PLC控制的锅炉控制原理.doc

PLC控制的锅炉控制原理悬赏分：0 - 提问时间2009-3-6 12:13 问题为何被关闭 不怕字多 提问者： 41484594 - 四级答复共 2 条你是指恒温控制吧。传感器+信号调理+AD采样后交给PLC，然后PLC控制功率输出,实现温度控制。水位控制也是相似的。原理本来就只有几句话，不怕字少 回答者： feifeivictor - 四级 2009-3-8 19:24 1 前言 目前，人们对环境保护的意识越来越高，改变供暖的燃料品种，燃烧清洁燃料，是降低空气污染的有效措施。近几年来，我国城市燃气结构发生很大变化，陕北天然气已经进入京津，渤海天然气已经上岸，尤其西气东输工程的实施，更为燃气锅炉的应用起到了推动作用。 现在，一般燃气锅炉的设计效率均能达到90%左右，但在实际运行中，由于外界环境温度不断变化，需要的供热量也因而变化，如果不调整燃气量，往往会造成供热量不足或过量，造成能源浪费。在这样一种背景下，有必要对燃气锅炉的燃气供应进行实时调节，提高能源利用率。目前，世界各国都存在能源短缺的问题，我国能源问题更为突出，因此，如何使锅炉高效、安全运行是锅炉控制系统的重点。2 燃气量控制原理 当需要的热量发生变化时，我们通过改变进入燃烧系统的燃气量来改变进入整个系统的能量。图1是燃气量控制系统图。 图1 燃气控制原理图 其中的关键部件包括稳压阀、比例调节阀和变频器，它们的作用分别是：稳压阀的作用是使燃气进入比例调节阀之前保证压力温定，使其不受燃气供应管道压力变化的影响；比例调节阀采集燃气和空气的压力信号，当空气压力变化时，比例调节阀中的膜片位置将发生变化，从而带动阀门关小或开大，直到达到一定的比例，它的作用是保持空气量和燃气量的比例不受两者压力变化的影响，从而调整空气燃气比，即过剩空气系数，使锅炉一直运行在最适燃烧区；变频器是调节燃气量的主要设备，由它带动风机，进入锅炉系统的空气量与风机的转速成正比，而风机的转速与变频器的输出频率成正比，因此只要改变变频器的输出频率就可以改变进入锅炉系统的空气量，从而使进入锅炉系统的能量发生变化。3 燃气锅炉控制系统3.1 燃气锅炉控制系统硬件部分 燃气锅炉控制系统由可编程控制器（PLC）、输入单元、输出单元和人机界面组成，组成框图如图2所示。 图2 现场工作站系统图 PLC负责接收现场数据采集单元传来的数据，控制现场的阀门、变频器、风机和水泵等执行机构。PLC是整个控制系统的核心部件，采用西门子S7-200系列可编程逻辑控制器，CPU226，带PC/PPI电缆，它的运算能力以及通讯能力比其它PLC优越，可方便地进行数据处理和通讯。 输入单元，负责采集现场的压力、温度等各项数据以及各种开关量。现场数据采集系统由温度传感器、压力传感器、煤气报警器、火焰监视器、水位传感器等组成。其中，模拟量输入/输出模块采用西门子的EM235模块，模拟量输入模块采集各种传感器送来的420mA信号，模拟量输出模块输出010V信号，控制变频器频率。压力传感器、煤气报警器、火焰监视器以及水位传感器是开关量。执行单元由风机、水泵、变频器和电磁阀等组成。 人机界面采用西门子的TD200，使用十分方便，只要把它通过连接电缆，连接到S7-200上即可。它的用途有：显示信息；设定和修改参数；提供8个自定义功能键；提供密码保护等。3.2 燃气锅炉控制系统程序设计 PLC程序用梯形图语言编制，这个程序按照模块化设计，包括初始化、点火、数据采集、数据处理、故障报警与故障处理、停机等程序模块，它们各自的功能是： 初始化模块用来设置初始状态参数。 点火模块用来执行锅炉点火这个特殊动作。 数据采集模块采集各个温度参数，以便作出判断。 故障报警与处理模块是比较重要的一部分，它判断系统是否正常工作，并在出现故障时发出声光报警信号并在人机界面TD200上显示。 数据处理程序模块是最主要的部分。它根据采集到的室外温度、回水温度、炉水温度和出水温度，依据一定的控制算法，控制变频器频率。在其控制算法上，我们选择模糊控制算法。4 模糊控制算法4.1 模糊控制算法原理 模糊控制是基于模糊条件语句描述的语言控制规则，根据模糊推理和模糊判决，查询模糊控制表，解模糊，得到精确的控制量。模糊控制器设计为双输入单输出二维模糊控制器。输入量分别是温度的偏差e及偏差变化率ec,输出是变频器频率变化信号u。根据控制系统得输入输出特性，制定控制查询表，如表1：表1 控制查询表 其简单过程为：对采集来的数据进行计算，求出e和ec，分别利用量化因子Ke和Kec量化为模糊量E和EC，由模糊判决得到模糊控制变化量U，经比例因子Ku反量化后输出精确输出变化量u。4.2 多级模糊控制 由于偏差e、偏差变化率ec的论域E和EC只有9级，覆盖域有限，控制显得很粗糙，升温速度较慢，需长时间才能进入稳态，且稳态误差大，虽然增加论域中的元素可提高控制精度，但使计算复杂，且控制效果没有明显增强。为了进一步提高控制质量，减少稳态误差，采用了多级模糊控制器，即参数因子自修正的模糊控制。多级模糊控制器是将e和ec的变动范围分为嵌套的多个层次，各层具有不同论域。当系统轨迹进入某一层时，控制器就采用所在层的范围作为新的论域，并修改偏差e、偏差变化率ec和控制变化量u的量化因子Ke、Kec和比例因子Ku。简要控制过程参见图3。 