提蕊管理水平的目的。 综上所述，采用微机智能控制系统的意义是非常重大的。 1 2 国内终技拳发壤摄提 国外美国、日本、德国等发逃国家从上个世纪八十年代开始就采用计算机技术对 王壁炉窑避霉控铡。苓纹实褒热薹参数自动菠溺，述慰炉鬻戆燃缎状猿遴簿竣售控翱； 聚用倒吊桶式蒸汽疏水阀，能够及时地排放凝结水，保证换热效粜；采用凝结水自动 浆，羁弭l 蒸汽压办输送凝结承进纾强竣等技术。麓绔能源遮1 0 敬i ，提篱炉窑熬效 率5 ，减少环境污染，对攘进经济发展起了十分熬要的作用隅蚓。 为了促进工t 炉窑的技术改造，针对陶内工渡炉窑传统控制装置的缺点，近年来 我国也在逐步采用微机智能控制系统，自逡应、自整定等控铡技拳，开发z 业炉窑微枫 智能控制系统系列产品以及采用国外的先进设备，并应用予生产实际中。 过去一段嚣翊，工业锻炉熬微巍磐毙控露l 系绞在我嚣熬没存被人襄瘊羹褪，主要原 因有两点： l 、 认为一般工业锅炉的吨位较小，搞自动化控制，投资成本大，能够燃烧就 行。 2 、 小锅炉的司炉工普遍文化程度较低往往不会操作使用，反面绘使用者带来 一些不必要的麻烦。 - 2 沈阳工业大学硕士学位论文 另外，我国的很多仪表质量不够好。这些都对工业锅炉的微机智能控制系统的 推广使用带来了消极影响。 但随着计算机技术的发展，自动控制的成本的小断下降，特别是在2 0 世纪9 0 年 代术期，良好的自动控制的样板的示范效应，使得工业锅炉的自动控制逐渐得到了推 广。到了2 li u ：纪，由于效率低下的小锅炉逐步的被大锅炉取代，锅炉的微机智能控制 已经成为了工业锅炉项目必不可少的内容。同时旧锅炉房的微机智能改造也提到了议事 议程，各种控制系统、控制软件及各种配套仪表蜂拥而出。锅炉微机智能控制在中国得 到了广泛的推广。 1 3 锦州港锅炉燃烧自动控制系统的特点 工业锅炉运行监控的目的，在于通过一整套包括检测、显示、自动调节、程控、 信号保护等设备组成的一个完整的监控系统，以确保锅炉的安全、经济运行。 锦州港锅炉房工业锅炉的微机智能控制系统从2 0 0 2 年9 月1 0 日开始设计，2 0 0 2 年1 2 月3 1 日完成施工。 锦州港工业锅炉的微机智能控制系统完成以下几个方面任务： ( 一) 自动检测“” 用检测元件和显示仪表，对锅炉的热工参量( 压力，温度，流量等) 进行连续 测量和显示，并为自动调节和安全保护提供检测信号，及为企业经济核算提供数据。 ( - - ) 程序控制”1 它使锅炉的启动、停止及正常运行等一系列操作实现自动化，程序是根据操作顺 序和条什编制的。 锅炉启动是按照先启动引风机，再启动鼓风机、炉排的顺序进行； 水位控制是将锅筒水位、蒸汽流量、进水流量作为三冲量进行程序自动控制： 燃烧控制是将蒸汽压力作为主控制量进行程序自动控制。 ( i ) 热t 信号、保护及连锁溉矧 3 浣粥工业大学硬士学使论文 当锅炉运行参数超过规定值时，发出声光报警倍号，提隰值班人员注意并及时采取 舂效接藏，浚保 芷薇豢垒产，懿承缀遘毫、避低采麓声光掇蘩及蒸汽暴力超援报警等a 连锁保护是为防止设备在启停_ 过程中由于操作错误而造成的事敝。 ( 鞠) 自动调节潍4 “ 对锅炉运行参数进行自动调整，以适应外界负搿和工艺参数的要求并使锅炉保持在 较缀济豹工况下运行。 此外，此系统还必须舆有超压、水位过赢、水位过低声光报警以及超腿停炉移农 位低停炉连锁保护等功能。 镶州港锅炉赛王韭镌炉瓣鑫魂控裁，掇毫了锅炉运行熬热效率，保持了控裁蠢锅 炉i 嚣行的统一性，克服了人为因素的差别给锅炉运彳亍带来的影响。实现了提黼经济效髓 窝撵高管理窳平静黢丰收。 1 4 效果与绩论 锦娟港锅炉房的微祝智能控翻祭统豹往翊，产垒了菲常好豹经济效益。部达虱了设 计初期的目的。首先，系统运行稳定，控制可靠，备神技术指标达到了设计爰求。另 外，经济指标达到了满意的结果，年节省各种能源费用可达5 1 8 万元。其次，系统的 运纷，导致? 人员憋勰放。摄据锦州港的人荧费用倦况，在锼用自控系统层，人员费愿 每年可节省1 8 万元。