工業(yè)鍋爐系統(tǒng)實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)生學(xué)號(hào)： 08510102 學(xué)生姓名： 方 巖 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)0801 指導(dǎo)教師： 高興泉 職 稱(chēng)： 副教授 起止日期：2011.9.262011.10.2 吉林化工學(xué)院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告目 錄第1章 實(shí)驗(yàn)的目的及要求1第2章 實(shí)驗(yàn)裝置工藝流程簡(jiǎn)介22.1 鍋爐及鍋爐控制22.2 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介2第3章 鍋爐系統(tǒng)的冷態(tài)開(kāi)車(chē)43.1 冷態(tài)開(kāi)車(chē)流程簡(jiǎn)介4第4章 干擾實(shí)驗(yàn)74.1 汽包水位干擾過(guò)程介紹74.2 單沖量汽包水位干擾74.3 雙沖量汽包水位干擾94.4 三沖量汽包水位干擾11總 結(jié)15參考文獻(xiàn)16- 1 -第1章 實(shí)驗(yàn)的目的及要求生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)本科生實(shí)踐能力的主要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際、了解學(xué)科專(zhuān)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有十分重要的作用。1通過(guò)接觸實(shí)際、了解社會(huì)，使學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和相關(guān)研究課題等建立感性認(rèn)識(shí)。2鞏固所學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，學(xué)習(xí)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和企業(yè)組織管理知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力。3了解社會(huì)和國(guó)情，直接向工人和工程技術(shù)人員、管理人員學(xué)習(xí)各種相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)，增強(qiáng)勞動(dòng)觀念，培養(yǎng)學(xué)生事業(yè)心和責(zé)任感，為今后走向社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。第2章 實(shí)驗(yàn)裝置工藝流程簡(jiǎn)介2.1 鍋爐及鍋爐控制鍋爐是全廠(chǎng)重要的動(dòng)力設(shè)備，其任務(wù)是供給合格穩(wěn)定的蒸汽，以滿(mǎn)足負(fù)荷的需要。為此，鍋爐生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)主要參數(shù)都必須嚴(yán)格控制。鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的控制對(duì)象，主要輸入變量是負(fù)荷、鍋爐給水、燃料量、減溫水、送風(fēng)和引風(fēng)量。主要輸出變量包括汽包水位、過(guò)熱蒸汽溫度及壓力、煙氣氧量和爐膛負(fù)壓等。因此鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出且相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制對(duì)象。它是微型計(jì)算機(jī)軟、硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等幾項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用微計(jì)算機(jī)控制，能對(duì)鍋爐進(jìn)行過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等多項(xiàng)功能。 鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、微機(jī)、手自動(dòng)切換操作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥、滑差電機(jī)等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入微機(jī)，手自動(dòng)切換操作部分，手動(dòng)時(shí)由操作人員手動(dòng)控制，用操作器控制滑差電機(jī)及閥等，自動(dòng)時(shí)對(duì)微機(jī)發(fā)出控制信號(hào)經(jīng)執(zhí)行部分進(jìn)行自動(dòng)操作。微機(jī)對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證鍋爐運(yùn)行的安全，在進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報(bào)警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報(bào)警裝置，這是必不可少的，以免鍋爐發(fā)生重大事故鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分組成。