锅炉自动控制原理

锅炉自动控制原理汇报人：2024-01-15CATALOGUE目录锅炉基本工作原理与结构自动控制系统组成及功能锅炉自动控制策略与方法典型锅炉自动控制系统分析先进控制技术在锅炉中的应用锅炉自动控制系统性能评价与改进方向01锅炉基本工作原理与结构锅炉通过燃烧燃料产生热量，将热量传递给水，使水加热并转化为蒸汽。加热原理锅炉内部压力需要保持稳定，通过安全阀和压力表等装置进行监控和调节。压力控制锅炉水位需保持在一定范围内，以确保安全运行和蒸汽质量，通过水位计和自动补水装置等进行控制。水位控制锅炉工作原理简介燃烧系统锅筒受热面安全附件锅炉结构组成及功能01020304包括燃烧器、点火装置、燃料供应系统等，用于燃料的燃烧和热量产生。用于容纳水和蒸汽，是锅炉的主要受压部件。由水冷壁、过热器、再热器等组成，用于吸收热量并传递给水。包括安全阀、压力表、水位计等，用于监控锅炉的安全运行。燃烧过程燃料在燃烧器中与空气混合并点燃，产生高温烟气，释放热量。燃烧特点燃料燃烧需要足够的空气供应和适当的燃烧温度，以确保完全燃烧和减少污染物排放。同时，燃烧过程中会产生噪音和振动，需采取相应措施进行控制。燃料燃烧过程与特点02自动控制系统组成及功能控制系统定义自动控制系统是由一系列相互关联、相互作用的元件组成的，能够实现对被控对象（锅炉）的自动调节，以维持其输出量（如温度、压力）在设定值或按一定规律变化的系统。控制系统的基本任务控制系统的基本任务是克服各种扰动因素对被控量的影响，使被控量始终保持在设定值或按一定规律变化。自动控制系统概述用于测量锅炉的蒸汽温度、给水温度等，将温度信号转换为电信号，传递给控制器。温度传感器压力传感器流量传感器用于测量锅炉的蒸汽压力、给水压力等，将压力信号转换为电信号，传递给控制器。用于测量锅炉的蒸汽流量、给水流量等，将流量信号转换为电信号，传递给控制器。030201传感器类型及其作用接收控制器输出的电信号，通过驱动电机转动，带动阀门或风门的开度变化，从而调节锅炉的蒸汽流量、给水流量或送风量。电动执行器以压缩空气为动力源，接收控制器输出的气信号，通过气缸活塞的运动，带动阀门或风门的开度变化。气动执行器执行器类型及其作用VS采用微处理器技术，具有强大的运算能力和丰富的控制功能。可根据设定的控制算法对输入信号进行处理，并输出相应的控制信号给执行器。PLC控制器即可编程逻辑控制器，是一种专门为工业环境设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。微处理器控制器控制器类型及其作用03锅炉自动控制策略与方法基于汽包压力的负荷调节通过检测汽包压力，控制锅炉燃烧过程，使汽包压力维持在设定范围内，实现锅炉负荷的自动调节。基于烟气含氧量的负荷调节通过检测烟气中的含氧量，调整锅炉燃烧空气量，确保燃料充分燃烧，提高锅炉效率。基于主蒸汽流量的负荷调节通过检测主蒸汽流量，实时调整锅炉燃料量、风量和给水量，确保锅炉负荷与蒸汽需求相匹配。锅炉负荷调节策略综合考虑汽包水位、蒸汽流量和给水流量的变化，通过PID控制器实现汽包水位的自动调节。三冲量水位控制仅根据汽包水位的变化进行给水量的调节，适用于小型或低负荷的锅炉。单冲量水位控制设置高低水位报警和联锁保护，确保锅炉安全运行。水位保护汽包水位控制策略

过热蒸汽温度控制策略喷水减温控制通过向过热蒸汽中喷入减温水，降低蒸汽温度至设定值。烟气挡板控制通过调节烟气挡板的开度，改变过热器的对流换热量，从而控制过热蒸汽温度。燃料量与风量配比控制通过调整燃料量与风量的配比，改变炉膛温度，进而影响过热蒸汽温度。燃烧过程优化方法利用烟气余热加热燃烧空气，提高燃烧效率。将燃料分成多级进行燃烧，降低NOx排放。采用低氮燃烧器或低氮燃烧技术，减少NOx生成。将部分烟气返回炉膛，降低炉膛温度和氧气浓度，减少NOx排放。空气预热燃料分级燃烧低氮燃烧技术烟气再循环04典型锅炉自动控制系统分析控制系统组成控制策略优点缺点母管制供热锅炉自动控制系统包括锅炉本体、燃烧系统、给水系统、蒸汽系统、控制系统等。