再有，自控系统的成功运行，对环境污染的减少，对管理水平的 提瓷其产生7 难戮然藿的隧嬲效益。 | 垂 淀龋工数文学硬士学证论文 l 繁章。蒸汽销炉囊动羧涮系统 1 1 被控艨燕 锹鹣藤毒瓣擒淑截 工鼗锅砉芦可静为本管镄妒弱镟巍锅炉，承管锈妒与镪党蜗妒穗觏锅麓麓径枣，承 循环好。工佟歪力裔，平均蒸发爨离，适应符合黛佬靛毪能较好，热效率较高，铡褥骶 等。 锦州港使用的工业镊炉是 巍淀阳锻炉厂肇l 选鹣3 套 s 戮1 0 - i ，2 s 糠珏激农蓉爨炉 ( 蘩强2 - 0 1 ) 。忿镪炉采溪溉 锈篱横鬟式结构，鬻整繁蠢豁 煤器、空气预热耩，锈妒受熬 箍两瘩褥环为囊然锈环方式。 其主要漱炉摊、销炉本体、镶 黎、省煤嚣、空气预热器、妒 壤、平愈挟撵、赣遴、仪表耀 j 及琵套赣极等缀残。 越镳炉憨主镶甓毙下锻簿 1 kfl - _ 盎- ! 剿：。美 2 嚣2 。 i ，蕾蹦篷 一_ 上 l 聋嘲 藤 蘑 it - 。蔷 抟# 蠲董 翻l 。- ! 吲i l 4 j ” 、 l ：s i 、裂 _ - g ； t ；睁。5 l i 垂 。飘萨 斟 il u ：“ l羲毳謦 紫 l _ i 二要 楚喝嵋嘲嘲憔黼醺 、 霉震擎霁翮篙幽曩 晰 t l 稍大，上节锈篱之瓣骞对淀接管策遘接，产羹豹窝瀑烟气癌炉篷上薄避入滚接管，经过 “z ”字澎稳舞狰涮黠流籍菇辑入餐媒器，空气联热嚣尾粼受熟瑟，羧磊缀滁垒器、霉l 菇梳，由潮囱薄入大气率。 炉麟豳蹋布露水冷蘩，翦、瑟壤承冷熊上端纛按接入镊简，下璇分麓遂在蘸嚣榘 箱上。两侧墙拳冷壁又分成前后两缀，上端攘入彭廷禳，并邋过导气簧与上锅筒逡逢， 下壤剿接入转焦旗上。j 焉壤窳冷爨、褥测零冷壁均逡f 锅麓供求。 这秘锻炉鸯予存在大爨懿对滤撄管，雀遮行孵缝经集获魄较黧，困越在操弹避 耧孛一定簧疑常潺获，螽粼镊炉熬效率下簿，烟黛籍 藏量璜翔。 - 5 沈辩工强犬擎硬士学撼论文 1 2 蒸汽瓣自捌系缝抟童要游客 锻势是过程王延审誉蜀缺少瓣动力设备，它掰产堂豹蒸汽苓汉熬够为蒸镶、 纯学反陂、于缣、猝熟、蒸发等避稷提供热源，藤置，述霹戳俸舞晟梳、疆缩梳、 浆炎驱动懿动力源。醚麓王鼗垒产规援不新参。大，生产遗程不断强纯，整产设褥不 断辇额，俸为工搬麓力和热源的锅炉。办向着火容鬟、高参数。赢效率方向发艇。 必确探安全，稳定夔产，对锅炉设蠢豹鼯醣控剃稔霾褥十分重要。 由于锅炉设备 爨蕊臻鹣燃辩秘类。 燃嶷竣蠡、炉傣澎 式、锅妒功艇霹逶苻 瓣求豹不瓣，锅炉蠢 锫种各样的流程。常 魁勰锅妒设备主要工 麓流程圈如圈2 0 2 所拳晒3 。 由隧霹妇，蒸汽 发垒系统爨绘承裂、 缓农谖繁凌、省焱 镪帮蒸汽 嚣、汽包及循嚣镑缀成。燃瓣和热空气按一定磁铡进入燃烧室燃繇，产生豹熬羹传缭蒸 汽发生系绞，产黛键帮蒸汽糯，激寨至蒸汽褥替。每既戮辩，热烧过程中产艇静潮 气，经销煤器预热锈炉给永和空气预热器预热空气，最盾经遨弓l 风机送往烟囱摊入大 气。 锅炉设冬的调麓任务圭要是粮摄生产受赞鹣嚣簧，供液一定娥络( 压力、滋度 镰) 豹蒸汽，弱孵夔锅妒在安全。缝济黪条转下遮蛭。烹要调萤程努是； l 、镟舻珙寂熬蒸汽爨逢瘟受鼗交位鹣甓爨或绦拷绘寇豹受饕； 2 、旗妒供绘穗汽设鍪瓣蒸汽糕力糅持谯一定戆圈内； 6 浇孵工鼗大学歃士学位论文 3 、汽惫中鹣农馥傺掩在一定范溪蠹： 4 、缣戆锯：驴燃烧鹣燧济毪霸安全运嚣； 5 、炉骥受蕊僳持在一定范酗内。 兔实璐上述满节任务，将锻炉设备控涮剜转楚萋予个较裁系统，主樊控制系统 礴： 1 )绘承囊麓控巷l 系绕( 即镊麓拳戳的控制) 攘缀交豢燕给水流量，它主要考虑 汽包瞧部的物料警衡，使绘农鬟遗应蒸发爨，缎持汽包中水位穗王芑允许藏 瓣内。缝箨汽彀审承蔽在绘定藏霆内是绦诞锅炉及辘捉安全运镫躲必要祭 佟，避镁炉垂嚣运孬懿主要蠡惑之一。 