鍋爐本體主要包括（上、下）汽包、對(duì)流管、下降管、上升管、水冷壁、（上、下）聯(lián)箱、蒸汽過(guò)熱器、減溫器、省煤器、空氣預(yù)熱器、火嘴（噴燃器）等。輔助設(shè)備包括通風(fēng)設(shè)備、給水設(shè)備、除灰設(shè)備和鍋爐附件等。蒸汽生產(chǎn)主流程為：除氧器V102中的水（約0.2MPa、105）用高壓水泵P101抽出作為鍋爐給水。一部分給水經(jīng)減溫器加熱后與另一部分混合后進(jìn)入省煤器，被煙氣加熱為248的飽和水后進(jìn)入上汽包。上汽包中的熱水由對(duì)流管流到下汽包，再通過(guò)下降管、下聯(lián)箱進(jìn)入水冷壁，吸收爐膛輻射熱后成為汽水混合物，經(jīng)上聯(lián)箱進(jìn)入上汽包進(jìn)行汽水分離。上汽包分離出的飽和蒸汽經(jīng)過(guò)熱器低溫段、減溫器、過(guò)熱器高溫段后，成為448、3.77Mpa的過(guò)熱蒸汽送入中壓汽網(wǎng)，供用戶(hù)使用。燃燒系統(tǒng)流程為：來(lái)自外部的高壓燃料氣在氣罐V101中經(jīng)穩(wěn)壓后（約0.3MPa），送入鍋爐燃燒室壁側(cè)的火嘴。另外空氣由鼓風(fēng)機(jī)P102升壓后，經(jīng)風(fēng)門(mén)送入鍋爐燃燒室。燃燒室內(nèi)的燃?xì)夂涂諝饨?jīng)點(diǎn)火后燃燒釋放出熱能，成為高溫?zé)煔猓囟瓤蛇_(dá)900），其中大部分熱能被水冷壁吸收。高溫?zé)煔饨?jīng)蒸汽過(guò)熱器、上升管、對(duì)流管、省煤器、空氣預(yù)熱器等，被逐步吸收熱量，溫度逐漸降低（到排煙段時(shí)降到180）。燃燒煙氣最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)P103送入煙囪，排入大氣。爐膛負(fù)壓由引風(fēng)機(jī)控制煙氣排出流量約為-0.2KPa。2.2 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介針對(duì)上述工藝流程，為滿(mǎn)足工業(yè)鍋爐安全、穩(wěn)定、正常運(yùn)行的要求，其控制系統(tǒng)一般都設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)控制參數(shù)。另外為達(dá)到環(huán)保及經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，有的鍋爐控制系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有其他控制參數(shù)（如排煙氧含量）。（1）上汽包液位的控制。這是保證工業(yè)鍋爐安全、正常運(yùn)行的最重要的一個(gè)控制參數(shù)。由于在蒸汽負(fù)荷變化及給水壓力波動(dòng)的情況下，工業(yè)鍋爐都存在著“虛假液位”的現(xiàn)象，一般的汽包液位單回路控制方案不能有效地克服干擾，會(huì)出現(xiàn)鍋爐水燒干甚至鍋爐爆炸的嚴(yán)重事故。因而針對(duì)性地產(chǎn)生了“雙沖量”控制（蒸汽流量-汽包液位的前饋-反饋控制）及“三沖量”控制（蒸汽流量-汽包液位-給水流量的前饋-反饋-串級(jí)控制），這兩種控制方案的控制效果和控制質(zhì)量，比單回路控制得以提高，滿(mǎn)足了生產(chǎn)工藝的要求。（2）過(guò)熱蒸汽壓力及溫度的控制。這是工業(yè)鍋爐生產(chǎn)蒸汽產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，達(dá)到蒸汽用戶(hù)的要求。這兩個(gè)控制參數(shù)一般都是單回路控制，控制質(zhì)量要求高的，實(shí)現(xiàn)了串級(jí)控制。（3）燃料氣壓力控制，這是保證燃料氣穩(wěn)定燃燒的重要指標(biāo)。一般的單回路控制就可以滿(mǎn)足要求。工藝流程如圖2-1所示： 圖2-1 工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)流程圖第3章 鍋爐系統(tǒng)的冷態(tài)開(kāi)車(chē)3.1 冷態(tài)開(kāi)車(chē)流程簡(jiǎn)介（1）鍋爐上水：在除氧器V102工作正常的條件下，啟動(dòng)給水泵P101，打開(kāi)給水泵循環(huán)閥SV101，調(diào)節(jié)給水泵出口壓力為5.0Mpa。通過(guò)調(diào)節(jié)LIC101的輸出值，手動(dòng)控制給水調(diào)節(jié)閥LV101（注意：在上汽包液位三種不同控制方案時(shí)，給水調(diào)節(jié)閥LV101的手動(dòng)操作），使給水流量約10t/h, 鍋爐開(kāi)始上水。稍后可加大給水流量，并觀察上汽包液位上升，直至達(dá)到50%左右。在下面的步驟中注意觀察汽包液位的變化，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使液位穩(wěn)定在50%左右。（2）燃料系統(tǒng)的投運(yùn)：手動(dòng)調(diào)節(jié)PIC104輸出值，緩慢打開(kāi)調(diào)節(jié)閥PV104，燃料氣進(jìn)入緩沖氣罐V101。當(dāng)PIC104指示達(dá)0.3MPa時(shí)，將PIC104控制回路投自動(dòng)，給定值設(shè)為0.3MPa。（3）鍋爐點(diǎn)火：全開(kāi)上汽包放空閥SV103和過(guò)熱蒸汽放空閥SV104。打開(kāi)主汽閥SV102至80%開(kāi)度。