锅炉过热蒸汽温度控制系统.pdf

摘要

锅炉是一种应用最广的热能装置，人们通常将燃料比方做工业的“粮食”，那么锅

炉就相当于工业的“肠胃”。目前，工业锅炉是能源转换和能源消耗的重要设备。为了保证

锅炉的平安、经济运行,锅炉的水位、温度、压力、流量都要严格的限制，不应当有较大的

波动，应当严格限制在一个精确的范围内，只有这样才能平安生产。工业锅炉是能源转换和

消耗的重要设备，对锅炉的水位、温度、压力、流量都要严格的限制，不仅能够提高产品质

量，改善操作人员的工作环境和条件，而且可以使锅炉燃烧效率最佳。

我国各行各业广泛运用着大量中小型工业锅炉。锅炉工艺困难、限制要求较高。若用

微机技术进行改造,使之实现自动化,不仅可加强运行平安牢靠性、提高供汽质量、减轻劳动

强度,有利于环境爱护和节能;而且也不必对锅炉作大幅度改造、不须要增加过多设备;是一

项利国利民、经济实惠的志向举措。为了保证锅炉的平安、经济运行,锅炉的水位、温度、

压力、流量都须要监控,锅炉在正常运行时，为了保证其平安和经济，必需维持主要运行参

数在规定值。主要运行参数为水位、压力、温度等。随着蒸汽负荷极其因素的变更，水位、

压力、温度将发生变更偏离设定值。此时，应刚好调整给水量，燃料供应量和通风量，使主

要参数返回到规定值。

在这次设计中，主要考虑锅炉过热蒸汽温度限制对其他的变量不加考虑。为改善调

整品质，引入导前汽温微分信号，组成汽温调整系统的又一种策略。由汽温被调对象的动态

特性可知，导前汽温可以提前反映扰动，取其微分信号引入调整器后，由于微分信号动态时

不为零稳态时为零，所以动态时可使调整器的调整作用超前，稳态时可使过热器出口汽温等

于给定值，从而改善调整品质。将减温器出口温度的微分信号作为前馈信号，与过热器出口

温度相加后作为过热器温度限制器测量，当减温器出口温度有变更时，才引入前馈信号。稳

定工况下，该微分信号为零，与单回路限制系统相同。

关键字：过热蒸汽限制串级限制反馈限制影响因素系统参数

一.课程设计任务与要求

1.1内容

（1）.介绍工业过程限制系统设计的基本原则及方法

（2）.依据所供应的工艺设备的主要工艺流程图设计一套限制系统

1.2任务

蒸汽过热系统则是锅炉系统安垒正常运行，确保蒸汽品质的重要部分。本设计主要考

虑的部分是锅炉过热蒸汽系统的限制，要求保证过热蒸汽温度稳定；

1.3要求

依据下列所供应的设备主要工艺流程图，对工艺热工参数进行检测显示,完成所要求的

限制系统,画出限制系统图;在设计说明书中分析方案设计的理由、限制器限制規律的选择、

限制器正反作用的选择、选择器类型的选择。对锅炉设备热工参数进行检测，要求上盘显示。

（1）.锅炉给水压力，15MPa

（2）.饱和蒸汽压力，12MPa

（3）.过热蒸汽压力，11MPa

（4）.炉膛负压，－70Pa

（5）.鼓风机出口压力，4KPa

（6）.一级过热器出口蒸汽温度，540℃

（7）.一级过热器前烟气温度，960℃

(8).上级省煤器后烟气温度，470℃

(9).下级空气预热器后烟气温度。160℃

(10).引风机入口烟气温度，150℃

(11).给水流量，150t/h

(12).过热蒸汽流量，143t/h

(13).锅炉汽包水位，±300mm

二．锅炉设备介绍

锅炉是石油化工、发电等工业过程必不行少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既

可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产

规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。

锅炉设备依据用途、燃料性质、压力凹凸等有多种类型和名称，工艺流程多种多样，常

用的锅炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水限制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。

燃料与空气依据肯定比例送入锅炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生

饱和蒸汽，形成一点观其文的过热蒸汽，在汇合到蒸汽母管。过热蒸汽经负荷设备限制，供

应负荷设备用，于此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省

煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气