2 )锅炉燃烧瓣舀翡接澍蠢三卞被控变量，蒸汽器秀( 蕺受蕊) 、斓气成分 采集数据时问；单8 点至早1 0 点，时间间隔：5 分钟 瘩垃设定 踅：l o m m ，控铡方式：3 冲量，农霞镶蒺： l o t m 表3 一o l ：2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点至犁1 0 点实验数搦采集表 黩阕敷霞溅量馕驰鞋 镳差m 粥瓣阕拳缎溅量壤n l a - l a骧熬l f l n l 8 ：0 0 1 7 o o7 0 09 ：0 01 2 0 02 o o 8 ：8 51 6 0 06 9 ：8 51 1 0 01 0 0 8 ：1 01 5 o o5 o o9 ：1 01 0 0 00 o o 8 ：1 51 4 9 0 4 爹：1 58 0 0- 2 8 ：2 01 4 0 04 0 09 ：2 06 0 0- 4 0 0 8 ：2 51 4 4 9 ：2 56 - 4 8 ：3 01 4 o o4 0 09 ：3 06 o o- 4 0 0 8 ：3 51 6 o o6 0 09 ：3 51 5 5 o o 8 ：4 0 1 6 。o o 6 0 09 4 01 5 o o 5 0 0 8 ：4 51 6 6 o o9 ：4 51 5 5 o o 8 ：5 01 6 0 06 o o9 ：5 01 3 o o3 o o 8 ：5 51 3 o o3 o o9 ：5 51 3 0 03 0 0 9 ：o o1 2 o o2 o o1 0 ：0 01 3 o o3 以上试骏表明：拄2 0 0 3 年1 月1 5 丑早8 点到晕1 0 点期间，最大水位偏差 秀：7 o o m m 。4 0 浣强工业大学联士学位沧文 图3 咱l ：式撼实验数据采集霆 b ) 采集数攥辩阕：2 0 0 3 年1 秀1 5- 2 0 0 3 年i 秀1 6 强：辩阂阏凝：3 0 分 钟；水位设定值：1 0 m m ，控制方式：3 冲艟；水位偏差： 1 0 m m 表3 - 0 2 ：2 0 0 3 年1 月1 5 日- 2 0 0 3 年1 月1 6 日实验数据采集裘 水位测 偏差 水位测 偏麓 水位灏 偏差 时间 时间时间 量僮m mn 黼量值m mn l m量傻m m 羲挂n 8 ：o o 1 7 o o 7 0 01 6 ：0 0l o 0 0o 0 0o ：0 0 l o o ao 0 0 8 ：3 0 1 4 。 4 ，0 01 6 ：3 0 1 2 0 02 o o 0 ：3 0i l + 观1 0 0 9 ：0 01 2 0 02 0 01 7 ：0 0 1 4 0 04 0 0 l ：0 01 2 0 02 o o 9 ：3 06 。- 4 0 01 7 ：3 01 0 + o o o 。o o l ：3 01 3 。羽3 蕊 1 0 ：0 01 3 o o3 o o1 8 ：0 01 1 0 01 0 02 ：0 01 4 0 04 0 0 1 0 ：3 08 。之，1 8 ：3 01 2 羽2 0 02 ：3 0 1 5 羽5 。羽 1 1 ：0 c 5 o o5 o o1 9 ：0 01 3 0 03 ，0 03 ：0 0 1 6 o c6 0 0 1 1 ：3 68 热- 2 粥1 9 ：3 01 4 瑚4 o q 3 ：鞠1 7 麴7 瑚 4 1 沈阳工业大学硕士学位论文 1 2 ：0 1 3 l o 0 0o 0 02 0 ：o g1 5 0 05 0 04 ：0 01 7 o c7 0 0 1 2 ：3 1 31 2 0 02 0 02 0 ：3 01 6 o o6 0 04 ：3 01 7 0 c7 0 0 1 3 ：0 01 4 o o4 0 02 l ：0 05 0 05 0 05 ：0 01 7 0 c7 o o 1 3 ：3 01 6 0 06 o o2 1 ：3 05 0 05 0 05 ：3 ( 31 7 0 0 7 0 0 1 4 ：0 08 0 0- 2 o o2 2 ：0 05 o o - 5 0 06 ：0 01 4 0 04 0 0 1 4 ：3 04 o o- 6 0 0 2 2 ：3 ( 35 o o5 0 06 ：3 1 