图3 模糊算法简要流程图 当偏差e的论域由大到小变化时，相应增大量化因子，减小比例因子，使其在接近控制目标值时，不断细分，从而提高控制精度。5 结论 在实际应用中，供暖用热水锅炉采用变频和模糊控制技术的主要优点有：提高能源利用率，保证系统能够高效运行；出水温度稳定，提高舒适度；升温速度快。实践证明该系统运行稳定，安全，可靠，节能。需要详细资料找我 链条式采暖锅炉出渣电气控制原理图 工程 技术 悬赏点数 10 6个回答 417次浏览 0河北过客 2008-12-23 8:28:42 120.12.10.* 举报 链条式采暖锅炉出渣电气控制原理图 回答 窗体顶端窗体底端References 添加引用： 登录并发表回答 取消 在谷歌搜索链条式采暖锅炉出渣电气控制原理图 正在发表回答，请稍候 您输入的内容将会在您成功登录之后自动发表。 系统推荐答案 006317825869 2008-12-23 8:29:32 221.2.147.* 举报 1,电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式形式,首先了解工作原理; 2,电气原理图一般由主电路,电源电路,控制电路,保护,配电电路,信号等几部分组成,划分清楚. 3,主电路都依规定绘制了电气图形符号,粗实线表示主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，依次看标明文字符号； 4,控制电路一般是由开关,按钮,信号指示,接触器,继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路,只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析. 5,对于复杂的控制电路，按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系 6,多熟悉电气图所有标识符号的基础知识,各电器元件采用国家规定的统一国标符号来表示. 7,电气图中有直接电联系的交叉导线连接点，用小黑点表示，无直接电联系的交叉导线连接点则无小黑圆点 8,分析各电路及各元件之间关联. 展开其他相似回答 (1) 隐藏其他相似回答 (1) ares_123 2008-12-23 8:42:43 60.217.220.* 举报 1,电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式形式,首先了解工作原理; 2,电气原理图一般由主电路,电源电路,控制电路,保护,配电电路,信号等几部分组成,划分清楚. 3,主电路都依规定绘制了电气图形符号,粗实线表示主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，依次看标明文字符号； 4,控制电路一般是由开关,按钮,信号指示,接触器,继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路,只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析. 5,对于复杂的控制电路，按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系 6,多熟悉电气图所有标识符号的基础知识,各电器元件采用国家规定的统一国标符号来表示. 7,电气图中有直接电联系的交叉导线连接点，用小黑点表示，无直接电联系的交叉导线连接点则无小黑圆点 8,分析各电路及各元件之间关联 其他回答按时间排序 按投票数排序 0whl617 2008-12-23 8:29:42 123.12.180.* 举报 目前国内、外城市生活垃圾处理方式采用的主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等三种处理方式。卫生填埋、高温堆肥由于占地面积大、二次环境污染，其的使用比例越来越少。但是以无害化、资源化、减量化为最终处理目标的焚烧处理越发地得到高速发展，使得城市生活垃圾的焚烧技术获得了广泛的应用。焚烧处理的技术特点是：减容效果显著、无害化程度高；焚烧处理设施占地面积小，对周围环境没有二次污染；在垃圾热值较高、处理达到一定规模时，还可以利用其余热发电或供热。焚烧处理方式能最快地、最大限度地实现固体废物无害化、稳定化、减量化，大型的处理系统还备有热能回收与利用装置，使其变废为宝、废旧利用回收能源，成了垃圾处理的环保主流。焚烧技术正朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展。因此，经济发达、垃圾热值较高的城市，因此采用先进的焚烧技术来进行城市垃圾的处理是最佳选择和投资。垃圾焚烧处理工艺技术和设备已日趋成熟。我国主流垃圾处理焚烧炉型包括：Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉、马丁炉往复式机械炉排炉、LXRF系列立式旋转窑焚烧炉、流化床焚烧炉等。而且其它配套发电或供热的生产技术及设备如：余热锅炉、汽机、烟气脱硫、水处理系统、电气、自动控制等基本上都是大同小异,并且已经很成熟。在此浅析我国国内常见的几种垃圾处理焚烧炉。 