遙控全開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV101、引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV102。啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)P102、引風(fēng)機(jī)P103，先通風(fēng)一段時(shí)間使?fàn)t膛內(nèi)不含可燃性氣體后，將鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV101、引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV102都調(diào)至2040%開(kāi)度。手動(dòng)調(diào)節(jié)PIC103輸出值至5%左右，并立即持續(xù)按壓住點(diǎn)火按鈕點(diǎn)燃燃?xì)?，放開(kāi)點(diǎn)火按鈕,爐膛火焰點(diǎn)著后。手動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥PV103的開(kāi)度，逐漸加大燃料氣流量。注意在加大燃料氣流量的過(guò)程中，用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV101調(diào)整煙氣出口氧含量值A(chǔ)I101在0.9%3.0%，用引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)HV102調(diào)整爐膛負(fù)壓值PI106在-0.1-0.25KPa。（4）鍋爐升壓：嚴(yán)格按照鍋爐的升壓要求，繼續(xù)手控調(diào)節(jié)器PIC103，使鍋爐緩慢平穩(wěn)地升壓。當(dāng)蒸汽壓力PI102達(dá)0.70.8MPa時(shí)，關(guān)閉上汽包放空閥SV103和過(guò)熱蒸汽放空閥SV104。當(dāng)TIC101指示過(guò)熱蒸汽溫度達(dá)400時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)TIC101輸出值，逐漸開(kāi)啟減溫水調(diào)節(jié)閥TV101A使過(guò)熱蒸汽溫度達(dá)到正常值（448）。繼續(xù)手控調(diào)節(jié)PIC103，使蒸汽壓力逐漸平穩(wěn)至3.7MPa后保持3分鐘。確認(rèn)蒸汽壓力穩(wěn)定在3.723.77MPa范圍內(nèi)，蒸汽溫度不低于400，上汽包水位在50%左右。當(dāng)蒸汽壓力穩(wěn)定到3.77MPa時(shí)，將PIC103投自動(dòng)，給定值設(shè)為3.77MPa。（5）負(fù)荷提升：逐漸開(kāi)大主汽閥SV102，手控TIC101，當(dāng)過(guò)熱蒸汽溫度穩(wěn)定在448左右時(shí)，將TIC101投自動(dòng)，給定值設(shè)為448。鍋爐達(dá)到額定負(fù)荷（65t/h）后，將上汽包水位控制LIC101投入自動(dòng)，給定值設(shè)為50%。注意在上汽包水位控制為三沖量控制方案時(shí)，主副回路投入自動(dòng)的順序。至此，鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。注意：各冷態(tài)開(kāi)車(chē)的步驟中各參數(shù)變化是相互影響的，所以要觀察各參數(shù)的變化綜合調(diào)節(jié)。仿真流程圖及結(jié)果如圖3-1、圖3-2、圖3-3所示： 圖3-1 單閉環(huán)冷態(tài)開(kāi)車(chē)流程圖圖3-2 單閉環(huán)冷態(tài)開(kāi)車(chē)趨勢(shì)圖一圖3-3 單閉環(huán)冷態(tài)開(kāi)車(chē)趨勢(shì)圖二第4章 干擾實(shí)驗(yàn)4.1 汽包水位干擾過(guò)程介紹（1）在上述冷態(tài)開(kāi)車(chē)步驟選定的控制方案下，在鍋爐進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)且各調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部投入自動(dòng)后，瞬間減小蒸汽管網(wǎng)壓力PI103A到3.62MPa，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線(xiàn)，直至達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。（2） 在整個(gè)裝置再次進(jìn)入穩(wěn)態(tài)且各調(diào)節(jié)系統(tǒng)全 部投入自動(dòng)后，關(guān)小給水泵循環(huán)閥SV101到5%，使給水壓力上升，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線(xiàn)，直至達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。（3）分別在其他兩種控制方案下，采用熱態(tài)開(kāi)車(chē)的方法使鍋爐直接進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，也分別通過(guò)改變蒸汽管網(wǎng)壓力和給水壓力作為干擾，觀察并記錄汽包液位參數(shù)值反應(yīng)曲線(xiàn)。4.2 單沖量汽包水位干擾單沖量水位控制方式是汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)中最簡(jiǎn)單、最基本的一種形式。