31 1 0 01 0 0 1 5 ：0 06 o o - 4 0 02 3 ：0 05 0 05 0 0 7 ：0 08 o o- 2 0 0 1 5 ：3 0 8 0 0- 2 o o2 3 ：3 05 0 05 0 0 7 ：3 09 0 01 0 0 1 6 ：0 1 31 0 o o0 0 02 4 ：0 0 1 0 0 00 0 08 ：0 0l o o co0 0 图3 - 0 2 ：水位实验数据采集图 以上试验表明：在2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点到2 0 0 3 年1 月1 6 日早8 点期 间，最大水位偏差为：7 o o m m 实验结论 j设计参数 实际效果 水位动态偏差1 0 衄 水位动态偏差4 + 7 o l i n 4 2 沈阳工业大学硕士学位论文 2 ) 蒸汽压力控制现场数据 蒸汽压力的稳定是锅炉正常运行的重要保证，因此在系统的自动控制设计上， 我们要求蒸汽压力的动态偏差小超过设定值的4 - 0 0 6 m p a 。实际情况满足，我们的要 求，没有超过设定值的o 0 5 m p a 。下面是2 0 0 3 年1 月1 5 日一2 0 0 3 年1 月1 6 日的 实验数据： a ) 采集数据时间：2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点至早1 0 点，时间间隔：5 分钟：蒸 汽压力设定值：0 5 m p a ，蒸汽压力偏差： 0 0 6 m p a 表3 - 0 3 ：2 0 0 3 年1 月1 5 口早8 点至早1 0 点实验数据采集表 蒸汽测量值 时问 蒸汽测量值m p a偏差m p a 时间 m p a 偏差m p a 8 ：o o0 5 5 60 0 5 6 09 | 0 0 o 5 4 40 0 4 4 c 8 ：0 50 5 5 0o 0 5 0 09 ：0 5 0 5 4 3o 0 4 3 c 8 ：1 00 5 4 40 0 4 4 09 ：1 00 5 4 00 0 4 0 f 8 ：1 50 5 3 80 0 3 8 c9 ：1 50 5 3 70 0 3 7 c 8 ：2 0 0 5 3 2 0 0 3 2 c 9 ：2 00 5 3 40 0 3 4 c 8 ：2 50 5 2 6o 0 2 6 c9 ：2 50 5 3 1o 0 3 1 0 8 ：3 00 5 5 0o 0 5 9 ：3 00 5 2 80 0 2 8 1 3 8 ：3 50 5 4 90 0 4 9 09 ：3 50 5 2 50 0 2 5 1 3 8 ：4 00 5 4 80 0 4 8 a9 ：4 005 2 20 0 2 2 c 8 ：4 50 5 4 70 0 4 7 c 9 ：4 5 o 5 0 0 o o 0 0 0 8 ：5 0o 5 4 6o 0 4 6 09 ：5 00 4 7 8- 0 0 2 2 c 8 ：5 50 5 4 5o 0 4 5 09 ：5 50 4 5 60 4 4 0 9 ：0 00 5 4 40 0 4 4 c1 0 ：0 00 5 3 0 o 0 3 伽 以上试验表明：在2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点到早1 0 点期间，最大蒸汽压力 偏差为：o0 5 6 m p a 4 3 沈l 轫工业大学硕士学位论文 图3 一0 3 ：蒸汽压力实验数据采集图 b ) 聚集数据时间：2 0 0 3 年1 月1 5r - 2 0 0 3 年1 月1 6 同；时间间隔：3 0 分 镑；蒸汽送秀设定馕：0 。5 m p a ，蒸汽基力镶差： 盘0 。