2、几种常用焚烧炉型号 2、1Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉 Basic1脉冲抛动式垃圾焚烧炉是由美国John . N Basic Sr发明地，专门用于焚烧处理固体废物的专利技术。经过不断改进、完善，现已拥有7百多项受美国和世界其它国家保护的独立专利技术，该项技术被广泛用于处理生活垃圾、工业垃圾、医院卫生废弃物、淤泥和废橡胶轮胎等，在全世界共建共有1百多座采用该项技术的垃圾焚烧装置。 2、1、1脉冲抛动式垃圾焚烧炉的主要特点 1）处理垃圾范围广泛。能够处理工业垃圾、生活垃圾、医疗废弃物、废弃橡胶轮胎等，并且垃圾入炉焚烧前不需进行任何预处理。 2）脉冲抛动炉排技术的焚烧炉,有自清洁功能。炉排上空气通道向下倾斜设计,吹入的空气一方面起道吹扫炉排功能；另一方面防止垃圾堵塞空气通道。另外炉排的悬吊机构和动力装置全部设置在炉膛外部，便于检修维护。 3）炉排结构新颖。该炉每块炉排为整体炉排,采用悬吊式阶梯形结构，垃圾的运动轨迹始终在凹槽内，与四周水冷壁接触较少。 4）燃烧热效率高。正常燃烧热效率80%以上，除焚烧炉点火以及偶尔连续性的雨天造成垃圾中水份过大（60%以上）时，为使二燃室的温度保持在8500C以上，需喷入少量燃油助燃外，正常情况下即使是焚烧水份很大的生活垃圾（50%以内），也不需添加煤或重油等辅助燃料。 5）运行维护费用低。由于采用了许多特殊的设计(如整体炉排)，没有庞大复杂的机械传动系统，整个传动系统都设计在炉膛之外，传动部件没有暴露在炉膛内高温下，因此本焚烧炉的事故率和维护量都很低，节省了维护费用。以及较高的自动化控制水平，因此运行维护人员少，维修工作量也较少。 6）可靠性高 。国产设备，近年来运行表明，该焚烧炉故障率低。 7）排放物控制水平高。 严格控制烟气在二、三级再燃烧烟道的燃烧过程，严格地控制燃烧温度、空气配比量和停留时间，达到减少碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等有害气体的生成。经测试，烟气排放物中CO含量110 PPM，HC含量23 PPM，NOx含量35 PPM，低于美国及欧洲烟气排放标准,特别是系统保证烟气在燃烧系统中(850以上的温度)停留不少于2秒钟,使二恶英排放降到最低,完全达到欧美国家的排放标准。 2、1、2工作原理 垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去，直至最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。 2、1、3焚烧机理 垃圾入炉焚烧前不需进行任何预处理。生活垃圾废物经自动或人工控制的给料机送入焚烧炉干燥炉炉排架干燥、热解，在干燥炉架上，接受主炉膛中的辐射热后，蒸发出垃圾中的水分，使固体垃圾更加容易燃烧。此阶段（干燥热解气化段）控制燃烧空气量，供氧量不足。同时部分垃圾在高温辐射作用下，开始进行化学分解，其中的部分高分子烃类和一氧化碳等可燃物挥发出来，干燥炉排处温度控制在500600左右，这样就有了最佳的热分解温度，可以达到最好的分解效果，由于引风机的作用，这部分气体在主炉膛内的停留时间很短，只有12秒钟，由于氧气供应并不充分，只有25%的碳氢化合物在主炉膛燃烬，15%的固定碳在炉排燃烬，其余60%左右的挥发性碳氢化合物进入再燃室。烘干后进入第一级炉排，在炉床上经热解产生出的挥发性物质和可燃物在高温下燃烧。垃圾燃烧剩余的固体物留置在炉排上，通过与空气的剧烈混合和炉排的抛动,垃圾被抛入下一级炉排继续燃烧。共计有六级脉冲焚烧炉排。如此下去，道斯炉燃烧原理示意图直至进入最后一级炉排燃烧时，喷入的空气量使废料完全燃尽后，进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。此时就整个焚烧炉炉膛与再燃室接口状态看，空气、燃料颗粒、挥发分略呈不完全燃烧状态由于各级炉排的燃烧强度和燃烧废物量不一样，所需的空气量不同，因此每层炉排的振动频率和摆动幅度也不一样，完全由计算机控制，准确性高。根据燃烧特点和传热方式的不同,可分为三个阶段：第一阶段在炉膛内布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃烧的辐射热能。燃烧空气由每个炉排的下部风机送入，经喷嘴进入炉膛，在气流作用下废物保持松散浮动燃烧，因此这种焚烧炉既有炉排炉的特点，又有少量流化床的特点。炉床燃烧后的烟气中有许多焦炭颗粒和未燃烧物质，此时温度达860；第二阶段是随着烟气进入第一级再燃烧烟道与定量高速喷入的空气剧烈混合燃烧，仍有未燃烬继续进入第二级再燃烧烟道与过量空气剧烈混合继续燃烧，温度达1000，此过程没有热交换，主要目的是提高烟气的温度加快烟气中有害物质的分解；第三阶段为控制余热锅炉进口温度，从省煤器出口处抽取部分190的烟气回送至余热锅炉前混合，使进入余热锅炉的烟气温度保持在760，燃烧完全的高温烟气经过过热器、省煤器、空气预热器进行对流换热，然后经干石灰与活性碳吸收处理，再经过半干式烟气处理设备和布袋吸尘器经引风机抽出，由烟筒排往大气，吸收塔下部飞灰与石灰等混合物由排灰装置排出。 0zqiaoping 2009-9-24 18:57:17 125.116.209.