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Dpro锅炉控制系统的投运和整定《深入浅出过程控制-小锅带你学过控》实验目的实现针对锅炉对象的整体控制掌握多个控制回路同时工作时的投运顺序和参数整定方法小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小“锅”——水汽系统水冷壁:汽包的饱和水经过对流管束进入水冷壁,在水冷壁中吸收炉膛辐射热,变成汽水混合物,再返回到汽包进行汽水分离。过热器:由汽包分离出来的饱和蒸汽首先进入过热器,进行汽相升温,变成过热蒸汽。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小对啦对啦,过热器和我模样差不多,不过它和水冷壁都被包在炉膛里了,所以BOBO你看不到它们~~~“炉”——燃烧系统我是炉膛,燃油和空气在我肚子里混合燃烧,为汽包提供热量。省煤器、水冷壁、过热器还有对流管束什么的都在我的肚子里~烟道:燃烧产生的烟气通过烟道排放到烟囱里。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小动设备——泵和风机我是泵,是将液体从低位输送到高位的设备。在小锅的身上,有一个锅炉上水泵,还有一个燃料泵。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小锅炉部分锅炉从整体上可以分成两大部分:水汽系统和燃烧系统。水汽系统就是“锅”的部分,是把水变成水蒸气的地方;燃烧系统则是“炉”的部分,在水变成水蒸气的过程中提供热能。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小锅炉部分锅炉从整体上可以分成两大部分:水汽系统和燃烧系统。水汽系统就是“锅”的部分,是把水变成水蒸气的地方;燃烧系统则是“炉”的部分,在水变成水蒸气的过程中提供热能。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小水汽系统的整体流程:水汽系统采用锅水自然循环。给水系统接受来自公用工程的给水,通过除氧器热力除氧后,主要供锅炉用水。锅炉给水一部分经减温器回水至省煤器,一部分直接进入省煤器。被烟气加热到256℃的饱和水进入汽包,再经对流管束进入锅炉水冷壁,吸收炉膛辐射热,在水冷壁里变成汽水混合物,然后返回汽包进行汽水分离。256℃的饱和蒸汽进入过热器和减温器,最终加热成450℃、3.8MPa的过热蒸汽供给用户。以上的循环不断进行,连续向全厂供给中压蒸汽。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小燃烧系统的整体流程:燃油经油泵输送进入炉膛燃烧,空气由鼓风机吹入炉膛助燃。燃烧产生的热量传给锅炉水,燃烧后的烟气经烟道通过烟囱排入大气。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小减温器E1101燃油泵P1102风机K1101上水泵P1101LI1101FI1106FV1106PV1101PI1106XV1106除氧器V1101省煤器E1102汽包V1102FV1101HV1101FI1101FT1102LI1102PI1104TI1104FI1105XV1104FV1105FT1104FV1104TT1101PI1102炉膛F1101TT1105FV1102FV1103DO1101AI1101M去大气过热蒸汽燃油空气除氧蒸汽软化水烟气设备位号设备名称V1101除氧器V1102汽包E1101减温器E1102省煤器F1101炉膛K1101风机P1101上水泵P1102燃料泵FT1107PT1103FI1103PT1101TT1102TT1103S1101小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小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,软化水流量为FI1106,温度为常温20℃,经由调节阀FV1106进入除氧器V1101顶部。除氧蒸汽分两路,一路进入热力除氧头,管线上设有调节阀PV1101;另外一路进入除氧器下水箱,管线上设有开关阀XV1106。除氧的目的是防止锅炉给水中溶解有氧气和二氧化碳,对锅炉造成腐蚀。热力除氧是用蒸汽将给水加热到饱和温度,将水中溶解的氧气和二氧化碳放出。除氧器压力为PI1106,除氧器液位为LI1101。软化水在除氧器底部经由上水泵P1101泵出,进入锅炉汽包。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小锅炉上水流量为FI1101,锅炉上水管线上设有调节阀FV1101,调节阀有前、后阀以及旁路阀HV1101。锅炉上水被分为两路,其中一路进入减温器E1101与过热蒸汽换热,然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。锅炉上水管道上分别设有调节阀FV1102和FV1103。正常工况时,大部分锅炉上水直接流向省煤器,少部分锅炉上水流向减温器,其流量为FT1102。省煤器E1102由多段盘管组成,燃料燃烧产生的高温烟气自上而下通过管间,与管内的锅炉上水换热,回收烟气中的余热并使锅炉上水进一步预热。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小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,然后返回汽包V1102进行汽水分离。锅炉上汽包为卧式圆筒形承压容器,内部装有给水分布槽、汽水分离器等,汽水分离是汽包的重要作用之一。汽包V1102顶部设放空阀XV1104,汽包压力为PT1103。汽包中部设水位检测点LI1102。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。在汽包中通过汽水分离得到的饱和蒸汽温度为TT1102,经过炉膛汽相升温得到的过热蒸汽温度为TT1103。出炉膛的过热蒸汽进入减温器E1101壳程,进行温度的微调并为锅炉上水预热,最后以工艺所要求的过热蒸汽压力、过热蒸汽温度输送给下一生产单元(如蒸发器)。最终过热蒸汽压力为PI1104,温度为TI1104,流量为FI1105。过热蒸汽出口管道上设调节阀FV1105。