0 6 m p a 表3 4 ：2 0 0 3 年1 月1 51 日- 2 0 0 3 年1 月1 6 日实验数据采集表 蒸汽灞 偏麓 蒸汽灏 偏蔫 蒸汽溅 偏差 时问时日j时问 量使m p am p a量缎m p am p a量值m p am p a 8 ：0 00 5 5 6 c0 0 5 6 a1 6 ：0 0 o 4 7 0 0- o 0 3 0 0 0 ：0 0 0 4 6 0 0 0 0 4 0 c 8 ：3 00 5 5 0 0o t 0 5 0 01 6 ：3 0o ，4 7 0 a句0 3 0 00 ：3 00 4 6 0 。o 0 4 0 0 9 ：0 00 5 4 4 00 0 4 4 01 7 ：0 0o 5 2 0 0o 0 2 0 0l ：o oo 5 2 0 0o 0 2 0 a 9 ：3 00 ，5 2 8 00 0 2 8 ( j1 7 ：3 0o 5 3 0 0o t 0 3 0 01 ：3 0o 5 2 0 0o 0 2 0 0 1 0 ：0 0o 5 3 0 0o 0 3 0 01 8 ：0 0o ，5 4 0 00 0 4 0 02 ：0 0o 5 2 0 0o 0 2 1 0 ：3 0o 5 0 0 0o 0 0 0 01 8 ：3 0o 5 5 0 0o 、0 5 0 02 ：3 0o 5 2 0 00 ，0 2 0 0 n ：o 4 9 5 0- o o o s o1 9 ：0 ( 1o 5 0 0 co o o 【3 ：o oo 5 2 0 00 0 2 0 0 l l ：3 0o 4 9 0 0- o o l o a1 9 ：3 00 4 6 0 e- o 0 4 c i a3 ：3 0o 5 2 0 eo 。0 2 0 0 1 2 ：0 00 4 8 5 0m 0 1 5 02 0 ：0 00 4 6 0 c- 0 0 4 0 c4 ：0 00 。5 2 0 00 0 2 0 0 1 2 ：3 0 0 4 7 5 ( 】l 0 2 5 02 0 ：3 00 4 6 0 c司0 4 0 04 ：3 0o 5 2 0 ao 0 2 0 c l 1 3 ：0 0 o 4 6 5 ( ) | - 0 0 3 5 02 l ：0 0 0 4 6 0 q - 0 0 4 0 c 5 ：o o0 ，5 4 0 0 o 0 4 0 d 4 4 沈阻工业大学硕士学位论文 1 3 ：3 0g 4 7 - 0 鹳o g2 t ：3 00 4 6 0 g- 0 瓣o 镬5 ：3 0o 5 4 0 0 4 0 0 1 4 ：0 00 4 7 0 cm 0 3 0 02 2 ：0 00 4 6 0 c- 0 0 4 0 06 ：0 00 5 4 0 c0 0 4 0 c 1 4 ：3 00 4 7 0 c鸯羽2 2 ：3 0馥4 6 蕊零0 4 斓6 ：3 0e 5 4 蕊 0 0 4 0 c 1 5 ：o o 0 4 7 0 0加0 3 0 02 3 ：o c0 4 6 0 c- 0 ( 1 4 0 07 ：0 0 0 4 9 0 0m 0 1 0 0 1 5 ：3 0o 4 7 0 0最0 3 稍2 3 ：3 00 4 6 0 9奄。甜 7 ：3 0o + 4 9 0 0国o l o o 1 6 ：0 00 4 7 0 0- o 0 3 0 02 4 ：0 00 4 6 0 0 - 0 0 4 0 c8 ：0 00 4 9 0 00 1 0 0 蚓3 - 0 4 ：蒸汽压力嶷验数据采集幽 娃卜试骏表赞：在2 0 0 3 年1 嚣1 5 嚣擘8 纛到2 0 0 3 年l 秀1 6 毽摹8 燕麓 问，最大蒸汽压力偏差为：0 0 5 6 m p a 。 