* 举报 1.电动和气动单元组合仪表：变送单元、显示单元、调节单元、计算单元、转换单元、给定单元和辅助单元仪表的安装调试。 2.组件式综合控制仪表：输入输出组件、信号处理组件、调节组件、辅助组件和盘装仪表。 3.基地式调节仪表：电动调节器、气动调节器、电(气)动调节记录仪。 4.执行仪表：气动、电动、液动执行机构、气动活塞式调节阀、气动薄膜调节阀、电动调节阀、电磁阀、伺服放大器、直接作用调节阀及阀附件。 5.回路系统调试：检测回路、调节回路。 二、本章各预算基价子目包括以下工作内容： 领料、搬运、准备、单体调试、安装、固定、上接头、校接线、配合单机试运转、挂位号牌、安装校验记录。此外还包括如下内容： 1.法兰液位变送器、压力式温度变送器毛细管敷设固定。 2.配合在管道上安装内藏孔板流量变送器、调节阀、电磁阀、自力式阀。 3.安装液动执行机构月牙板、连杆组件、油泵油盘制作安装、油泵电机检查、充油循环试验。 4.调节阀试验器具的准备、阀体强度试验、阀芯泄漏性、膜头气密性、严密度试验、满行程、变差、线性误差、灵敏限试验。 5.仪表回路模拟调试项目中：电气线路检查、绝缘电阻测定、导压管路和气源管路检查、系统静态模拟试验、排错及回路中仪表需要再次调试的工作等。 6.仪表或回路调试中，校验仪器的准备、搬运、气源、电源的准备和接线、接管。 三、本节各预算基价子目不包括以下工作内容： 1.仪表支架、支座、台座制作安装。 2.工业管道或设备上安装的执行仪表或变送器用法兰焊接或插入式安装仪表的插座焊接。 3.管道上安装调节阀、电磁阀及短管装拆、调节阀研磨。 4.液动执行机构设备解体、清洗、油泵检查、电机干燥、油泵用油量。 四、编制工程量清单时，各清单项目应包括以下工程内容： 1.变送单元仪表：取源部件安装，节流装置安装，辅助容器制作、安装、刷油，挠性管安装，仪表支柱制作、安装、刷油，保护(温)箱安装(包括开孔)，本体安装，单体校验调整，脱脂(包括拆装)，支架制作、安装、刷油。 2.显示单元仪表、调节单元仪表、计算单元仪表、转换单元仪表、给定单元仪表、辅助单元仪表、输入输出组件、信号处理组件、调节组件、分配、切换等其他组件：表盘开孔，盘柜配线，本体安装，支架制作、安装、刷油。 3.盘装仪表：表盘开孔，盘柜配线，本体安装，单体调试，支架制作、安装、刷油。 4.基地式调节仪表：表盘开孔，挠性管安装，仪表支柱制作、安装、刷油，保护(温)箱安装(包括开孔)，本体安装，单体校验调整，支架制作、安装、刷油。 5.执行机构：挠性管安装，执行仪表附件安装，本体安装，单体校验调整，支架制作、安装、刷油。 6.调节阀：挠性管安装，执行仪表附件安装，阀门检查接线、本体安装，单体校验调整，支架制作、安装、刷油。 7.自力式调节阀：取源部件安装，本体安装，单体校验调整，支架制作、安装、刷油。 8.仪表回路模拟试验：调试。 五、编制工程量清单时对以下项目特征应加以说明： 过程控制仪表的名称、类型、规格、功能。仪表回路模拟试验还应注明点数量或回路复杂程度。 六、其他需要说明的问题： 1.电动和气动调节阀按成套考虑调试，包括执行机构与阀门。执行机构安装须另外配置风门、挡板或阀门。执行机构或调节阀还应另外配置所需附件，组成不同的控制方式，附件选择按基价所列项目。所列调节阀的检查接线子目适用于蝶阀、开关阀、O型切断阀、偏心旋转阀、多通电磁阀等在管道上已安装好的控制阀门，包括现场调整、接线、接管的接地，不应再计运输和本体安装调试。 2.不在工业管道或设备上的仪表系统用法兰焊接和电磁阀安装包括在自控安装范围内，应参照相关基价子目或本节基价子目计算工程量。 3.回路系统模拟试验子目，除各章节另有说明外，不适用于计算机系统的回路调试和成套装置的系统调试。 4.信号联锁回路参照C.10.3顺序控制装置相关基价子目区域供热2005.5期区域锅炉房自控系统的控制策略与原理唐山市热力总公司陈立刚吴亚青刘静敏【摘要】本文介绍了我公司研发的区域供热锅炉房自控系统的室外温度rr0修整策略、平稳策略、人工智能策略三大控制策略与一次供水温度的控制原理、二次供水温度的控制原理、安全控制原理三大系统控制原理【关键词】自控系统控制策略室外温度R修整人工智能为了更好地节能降耗、减少环境污染，区域锅炉房供热系统中实现自动控制已成为供热企事业单位的迫切需要。2000年，我公司对所属4#锅炉房进行了自控系统的研制与开发，该锅炉房供热面积11.5万平方米，10th锅炉两台，100m。h循环泵三台，锅炉产出的热量经新3#、4#热力站换热后被输送到千家万户。针对锅炉供热系统是一个多环节相互联系、相互作用的不可分割的整体，只有全方位的实现自控才能最大限度的发挥节能潜力的特点，为此我们研制并实现了从锅炉本体燃烧控制到热力站实现换热的整体控制。一、控制策略1、室外温度T0修整策略众所周知，锅炉本体热容性大、热惯性大。而作为热量的载体水的流速却有一定的限制，水流速不能过高，因此热量运输上也存在较大的滞后。产热与送热两者的惰性加在一起就构成了锅炉供热系统总的热惰性。而我们自控系统的主要原则是按需供热，就是由室外温度直接控制一次及二次实际供水的温度。通过实践表明，在冬季供热时，早晨和晚间室外温度变化最剧烈。由于锅炉供一?4一热系统存在着较大的热惰性，就出现了以快控慢的状况，就会出现一、二次供水实际温度与室外温度T0控制下的理论一、二次供水温度出现较大的偏差。