它引入汽包水位作為反饋量，水位是唯一的調(diào)節(jié)信號(hào)，即調(diào)節(jié)器只根據(jù)水位變化去改變給水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度，屬于典型的單回路定值控制系統(tǒng)。干擾流程圖及結(jié)果如圖4-1、圖4-2、圖4-3、圖4-4所示：圖4-1 單沖量干擾一趨勢(shì)一 圖4-2 單沖量干擾一趨勢(shì)二 圖4-3 單沖量干擾二趨勢(shì)一 圖4-4 單沖量干擾二趨勢(shì)二4.3 雙沖量汽包水位干擾在汽包水位控制中，最主要的擾動(dòng)是負(fù)荷的變化，如果引入蒸汽流量來(lái)校正，就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)。這樣不僅可以補(bǔ)償“虛假水位”的引起的誤動(dòng)作，而且使給水調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作及時(shí)。從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個(gè)前饋加單回路反饋控制系統(tǒng)的復(fù)合控制系統(tǒng)。流程圖及仿真結(jié)果如圖4-5、圖4-6、圖4-7、圖4-8所示：圖4-5 雙沖量干擾一趨勢(shì)一 圖4-6 雙沖量干擾一趨勢(shì)二圖4-7 雙沖量干擾二趨勢(shì)一圖4-8 雙沖量干擾二趨勢(shì)二4.4 三沖量汽包水位干擾在汽包液位三沖量控制方案下和鍋爐正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)關(guān)小主氣閥SV102，使用戶(hù)蒸汽用量減小到55t/h左右，觀察并記錄過(guò)熱蒸汽溫度參數(shù)值反應(yīng)曲線(xiàn)。并注意觀察該分程控制中的兩個(gè)調(diào)節(jié)閥（TV101A和TV101B）的動(dòng)作過(guò)程，必要時(shí)重新整定該溫度控制回路TIC101的P、I、D參數(shù)。三沖量干擾下的流程圖及仿真圖如圖4-9、圖4-10、圖4-11、圖4-12、圖4-13、圖4-14所示：圖4-9 三沖量干擾一趨勢(shì)一圖4-10 三沖量干擾一趨勢(shì)二圖4-11 三沖量干擾二趨勢(shì)一圖4-12 三沖量干擾二趨勢(shì)二圖4-13 三沖量干擾三趨勢(shì)一圖4-14 三沖量干擾三趨勢(shì)二總 結(jié)整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程可以說(shuō)是充滿(mǎn)歡樂(lè)的，和隊(duì)員之間的親密合作的歡樂(lè)，學(xué)習(xí)知識(shí)鍛煉能力的歡樂(lè)，和老師交流的歡樂(lè)，體會(huì)上班下班的歡樂(lè)，出行參觀的歡樂(lè)等等等等。實(shí)習(xí)從開(kāi)始的緊張畏懼到后來(lái)的喜歡習(xí)慣，短短的一個(gè)月，匆匆就過(guò)了，但是留下的記憶是深刻的、收獲是豐盛的、汗水是晶瑩的。實(shí)習(xí)，顧名思義，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，或者說(shuō)當(dāng)學(xué)習(xí)告一段落的時(shí)候，我們需要了解，自己的所學(xué)需要或應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)用在實(shí)踐之中，因?yàn)槿魏沃R(shí)都源于實(shí)踐，歸于實(shí)踐，所以，要將所學(xué)付諸實(shí)踐，來(lái)檢驗(yàn)所學(xué)。然而，我們當(dāng)然不希望實(shí)習(xí)僅止于此，那太狹隘了。實(shí)習(xí)是發(fā)揮和應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，查漏補(bǔ)缺，認(rèn)真學(xué)習(xí)，鞏固不足的重要一環(huán)，因?yàn)樗吘古c社會(huì)相掛鉤，是檢驗(yàn)在校學(xué)習(xí)成果的好時(shí)機(jī)，因?yàn)榧词乖谛W(xué)得再好，一旦到了社會(huì)，也許所有的一切都會(huì)變得一文不值。因?yàn)樯鐣?huì)畢竟不同于學(xué)校。所以，如果不好好的體驗(yàn)、經(jīng)歷這一過(guò)程，怎么會(huì)知道究竟自己的分量有多重，究竟自己真正懂得多少呢？所以實(shí)習(xí)是每一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生必須擁有的一段經(jīng)歷，他也使我們?cè)趯?shí)踐中了解社會(huì)，讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí)，也打開(kāi)了視野，長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，為我們以后進(jìn)一步走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)使我開(kāi)拓了視野，領(lǐng)略到不同企業(yè)的風(fēng)格和模式，實(shí)習(xí)是我們把學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用在實(shí)踐中的一次嘗試。實(shí)習(xí)時(shí)把自己所學(xué)的理論知識(shí)用于實(shí)踐，讓理論知識(shí)更好的與實(shí)踐相結(jié)合，在這結(jié)合的時(shí)候就是我們學(xué)以致用的時(shí)候，并且是我們擴(kuò)展自己充實(shí)自己的時(shí)候。參考文獻(xiàn)1 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