实验结论 设计参数 实际效果 蒸汽压力波劝给定值o 0 6 m p a 蒸汽压力波动给定值土o 0 5 6 m p a - 4 5 沈阳工业大学硕士学位论文 3 ) 烟气含氧量控制现场数据 a ) 采集数据时间：2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点至早1 0 点，时间间隔：5 分钟：烟气含 氧量设定值：8 5 ，烟气含氧量偏差： 1 0 表3 0 5 ：2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点至早1 0 点实验数据采集表 含氧测含氧测 时问偏筹时问偏筹 量值量值 8 ：0 09 5 01 0 09 ：o o9 2 0 0 7 0 8 ：0 59 5 01 o o 9 ：0 5 9 2 0 0 7 0 8 ：1 09 3 0o 8 09 ：1 09 1 0o 6 0 8 ：1 59 _ 3 0o 8 09 ：1 59 1 00 6 0 8 ：2 09 4 00 9 0 9 ：2 09 1 00 6 0 8 ：2 59 4 00 9 09 ：2 59 1 00 6 0 8 ：3 0 9 4 00 9 09 ：3 09 3 0o 8 0 8 ：3 59 4 00 9 09 ：3 59 _ 3 0o 8 0 8 ：4 09 2 0o 7 09 ：4 09 3 00 8 0 8 ：4 59 2 00 7 09 ：4 59 3 00 8 0 8 ：5 09 2 00 7 09 ：5 09 o o0 5 0 8 ：5 59 2 00 7 09 ：5 58 7 00 - 2 0 9 ：0 09 2 0 0 7 01 0 ：0 09 o oo 5 0 以上试验表明：在2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点到早1 0 点期间，最大烟气含氧 量偏差为：1 o 4 6 洗阳工业大学硬士学位论文 _一 图3 - - 0 5 ：烟气含氧量实验数据采集图 b ) 采集数据慰问：2 0 0 3 年1 月1 5 羁- 2 0 0 3 年1 月1 6 日 对阅间疆：3 0 分钟；蒸 汽压力设定值：0 5 m p a ，蒸汽压力偏差： 炉膛受嚣控奉凌场数据 a ) 采集数据时间：2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点至早1 0 点，时间间隔：5 分钟：炉膛 受压设定值：2 0 p a ，炉越受压偏蓑： l o p a 表3 - 0 7 ：2 0 0 3 年1 月1 5 目早8 点麓早1 0 点实验数据采集袋 炉膛负艇炉膛负压 时间偏筹p a时间偏差p a 测量蕊p a攘l 爨值p a 8 ：0 02 9 0 09 o o o c9 ：0 02 2 0 02 o o o o 8 ：0 52 8 8 躐 9 ：0 5 1 8 。 - 2 + 8 ：1 0 2 7 0 0 7 o 0 0 09 ：1 01 5o o 5 0 0 0 0 8 ：1 52 6 0 0 6 0 9 ：1 5 1 2 ，0 08 ，艄 8 ：2 02 5 o o50 0 0 0 9 ：2 01 2 o o 8 0 0 0 0 8 ：2 5 2 4 。0 0 4 。e 09 ：2 51 2 、 。8 0 0 0 0 8 ：3 02 3 0 03 o 0 0 09 ：3 01 4 0 0- 6 o o o o 8 ：3 52 8 0 蛰8 鹦0 09 ：3 51 6 e e1 4 圈睁 8 ：4 02 8 0 h d8 o 0 0 09 ：4 01 8 0 0 - 2 0 0 0 0 8 ：4 52 8 0 08 。渊9 ：4 52 0 鞠毽嵇弼喀 8 ：5 0 2 6 0 0 6 ，o o o c9 ：5 0 2 2 o o2 0 0 0 0 l 8 ：5 52 4 4 国0 0 0 9 ：5 5 2 4 4 a 0 0 9 ：o o2 2 0 0 2 o o o q 1 0 ：0 0 2 4 o o4 o o o o 以上试验表明：在2 0 0 3 年1 月1 5 丑早8 点到早1 0 点期间，最大炉膛负压 偏差为：9 p a - 4 9 沈耀工敛犬学礁士学位论文 銎3 - 0 7 ：炉熬受筮实黢数撂采嶷銎 b ) 采集数据时间：2 0 0 3 年1 月1 5 日_ 2 0 0 3 年1 月1 6 日；i i 尊问间隔：3 0 分钟；炉膛负压 设定蕊：2 0 融，炉膛受簸偏差： o p 锺 表3 0 8 ：2 0 0 3 年1 月1 5 日一2 0 0 3 年1 月1 6 目实验数据采集液 炉膛负廷 炉膛负压 炉膛负压 时间偏差p a 时间 偏麓p a 时问 偏差p a 澳i 量值p a 测量值p a 测量值p a 8 ：0 02 9 o 。 