为此我们在傍晚及凌晨时间段对自控系统采取了修正设置，用修正后的室外温度rr0指导当时的供热生产，使锅炉提前升温或降温，从而减弱滞后，保证一、二次实际供水温度能与室外温度rr0控制下的理论一、二次供水温度基本相符。2、平稳策略前面我们已经提到，锅炉供热系统热滞后较大、蓄热能力强、升降温速度比较慢。但作为本自控系统最重要的控制信号室外温度T0在每天早晨9：00、严寒期16：00和初、末寒18：00前后变化较为剧烈。特别是在严寒期16：0017：()0问，唐山地区室外温度To下降速度特别快。虽然经过修正室外温度To，通过提前升降温解决了滞后问题，但本着按需供热的原则，提前升降温必须尽快完成。为了尽快完成升降温，当R剧烈下降时，自控系统就会要求炉排加速。由于锅炉热滞后大，一时间T，。不能及时上升，使T埔与T有较大的偏差，致使炉排不断加速，使鼓引风不断加大。当炉排转速达到一定转速时，燃煤 阅读此文(图): 点击此处查看原文 更多数字杂志 锅炉目录隐藏一、锅炉的发展 二、锅炉的工作 三、锅炉的结构 四、锅炉的分类： 五、锅炉的燃烧设备 六、锅炉安全使用常识 七、中国的锅炉产业 1. 工业锅炉节能改造技术 2. 12燃油燃气锅炉排烟全热回收技术锅炉燃料节能 节能环保助燃器节能法 1. 燃油燃气锅炉燃烧的特点八、环保锅炉 九、电站锅炉 1. 燃煤锅炉 2. 燃煤锅炉一、锅炉的发展二、锅炉的工作三、锅炉的结构四、锅炉的分类：五、锅炉的燃烧设备六、锅炉安全使用常识七、中国的锅炉产业 1. 工业锅炉节能改造技术 2. 12燃油燃气锅炉排烟全热回收技术锅炉燃料节能 节能环保助燃器节能法 1. 燃油燃气锅炉燃烧的特点 八、环保锅炉 九、电站锅炉 1. 燃煤锅炉 2. 燃煤锅炉 锅炉锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。 编辑本段一、锅炉的发展锅炉的发展分锅和炉两个方面。18世纪上半叶，英国煤矿使用的蒸汽机，包括瓦特的初期蒸汽机在内，所用的蒸汽压力等于大气压力。18世纪后半叶改用高于大气压力的蒸汽。19世纪，常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。与此相适应，最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。开始只装一只火筒，称为单火筒锅炉或康尼许锅炉，后来加到两个火筒，称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉.1830年左右，在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中，构成锅炉的主要受热面，火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低，但需要很大的砌体。19世纪中叶，出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管，取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制，有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒，或称为汽包。初期的水管锅炉只用直水管，直水管锅炉的压力和容量都受到限制。二十世纪初期，汽轮机开始发展，它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。直水管锅炉已不能满足要求。随着制造工艺和水处理技术的发展，出现了弯水管式锅炉。开始是采用多锅筒式。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用，以及锅筒内部汽、水分离元件的改进，锅筒数目逐渐减少，既节约了金属，又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。辅助循环锅炉又称强制循环锅炉，它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的。在下降管系统内加装循环泵，以加强蒸发受热面的水循环。直流锅炉中没有锅筒，给水由给水泵送入省煤器，经水冷壁和过热器等蒸发受热面，变成过热蒸汽送往汽轮机，各部分流动阻力全由给水泵来克服。第二次世界大战以后，这两种型式的锅炉得到较快发展，因为当时发电机组要求高温高压和大容量。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒，可以采用小直径管子作受热面，可以比较自由地布置受热面。随着自动控制和水处理技术的进步，它们渐趋成熟。在超临界压力时，直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉，70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。在锅炉的发展过程中，燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。