工業燃煤鍋爐dcs控制系統設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 工業燃煤鍋爐DCS控制系統設計（子課題：控制方案的組態及監控畫面的制作）摘要： 本文敘述了工業燃煤鍋爐的工作原理，具體闡述了鍋爐控制中對汽水控制系統方案和自動檢測的設計，利用了Control Builder 軟件、UMC800控制器和FIX軟件進行35噸工業燃煤鍋爐汽水系統的自動檢測與控制回路的組態，并設計了友好的監控畫面。關鍵詞： 鍋爐 FIX UMC800 控制系統 汽水系統 蒸汽壓力 Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial, it describes the scheme of the steam control system in boiler control and the design of auto detection. it use the Control Builder software,UMC800 controller and FIX software to autodetect 35t steam system in burning coal industrial and configuration the control loop, and designed the friendly supervision appearance. Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程學生在論文（設計）過程中的治學態度、工作精神□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生掌握專業知識、技能的扎實程度□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生綜合運用所學知識和專業技能分析和解決問題的能力□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業論文（設計）期間的出勤情況□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內畫“√”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對答辯問題的反應、理解、表達情況□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生答辯過程中的精神狀態□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評定成績：□ 優 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日 設計（論文）專用紙引言 鍋爐微機控制，是近年來開發的一項新技術，它是微型計算機軟件、硬件、自動控制、鍋爐節能等幾項技術緊密結合的產物，我國現有中、小型鍋爐30多萬臺，每年耗煤量占我國原煤產量的1/3，目前大多數工業鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環境污染嚴重的生產狀態。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機進行控制是一件具有深遠意義的工作。 工業鍋爐采用微機控制和原有的儀表控制方式相比具有以下明顯優勢： 1．直觀而集中的顯示鍋爐各運行參數。能快速計算出機組在正常運行和啟停過程中的有用數據，能在顯示器上同時顯示鍋爐運行的水位、壓力、爐膛負壓、煙氣含量、測點溫度、燃煤量等數十個運行參量的瞬時值、累計值及給定值，并能按需要在鍋爐的結構示意畫面的相應位置上顯示出參數值。給人直觀形象，減少觀察的疲勞和失誤； 2．可以按需要隨時打印或定時打印，能對運行狀況進行準確地記錄，便于事故追查和分析，防止事故的瞞報漏報現象； 3．在運行中可以隨時方便的修改各種運行參數的控制值，并修改系統的控制參數； 4．減少了顯示儀表，還可利用軟件來代替許多復雜的儀表單元，（例如加法器、微分器、濾波器、限幅報警器等），從而減少了投資也減少了故障率； 5．提高鍋爐的熱效率。從已在運行的鍋爐來看，采用計算機控制后熱效率可比以前提高510%，據用戶統計，一臺20T的鍋爐，全年平均負荷70%，以平均熱效率提高5%計，全年節煤800噸，按每噸煤380元計算每年節約304000元； 6．鍋爐系統中包含鼓風機，引風機，給水泵，等大功率電動機，由于鍋爐本身特性和選型的因素，這些風機大部分時間里是不會滿負荷輸出的，原有方式采用閥門和擋板控制流量，浪費非常嚴重。通過對風機水泵進行變頻控制可以平均節電達到30%40%； 7．鍋爐是一個多輸入多輸出、非線性動態對象，諸多調解量和被調量間存在著耦合通道。例如當鍋爐的負荷變化時，所有的被調量都會發生變化。故而理想控制應該采用多變量解偶控制方案。而建立解偶模型和算法通過計算機實現比較方便； 8．鍋爐微機控制系統經擴展后可構成分級控制系統，可與工廠內其他節點構成工業以太網。這是企業現代化管理不可缺少的； 9．作為鍋爐控制裝置，其主要任務是保證鍋爐的安全、穩定、經濟運行，減輕操作人員的勞動強度。在采用計算機控制的鍋爐控制系統中，有十分周到的安全機制，可以設置多點聲光報警，和自動連鎖停爐。杜絕由于人為疏忽造成的重大事故。 綜合以上所述種種優點可以預見采用計算機控制鍋爐系統是行業的大勢所趨。本書主要介紹了35噸燃煤鍋爐的工藝過程，利用LeadLine Control Builder軟件實現工業燃煤鍋爐汽水控制系統的組態，并用FIX上位機監控軟件設計了汽水控制系統的人機界面。基于FIX與Honeywell UMC800控制器對35噸工業燃煤鍋爐汽水系統的DCS控制系統的配置。在本書的編寫過程中，得到了付麗霞老師的大力支持，在此表示由衷的感謝。由于時間倉促，加之作者的水平有限，書中錯誤和不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正，并提出寶貴的意見。 編者 2006年6月第1章 鍋爐概述 鍋爐的一般結構與特點鍋爐是一種生產蒸汽的換熱設備。它通過煤、油或天然氣等燃料的燃燒釋放出化學能，并通過傳熱過程把能量傳遞給水，使水轉變成蒸汽，蒸汽直接供給工業生產中所需的熱能，或通過蒸汽動力機械轉換為機械能，或通過汽輪發電機轉換為電能。所以鍋爐的中心任務是把燃料中的化學能最有效地轉換為蒸汽的熱能。因此，近代鍋爐亦稱作蒸汽發生器。鍋爐除了和所有動力機械產品一樣，必須不斷降低成本并提高效率和質量以外，由于鍋爐本身的特性，它還具有以下特點。可靠性要求高。鍋爐一旦事故停爐，將使電廠臨時對外供電，影響甚廣，其直接、間接損失遠遠超過鍋爐本身的價值。綜合性強。鍋爐與汽輪機、發電機同為電廠三大主機，但鍋爐除了一般性的產品內在矛盾外，還要能適應燃料性質，使整個電廠得到安全經濟的運行，因而多了一個外在矛盾。此外，鍋爐還和其他工業部門的發展有著十分密切的關系，如石油化工企業中的廢熱鍋爐，蒸汽燃氣聯合動力裝置中的壓力燃燒鍋爐及核反應堆工程中的蒸汽發生器等等。金屬耗量和體積大。以一臺配30萬千瓦機組的電站鍋爐為例，金屬耗量達四千多頓，體積達二萬多立方米。生產周期長。一臺大容量鍋爐從設計、制造、安裝到投入運行，目前一般需時二到三年，今后即使采用設計新技術及制造安裝新工藝，提高自動化水平，要想把上述全過程在更短時間內完成，還是比較困難的。鍋爐產品不能在制造廠內整裝試運。除小容量工業鍋爐外，不可能把鍋爐在制造廠內全部組裝好并投入試運行，這給鑒定和提高產品質量帶來不少困難。 鍋爐的工作原理現在我們以一臺35頓工業燃煤鍋爐為例，來說明鍋爐的工作過程及原理。鍋爐通過燃煤燃燒釋放熱量，使水變成蒸汽，以供生產需要。該鍋爐通過鏈條爐排把煤送入爐膛中燃燒，鍋爐的蒸發受熱面都在爐子內壁上，組成水冷壁，充分利用爐