9 o o o 。 1 6 ：o o1 3 0 0 0 0- 7 _ 0 0 0 0 o ：0 0 2 5 o 0 0 05 0 0 0 0 8 ：3 02 3 0 0 0 03 o o o o 1 6 ：3 c1 3 o o 7 o 0 0 0 0 ：3 c2 6 0 0 6 | 0 0 0 0 9 ：o o 2 2 0 0 0 0 2 o o o o1 7 ：0 0 2 2 o 0 0 02 o 0 1 ：o o2 z o o o o 7 0 0 0 0 9 ：3 01 4 o o o o 6 0 0 0 01 7 ：3 0 2 4 o o o 。4 o o 1 ：3 02 8 0 0 0 0 8 o o 1 0 ：o 。2 4 o 0 0 0 4 o 0 0 01 8 ：0 0 2 6 o 0 0 0 6 0 0 0 02 ：0 01 8 0 0 0 0 也0 0 0 a l o ：3 02 0 t 0 0 0 0 0 。o 0 0 01 8 ：3 0 2 8 。0 0 0 0 8 。o o 跚2 ：3 0 l8 i o 0 0 0- 2 ，0 0 1 1 ：0 01 9 删 1 0 0 0 。 1 9 ：o a2 8 o o 8 o 0 0 03 ：0 0 1 8 0 0 0 02 o o 踟 l t ：3 c 1 8 o 0 0 02 。0 0 0 0 1 9 ：3 02 8 0 0 0 0 8 o o o q , 3 ：3 0 2 5 。o a 5 ，0 0 0 0 1 2 ：0 0 1 0 0 0 01 3 o o o o 2 0 ：o 。 2 8 0 0 0 0 8 o o o q 4 ：0 0 2 8 o 0 0 0 8 0 0 0 0 1 2 ：3 0 1 6 o o 1 4 o o o q 2 0 ：3 c 2 1 。o 0 0 01 0 0 0 0 l 4 ：3 02 0 o o o a o o o 1 3 ：0 01 5 0 0 0 0 - 5 o o o q 2 l ：0 0 1 4 o 0 0 0 o o o q 5 ：0 0 2 0 0 0 0 00 o o o o l j * 5 0 沈阳工业大学硪士学位论文 1 3 ：3 01 4 0 0 0 0- 6 o 0 0 0 2 1 ：3 01 4 0 0 0 06 0 0 0 c5 ：3 02 0 o 0 0 0o 0 0 0 0 1 4 ：o c1 3 o 0 0 07 0 0 0 02 2 ：0 ( 3 1 4 o 0 0 06 o o 伽6 ：0 01 8 o 0 0 0_ 2 0 0 0 0 1 4 ：3 0 1 3 o 0 0 0- 7 0 0 0 02 2 ：3 01 4 o 0 0 0击0 0 1 0 日6 ：3 01 8 o 0 0 02 0 0 0 0 1 5 ：0 0 1 3 o o o o7 0 0 0 02 3 ：0 ( 32 3 o 0 0 03 0 0 0 07 ：0 01 8 0 0 0 02 0 0 0 0 1 5 ：3 01 3 o 0 0 0 7 o 0 0 02 3 ：3 02 4 o 0 0 04 0 0 0 07 ：3 01 5 0 0 0 05 o 0 0 0 1 6 ：0 01 3 0 0 0 07 o 0 0 00 ：0 02 5 o 0 0 05 o 0 0 08 ：0 02 2 0 0 0 02 0 0 0 0 图3 - - 0 8 ：炉膛负压实验数据采集幽 以上试验表明：在2 0 0 3 年1 月1 5 日早8 点到2 0 0 3 年1 月1 6 日早8 点期 间，最大炉膛负压偏差为：9 p a 实验结论 设计参数 实际效果 炉膛负压控制范围一1 0 p a 一一3 0 p a炉膛负压控制范围一2 0 p a 9 p a 5 1 沈阳工业大学硬士学位论文 4 第四章；经济效益耱凇效益分耩 镶蚓港采穰锻炉檄极智戆控铡装统熬嚣约就是追求她熬经济效蕊粒社会效益。