因此，不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点，而且还要提高燃烧效率以节约能源。此外，炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)早年的锅壳锅炉采用固定炉排，多燃用优质煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排，其中链条炉排得到了广泛的应用。炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风。早期炉膛低矮，燃烧效率低。后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用，将炉膛造高，并采用炉拱和二次风，从而提高了燃烧效率。发电机组功率超过6兆瓦时，以上这些层燃炉的炉排尺寸太大，结构复杂，不易布置，所以20年代开始使用室燃炉，室燃炉燃烧煤粉和油。煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧，发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制。自第二次世界大战初起，电站锅炉几乎全部采用室燃炉。早年制造的煤粉炉采用了形火焰。燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降，再转弯上升。后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器，火焰在炉膛中形成形火炬。随着锅炉容量增大，旋流式燃烧器的数目也开始增加，可以布置在两侧墙，也可以布置在前后墙。1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。第二次世界大战后，石油价廉，许多国家开始广泛采用燃油锅炉。燃油锅炉的自动化程度容易提高。70年代石油提价后，许多国家又重新转向利用煤炭资源。这时电站锅炉的容量也越来越大，要求燃烧设备不仅能燃烧完全，着火稳定，运行可靠，低负荷性能好，还必须减少排烟中的污染物质。 编辑本段二、锅炉的工作锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等.锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下，单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度，通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器，即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度，无省煤器时即指锅筒进水温度。锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等；按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉；锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉，其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉；按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉；按燃烧方式，锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。在水汽系统方面，给水在加热器中加热到一定温度后，经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器，继续吸热成为一定温度的过热蒸汽（目前大多300MW、600MW机组主汽温度约为540左右），然后送往汽轮机。在燃烧和烟风系统方面，送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉，由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧，放出大量热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后，再经过除尘装置，除去其中的飞灰，最后由引风机送往烟囱排向大气。 编辑本段三、锅炉的结构锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中，接受省煤器来的给水、联接循环回路，并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质厚钢板制成，是锅炉中最重的部件之一。锅筒的主要功能是储水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来，并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件；中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外，还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。