锅炉控制系统培训资料

锅炉工业控制系统

2009年2月27日目录锅炉基本概念锅炉分类锅炉生产工艺流程锅炉控制系统组成锅炉主要控制流程昌图城建锅炉项目介绍锅炉概念

锅炉：就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，简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

按用途不同，可以分为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉等。

按结构分有：锅壳锅炉：烟气在火管内流动（船舶机车使用较多）；水管锅炉：汽水在管内流动。按工质在蒸发系统的流动方式不同，可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉（强制循环锅炉+直流锅炉）。

锅炉分类锅炉分类方式很多，一般根据用途、结构、压力、容量、燃烧方式、热能来源及载热工质等来划分：

锅炉分类按出口介质可分为蒸汽锅炉和热水锅炉按容量的大小，可以分为大型锅炉（>75t/h)中型锅炉（20-70t/h)小型锅炉（<20t/h)

将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉（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（火室炉）；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉（硫化床炉）；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。

锅炉分类按蒸汽压力可以分为低压锅炉（p≤2.45MPa)、中压锅炉（2.5MPa＜p≤5.9MPa）高压锅炉（7.8MPa＜p≤11MPa)超高压锅炉（12MPa＜p≤15MPa）亚临界锅炉（16MPa＜p≤20MPa）超临界锅炉（p＞22MPa）（直流锅炉）按燃料和能源种类不同，可以分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热锅炉等。

锅炉结构工艺流程示意图空气预热器省煤器过热器锅炉控制系统组成伺服放大器执行器热电偶转速调节器或变频调速器操作器热电阻变送器氧量仪转速开关量和其他锅炉控制系统锅炉本体水位，蒸汽压力常规检测报警装置阀门滑差电机或电机锅炉本体温度温度压力流量氧量转速mV自动手动mAmAmARTD一次仪表部分控制系统部分mAmA操作部分执行部分锅炉主要控制流程汽包水位控制

汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上结垢和影响蒸汽质量。水位过低，严重时会造成干锅损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内。

系统给水自动调节分为三种模式：1）单水位控制模式：只通过检测汽包水位来控制给水量2）双冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量，将蒸汽流量作为前馈信号，与汽包水位组成前馈—反馈控制方式。

锅炉主要控制流程3）三冲量水位控制模式：监测汽包水位、蒸汽流量、给水流量，将汽包水位作为主控变量，给水流量作为辅助被控变量的串级控制系统与蒸汽流量作为前馈信号组成前馈—串级反馈控制方式，如下图所示锅炉主要控制流程主蒸汽温度控制过热蒸汽的温度是锅炉生产过程的重要参数，一般由锅炉和汽轮机生产的工艺确定。从安全生产和经济技术指标上看，必须控制过热蒸汽温度在允许范围之内。

锅炉主要控制流程燃烧控制燃烧控制包括三部分，即主汽压力控制、风煤比控制、炉膛负压控制。燃烧控制系统中主要有三个调节量：燃料量、送风量和引风量。主汽压力控制：是维持主汽压力保持稳定，克服自身燃料方面的扰动，保证负荷与出力的协调；风煤比控制：是使燃料量与空气量相协调（风煤比），保证燃烧的经济性；炉膛负压控制：使引风量与送风量相适应，维持炉膛负压在一定范围内，保证