邂过 比较2 0 0 2 年第一攀度和2 0 0 3 年第一季度的生产远行数据，我们得融了一下结论： 童l 苇约人燹 锅炉微机控制系统不仪在控制方面运行良好，丽且在其他方砸也有非常好的效 采。通遥运行应用，锅炉房在日常管理上脊了大i 隅度的改善：司炉工人的人员数量鞭工 种减少，丽且司炉工人工作强度降低，势有能力袋任其f 电工 # ，如泵房巡瓷和水质检 验等。在芷常情况下，司炉工的烹要任务只是巡视锅炉薷i 辅机及水泵的运杼情况，不需 越根据锅炉蒸汽鹾力的变化隧靖调整炉撵转数、鼓风帮引风风f 1 、调整炉熬燃烧、黠刻 不停的观察锅筒水位并随时调整锅炉给水阀门等繁重的工作，但工作效率却大大提高， 瑟且锅炉运短稳定，锅炉热效率、锅炉出力、烟气畲氧量等郡达到最建工况；炉渣会碳 激降低2 左右。 困戴，采耀锻炉徽枧控割系统哥敬锯教一部分宝赛弱癸凌力，铁秀减少费臻，获 得效益。由于目前锦州港锅炉房的人员费用平均每人每年3 万元，由于微机控制系统而 簸敷熬势动力繇产生懿效蕊选霹蘸常霹褒瓣f 译冕”f 表) 。 目前，原来锦卅f 港锅炉房有3 台l o 吨蒸汽锅炉，采用两台工作一台备用的方式运 纷。每蘩簿台镊妒箨工l o 久，嚣螽镁炉每骧震王2 0 大，冀分工魏下： 班长2 ，司炉4 ，化验2 ，力工8 ，维修4 ，司机1 采蹋锻炉徽梳控裁系统詹，上述入受躐少了谘多。下瑟是2 0 0 2 年与2 0 0 3 年蹋工 情况的对照表： 袭4 - 0 1 ：用t 对照表 镦魂改造蠢箨运孬方式袈橇泼造嚣运行方式 工作人员 l 拌2 拌备淀1 撑2 撑备注 班长23 饕镀i i 0 务翅， 13 # 镪炉鍪残， 司炉4如投入运行，每班 2如投入运行，每班 还霞增期l o 入。力仅器增魏4 个力 佬验2 r * # 日ik m r + t + + + ：】= 一5 2 - 沈阳工业大学硕士学位论文 工主要用于上煤除工。力工主要用于 力工 8 渣。司机为每班和 8 上煤除渣。司机为 维修 4 每个锅炉服务 2 每班和每个锅炉服 司机 l1 务 合计 2 11 5 表4 一0 2 人员节约效益分析 员工类别原有员工现有员工节约人员人员费用小计 正式员工 1 376 3 0 ，0 0 01 8 0 ，0 0 0 临时员工 88o 6 ，0 0 0 0 合计 2 11 56 1 8 0 ，0 0 0 从上表可以看出，采用微机系统后，每年可节约人员直接费用1 8 万元左右。 4 2 节约能源 锅炉自动控制系统的虚用，给锅炉房带来最直接的益处既是廿约能源，平均节电 2 5 4 0 ，节煤在8 左有。 下面是锦州港务局锅炉房2 0 0 2 年第一季度和2 0 0 3 年第一季度的统计对照资料： 表4 - 0 3 ：2 0 0 2 年一季度于2 0 0 3 年一季度能源消耗对照表 能源种娄2 0 0 2 纽2 0 0 3 芷节省单价节约费用年度节约 燃煤吨) 3 , 3 3 23 ，0 6 5 2 6 72 5 5 6 8 , 0 8 52 7 2 ，3 4 0 电( 度) 2 2 1 ，1 1 4 1 7 2 4 6 84 8 ，6 4 6 1 1 5 3 ，5 1 0 62 1 4 ，0 4 2 4 水( 吨) 5 , 0 0 0 1 6 8 , 0 0 0 3 2 0 0 0 合计 1 2 9 ，5 9 5 6 5 1 8 。3 8 2 d 另外，该系统的运行，对锅炉等设备的安全运行带来好处。自控系统的使用，在 锅炉运行过程中可以精确的调整锅筒的水位和锅炉的燃烧，避免了由于运行人员的失误 造成运行事故，报警和报警连锁的使用可以在最快时间内由工控机发出自动停炉指令， 停止运行并报警，使设备完好率明显提高，安全生产工作随之也得到明显改善。 5 3 沈阳工业大学硕士学位论文 同时，由于采用微机控制，锅炉房的各种设备