为了考核性能和改进设计，锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡，从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉房的实际效益时，不仅要看锅炉热效率，还要计及锅炉辅机所消耗的能量。单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时，按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧，实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失，但排烟热损失会增大，还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术，争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离，在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。湿式和文氏水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰，除尘效率很高还能吸收气态污染物。二十世纪50年代以来，人们努力发展灰渣综合利用，化害为利。如用灰渣制造水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又从粉煤灰中提取空心微珠，作为耐火保温等材料。锅炉未来的发展将进一步提高锅炉和电站热效率；降低锅炉和电站的单位功率的设备造价；提高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平；发展更多锅炉品种以适应不同的燃料；提高锅炉机组及其辅助设备的运行可靠性；减少对环境的污染。 编辑本段四、锅炉的分类：可以从不同角度出发对锅炉进行分类： 1、按烟气在锅炉流动的状况分：水管锅炉、锅壳锅炉（火管锅炉）、水火管组合式锅炉2、按锅筒放置的方式分：立式锅炉、卧式锅炉3、按用途分：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉4、按介质分：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉5、按安装方式分：快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉6、按燃料分：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉7、按水循环分：自然循环、强制循环、混合循环8、按压力分：常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉9、按锅炉数量分：单锅筒锅炉、双锅筒锅炉10、按燃烧定在锅炉内部或外部分：内燃式锅炉、外燃式锅炉11、按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。12、按制造级别分类：A级、B级、C级、D级、E级（按制造锅炉的压力分）13、按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（P2.5MPa）、中压锅炉（22.5P4.0MPa）、高压锅炉（4.0P=10MPa）、超高压锅炉（10P=13.7MPa）、亚临界锅炉（13.7P=16.7MPa）、超临界锅炉（P=22MPa）。具体详细的锅炉分类产品：燃煤锅炉 热水锅炉 燃油锅炉 蒸汽锅炉 电热锅炉 环保锅炉 特种锅炉 燃气锅炉 水管锅炉 导热油锅炉 专用锅炉 双燃料锅炉 余热锅炉 常压锅炉 电锅炉 工业锅炉 热风锅炉 承压锅炉 真空锅炉 链条锅炉 家用锅炉 沼气锅炉 取暖锅炉 茶浴锅炉 电站锅炉 秸杆气化炉 焚烧炉 水煤浆锅炉 煤气发生炉 有机热载体锅炉 循环流化床锅炉 编辑本段五、锅炉的燃烧设备锅炉的燃烧方式有三种形式：层燃（火床燃烧）、室燃（悬浮燃烧）、沸腾燃烧。各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式，适用于燃烧固体燃料。煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等属于室燃式，适用于粉状固体燃料，液体燃料和气体燃料。鼓泡流化床、循环流化床属于沸腾燃烧方式，适用于燃烧颗粒状固体燃料。抛煤机链条炉排，兼有层燃和室燃的燃烧方式，属于混合燃烧方式。1、 固定炉排：一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备，分两种单层炉排和双层炉排A单层炉排用铸铁制造，有板状和条状B双层炉排，内有上下两层炉排，上炉排由水冷却管组成的固定炉排，下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空间为风室，下炉排以下为灰坑，两层炉排之间为燃烧室。