可以实现多台锅炉的并列运行，提高供热效率；蒸汽负荷分配均匀，避免单台锅炉超负荷运行。采用集中控制策略，通过母管压力调节器控制各台锅炉的蒸汽输出，保持母管压力稳定。对控制系统要求较高，需要实现各台锅炉之间的协调控制；对燃料和给水系统的控制精度要求较高。包括锅炉本体、燃烧系统、给水系统、蒸汽系统、控制系统等。控制系统组成控制策略优点缺点采用分散控制策略，每台锅炉独立控制，通过各自的控制器实现燃烧和给水的自动控制。控制系统相对简单，易于实现和维护；各台锅炉独立运行，互不影响。无法实现多台锅炉的并列运行，供热效率相对较低；对单台锅炉的控制精度要求较高。单元制供热锅炉自动控制系统包括锅炉本体、燃烧系统、给水系统、蒸汽系统、控制系统等。控制系统组成采用串级控制策略，通过主控制器和副控制器分别控制锅炉的蒸汽压力和蒸汽温度。控制策略控制系统响应速度快，控制精度高；可以实现快速启停和负荷调节。优点对控制系统的稳定性和可靠性要求较高；对燃料和给水系统的控制精度要求较高。缺点直流锅炉自动控制系统ABCD循环流化床锅炉自动控制系统控制系统组成包括锅炉本体、燃烧系统、给料系统、风烟系统、控制系统等。优点燃烧效率高，污染物排放低；可以实现燃料的灵活配比和高效利用。控制策略采用模糊控制策略或神经网络控制策略，通过智能算法实现燃烧和给料的自动控制。缺点对控制系统的智能化程度要求较高；对给料系统和风烟系统的控制精度要求较高。05先进控制技术在锅炉中的应用模糊控制是一种基于模糊数学理论的控制方法，通过模拟人的模糊推理和决策过程，实现对复杂系统的有效控制。模糊控制概述在锅炉控制中，模糊控制可以根据锅炉的输入输出特性，建立模糊模型，通过模糊推理和决策，实现对锅炉燃烧、水位、蒸汽温度等参数的自动控制。锅炉模糊控制原理模糊控制不需要精确的数学模型，能够处理不确定性和非线性问题，具有较强的鲁棒性和适应性。模糊控制优势模糊控制技术应用神经网络概述01神经网络是一种模拟人脑神经元连接方式的计算模型，具有自学习、自组织和自适应能力。锅炉神经网络控制原理02通过训练神经网络学习锅炉的动态特性和控制规律，实现对锅炉的自动控制。神经网络可以处理复杂的非线性关系，提高控制精度和稳定性。神经网络控制优势03神经网络具有强大的学习能力和泛化能力，能够自适应地处理各种不确定性和干扰，提高控制系统的性能。神经网络控制技术应用专家系统概述专家系统是一种模拟人类专家决策过程的计算机系统，具有知识表示、推理和解释等功能。锅炉专家系统控制原理通过建立锅炉领域的专家知识库和推理机制，实现对锅炉故障诊断、优化运行等功能的自动控制。专家系统可以根据历史数据和经验知识，提供智能化的决策支持。专家系统控制优势专家系统能够充分利用领域专家的知识和经验，提高控制系统的智能化水平和决策能力。专家系统技术应用优化算法在锅炉中的应用优化算法是一种寻找最优解的数学方法，包括遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等。锅炉优化控制原理通过应用优化算法对锅炉的运行参数进行寻优，实现锅炉燃烧效率、污染物排放等性能指标的优化。优化算法可以在复杂的多变量、多约束条件下找到全局最优解。优化算法应用优势优化算法具有较强的全局搜索能力和自适应能力，能够处理复杂的优化问题，提高锅炉的运行效率和环保性能。优化算法概述06锅炉自动控制系统性能评价与改进方向评价锅炉自动控制系统在受到扰动后恢复平衡的能力，包括静态稳定性和动态稳定性。稳定性指标表征系统对输入信号变化的响应速度，即系统调节的快速程度。快速性指标衡量系统输出与设定值之间的偏差程度，反映系统控制的精确性。准确性指标评估锅炉自动控制系统在实现控制目标的同时，所消耗的能量和资源的合理性。经济性指标01030204性能评价指标及方法检查传感器连接线路、更换损坏传感器、重新标定传感器等。传感器故障检查执行器电源、更换损坏执行器、调整执行器参数等。执行器故障检查控制器硬件及软件、更换损坏控制器、优化控制算法等。控制系统故障检查通信线路连接、更换通信模块、重新设置通信参数等。通信故障常见故障诊断与处理