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小燃料经由燃料泵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。燃料流量为FI1103,燃料压力为PT1101,燃料流量管线设调节阀FV1104。变频器频率为S1101(被归一化到0~100%之间),空气量为FT1104。燃料与空气在燃烧器混合燃烧,产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的烟气带有大量余热,对省煤器E1102中的锅炉上水进行预热。省煤器烟气出口处的烟气流量为FT1107,温度为TT1105。烟气含氧量AI1101设有在线分析检测仪表。烟道内设有挡板DO1101。炉膛压力为PI1102,炉膛中心火焰温度为TT1101,为红外非接触式测量。小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小检测仪表说明小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小位号检测点说明单位AI1101烟气含氧量%FI1101锅炉上水流量kg/sFT1102去减温器的锅炉上水流量kg/sFI1103燃料流量kg/sFT1104空气量m3/sFI1105过热蒸汽流量kg/sFI1106软化水流量kg/sFT1107烟气流量kg/sLI1101除氧器液位%LI1102汽包水位%PT1101燃料压力MPaPI1102炉膛压力mmH2OPT1103汽包压力MPaPI1104过热蒸汽压力MPaPI1106除氧器压力MPaTT1101炉膛中心火焰温度℃TT1102汽水分离后的饱和蒸汽温度℃TT1103进入减温器的过热蒸汽温度℃TI1104最终过热蒸汽温度℃TT1105烟气温度℃小锅小绍SMPT-1000锅小小艺小小执行机构说明开关阀说明手操阀说明位号执行机构说明FV1101锅炉上水管线调节阀FV1102直接去省煤器的锅炉上水管线调节阀FV1103去减温器的锅炉上水管线调节阀FV1104燃料管线调节阀FV1105过热蒸汽管线调节阀FV1106软化水管线调节阀PV1101除氧蒸汽管线调节阀S1101鼓风机变频DO1101烟道挡板位号执行机构说明XV1104汽包顶部放空阀XV1105过热蒸汽管线开关XV1106通入除氧器下水箱的除氧蒸汽管线开关阀位号执行机构说明HV1101锅炉上水管线调节阀旁路阀TIPS:饱和蒸汽,是指饱和状态下的蒸汽。饱和状态是由气体分子之间的热运动造成的。当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面的空间,成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,导致有的分子被液体分子所吸引,重新返回液体中成为液体分子。当单位时间内进入空间的分子数与返回液体中的分子数相等时,蒸发和凝结处于平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽是饱和蒸汽。但最初只是湿饱和蒸汽,待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程中,温度是不增加的,干饱和之后继续加热则温度会上升,成为过热蒸汽。看图说话通道特性测试过程变量可分成两类:输入变量:外界对过程施加影响的变量输出变量:过程对外界施加影响的变量输入变量可进一步分为:操纵变量:由操纵者或控制器调整的变量扰动变量:不受操纵者或控制器调整的变量输出变量和扰动变量还可分类为:可观测变量:可以直接测量得到不可观测变量:不直接测量或不能直接测量的变量通道特性测试通道通道是指从输入变量指向它所影响的输出变量的有向路径。通道反映了过程中各变量间的因果关系。通道的划分与所关注的变量间的影响密切相关,具有相对性。例如,过程的输入-输出通道、扰动-输出通道、控制作用通道等。控制作用通道又可细分为:控制器通道、控制器到执行机构的通道、测量变送元件到控制器输入的通道。通道特性测试通道的增量影响当输入变量增加(减小)时,输出变量也增加(减小)。通道的减量影响当输入变量增加(减小)时,输出变量减小(增加)。当通道的输入、输出变量都为可观测变量时,可以进一步作通道影响作用的定量化分析。通道影响趋势分析对过程中所关注的输入变量和输出变量之间的定性影响关系的确认。进行通道影响趋势分析是决定控制方案、选择控制变量、确定控制器正反作用和判定复杂控制系统变量关系的前提。实验步骤1、在没有打开任何工程的前提下,在SMPT-1000监控环境中打开锅炉工程16_BoilerControl。2、点击工具栏中的按钮,打开阀门/挡板控制配置对话框,确认阀门FV1104和HV1101、旋钮S1101和DO1101均设置为手操状态。3、在趋势画面中添加PI1104、TI1104、LI1102、FI1103、FI1104、FI1105、FI1101、AI1101和PI1102的实时曲线。4、特性测试点击工具栏中的运行按钮,让锅炉工程运行起来。将燃料管线阀FV1104开度增加至45,观察各参数的变化趋势,即增大还是减小,用向上或向下箭头记录结果。当工况接近稳定后,将风机旋钮S1101开度增加至22,观察各参数的变化趋势,用向上或向下箭头记录结果。当工况再次接近稳定后,将烟道挡板旋钮DO1101开度增加至20,观察各参数的变化趋势,用向上或向下箭头记录结果。当工况接近稳定后,将汽包上水管线旁路阀HV1101开度增加至10,观察各参数的变化趋势,用向上或向下箭头记录结果。实验步骤实验步骤操作位号FV1104开度变化至50%S1101开度变化至22%DO1101开度变化至20%HV1101开度变化至10%PI1104↑↓----↓TI1104↑↓--------LI1102↓↓↓↑FI1103↑------------FI1104----↑--------FI1105↑--------↓FI1101↓--------↑AI1101↓↑↑----PI1102↑↓↑----实验步骤当FV1104开度增加至45%时,燃料流量FI1103会相应增加。此时风量FI1104没有变化。FI1103增加和FI1104不变,相当于燃料单方面增多了,燃烧所需的氧气用量增加,因此燃烧后产生的烟气中的氧含量AI1101会下降。同时,参与燃烧的空气量增加,导致炉膛内的
本文标题:培训-16锅炉控制系统的投运和整定
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