2、 链条炉排：一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高（加煤、清渣、除灰等均有机械完成），制造工艺成熟，运行稳定可靠，人工拨火能使燃料燃烧的更充分，燃烧率也较高，适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架，炉排片嵌于支架横梁的槽内，当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。3、 往复炉排：一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型，炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成，炉排片相互搭接。4、 振动炉排：一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单，制造容易，重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。5、 抛煤机： 按抛煤方式，抛煤机可分为风力抛煤机，机械抛煤机和机械风力抛煤机三种。机械抛煤机兼有机械抛煤机和风力抛煤机的功能，它有两个主要部件构成：给煤部件和抛煤部件。6、 沸腾燃烧流化床：一种介于固定床和悬浮床之间的气固两相床层。流化床根据不同的流化速度划分为鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床结构由给煤装置、布风装置、风室、灰渣溢流口、沸腾层、悬浮段等。特点对煤种适应行强、能强化转热，节省钢材，便于灰渣的综合利用，对环境污染较煤粉炉轻，锅炉本体结构简单。B循环流化床是新一代高效，低污染洁净煤燃烧技术。其特点是在于燃料及脱硫剂在流化床状态下经过多次循环，反复的进行低温燃烧和脱硫反应。C循环流化床和鼓泡流化床燃烧过程中最主要的区别在于1、循环流化床沸腾层内流化速度很高一般为310m/s最高可达10m/s，鼓泡流化床锅炉的流化速度为13m/s。7、 煤粉锅炉的燃烧设备：煤先经磨煤设备，然后喷入炉膛内燃烧，整个燃烧过程是在炉膛内呈悬浮状进行，这种锅炉称为煤粉炉。其特点能改善与空气的混合，加快点火盒和燃烧，煤种适用性广，适应于大中型锅炉。煤粉锅炉的燃烧设备有煤粉设备、制粉系统和煤粉燃烧器。8、 燃油燃烧器：有喷油嘴和调风器组成；是将燃料油雾化，并于空气强烈混合后送入炉膛，使油气混合物在炉膛内呈悬浮状态的一种燃烧设备。燃油燃烧器是燃油锅炉的关键设备，按使用燃料种类可分轻质油燃烧器和重质油燃烧器，重油黏度大，在重油燃烧器内一般设置预热器。工业燃油锅炉大多配置轻质油燃烧器。9、燃气燃烧器：它是燃气锅炉的最主要的燃烧设备。燃气燃烧器有扩散式燃烧器、大气式燃烧器和完全预混式燃烧器。 编辑本段六、锅炉安全使用常识锅炉是具有高温、高压的热能设备，是特种设备之一，在机关、事业企业及各行各业广泛使用，是危险而又特殊的设备。一旦发生事故，涉及公共安全，将会给国家和人民生命财产造成巨大损失。为了公共安全、人民生命和财产安全，依据国务院特种设备安全监察条例，使用锅炉应注意以下全事项：1、锅炉出厂时应当附有“安全技术规范要求的设计文件、产品质量合格证明、安全及使用维修说明、监督检验证明（安全性能监督检验证书）”。2、锅炉的安装、维修、改造。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术监督局颁发的特种设备安装维修资格证书，方可从事锅炉的安装、维修、改造。施工单位在施工前将拟进行安装、维修、改造情况书面告知直辖市或者辖区的特种设备安全监督管理部门，并将开工告知送当地县级质量技术监督局备案，告知后即可施工。3、锅炉安装、维修、改造的验收。施工完毕后施工单位要向州质量技术监督局特种设备检验所申报锅炉的水压试验和安装监检。合格后由州质量技术监督局、州特种设备检验所、县质量技术监督局参与整体验收。4、锅炉的注册登记。锅炉验收后，使用单位必须按照特种设备注册登记与使用管理规则的规定，填写锅炉（普查）注册登记表，到州质量技术监督局注册，并申领特种设备安全使用登记证。5、锅炉的运行。锅炉运行必须由经培训合格，取得特种设备作业人员证的持证人员操作，使用中必须严格遵守操作规程和八项制度、六项记录。6、锅炉的检验。锅炉每年进行一次定期检验，未经安全定期检验的锅炉不得使用。锅炉的安全附件安全阀每年定期检验一次，压力表每半年检定一次，未经定期检验的安全附件不得使用。7、严禁将常压锅炉安装为承压锅炉使用。严禁使用水位计、安全阀、压力表三大安全附件不全的锅炉。 编辑本段七、中国的锅炉产业中国的锅炉产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在中国还是一个不断发展的产业。20世纪80年代以后，中国的经济发生了突飞猛进的变化，锅炉行业更加突出，全国锅炉制造企业增加近二分之一，并形成了独立开发研制一代又一代新产品的能力，产品的技术性能已接近发达国家水平。锅炉是经济发展时代不可缺少的商品，未来将如何发展，是非常值得研究的。工业锅炉目前是中国主要的热能动力设备，工业锅炉多于电站锅炉，近年来，中国电站锅炉行业取得了快速的