鍋爐自動控制原理

鍋爐自動控制原理匯報人：2024-01-15CATALOGUE目錄鍋爐基本工作原理與結(jié)構(gòu)自動控制系統(tǒng)組成及功能鍋爐自動控制策略與方法典型鍋爐自動控制系統(tǒng)分析先進(jìn)控制技術(shù)在鍋爐中的應(yīng)用鍋爐自動控制系統(tǒng)性能評價與改進(jìn)方向01鍋爐基本工作原理與結(jié)構(gòu)鍋爐通過燃燒燃料產(chǎn)生熱量，將熱量傳遞給水，使水加熱并轉(zhuǎn)化為蒸汽。加熱原理鍋爐內(nèi)部壓力需要保持穩(wěn)定，通過安全閥和壓力表等裝置進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。壓力控制鍋爐水位需保持在一定范圍內(nèi)，以確保安全運行和蒸汽質(zhì)量，通過水位計和自動補(bǔ)水裝置等進(jìn)行控制。水位控制鍋爐工作原理簡介燃燒系統(tǒng)鍋筒受熱面安全附件鍋爐結(jié)構(gòu)組成及功能01020304包括燃燒器、點火裝置、燃料供應(yīng)系統(tǒng)等，用于燃料的燃燒和熱量產(chǎn)生。用于容納水和蒸汽，是鍋爐的主要受壓部件。由水冷壁、過熱器、再熱器等組成，用于吸收熱量并傳遞給水。包括安全閥、壓力表、水位計等，用于監(jiān)控鍋爐的安全運行。燃燒過程燃料在燃燒器中與空氣混合并點燃，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，釋放熱量。燃燒特點燃料燃燒需要足夠的空氣供應(yīng)和適當(dāng)?shù)娜紵郎囟?，以確保完全燃燒和減少污染物排放。同時，燃燒過程中會產(chǎn)生噪音和振動，需采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。燃料燃燒過程與特點02自動控制系統(tǒng)組成及功能控制系統(tǒng)定義自動控制系統(tǒng)是由一系列相互關(guān)聯(lián)、相互作用的元件組成的，能夠?qū)崿F(xiàn)對被控對象（鍋爐）的自動調(diào)節(jié)，以維持其輸出量（如溫度、壓力）在設(shè)定值或按一定規(guī)律變化的系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的基本任務(wù)控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是克服各種擾動因素對被控量的影響，使被控量始終保持在設(shè)定值或按一定規(guī)律變化。自動控制系統(tǒng)概述用于測量鍋爐的蒸汽溫度、給水溫度等，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳遞給控制器。溫度傳感器壓力傳感器流量傳感器用于測量鍋爐的蒸汽壓力、給水壓力等，將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳遞給控制器。用于測量鍋爐的蒸汽流量、給水流量等，將流量信號轉(zhuǎn)換為電信號，傳遞給控制器。030201傳感器類型及其作用接收控制器輸出的電信號，通過驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動閥門或風(fēng)門的開度變化，從而調(diào)節(jié)鍋爐的蒸汽流量、給水流量或送風(fēng)量。電動執(zhí)行器以壓縮空氣為動力源，接收控制器輸出的氣信號，通過氣缸活塞的運動，帶動閥門或風(fēng)門的開度變化。氣動執(zhí)行器執(zhí)行器類型及其作用VS采用微處理器技術(shù)，具有強(qiáng)大的運算能力和豐富的控制功能?？筛鶕?jù)設(shè)定的控制算法對輸入信號進(jìn)行處理，并輸出相應(yīng)的控制信號給執(zhí)行器。PLC控制器即可編程邏輯控制器，是一種專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。微處理器控制器控制器類型及其作用03鍋爐自動控制策略與方法基于汽包壓力的負(fù)荷調(diào)節(jié)通過檢測汽包壓力，控制鍋爐燃燒過程，使汽包壓力維持在設(shè)定范圍內(nèi)，實現(xiàn)鍋爐負(fù)荷的自動調(diào)節(jié)?；跓煔夂趿康呢?fù)荷調(diào)節(jié)通過檢測煙氣中的含氧量，調(diào)整鍋爐燃燒空氣量，確保燃料充分燃燒，提高鍋爐效率?；谥髡羝髁康呢?fù)荷調(diào)節(jié)通過檢測主蒸汽流量，實時調(diào)整鍋爐燃料量、風(fēng)量和給水量，確保鍋爐負(fù)荷與蒸汽需求相匹配。鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)策略綜合考慮汽包水位、蒸汽流量和給水流量的變化，通過PID控制器實現(xiàn)汽包水位的自動調(diào)節(jié)。三沖量水位控制僅根據(jù)汽包水位的變化進(jìn)行給水量的調(diào)節(jié)，適用于小型或低負(fù)荷的鍋爐。單沖量水位控制設(shè)置高低水位報警和聯(lián)鎖保護(hù)，確保鍋爐安全運行。水位保護(hù)汽包水位控制策略

過熱蒸汽溫度控制策略噴水減溫控制通過向過熱蒸汽中噴入減溫水，降低蒸汽溫度至設(shè)定值。煙氣擋板控制通過調(diào)節(jié)煙氣擋板的開度，改變過熱器的對流換熱量，從而控制過熱蒸汽溫度。燃料量與風(fēng)量配比控制通過調(diào)整燃料量與風(fēng)量的配比，改變爐膛溫度，進(jìn)而影響過熱蒸汽溫度。燃燒過程優(yōu)化方法利用煙氣余熱加熱燃燒空氣，提高燃燒效率。將燃料分成多級進(jìn)行燃燒，降低NOx排放。采用低氮燃燒器或低氮燃燒技術(shù)，減少NOx生成。將部分煙氣返回爐膛，降低爐膛溫度和氧氣濃度，減少NOx排放?？諝忸A(yù)熱燃料分級燃燒低氮燃燒技術(shù)煙氣再循環(huán)04典型鍋爐自動控制系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)組成控制策略優(yōu)點缺點母管制供熱鍋爐自動控制系統(tǒng)包括鍋爐本體、燃燒系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等?？梢詫崿F(xiàn)多臺鍋爐的并列運行，提高供熱效率；蒸汽負(fù)荷分配均勻，避免單臺鍋爐超負(fù)荷運行。采用集中控制策略，通過母管壓力調(diào)節(jié)器控制各臺鍋爐的蒸汽輸出，保持母管壓力穩(wěn)定。對控制系統(tǒng)要求較高，需要實現(xiàn)各臺鍋爐之間的協(xié)調(diào)控制；對燃料和給水系統(tǒng)的控制精度要求較高。包括鍋爐本體、燃燒系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)組成控制策略優(yōu)點缺點采用分散控制策略，每臺鍋爐獨立控制，通過各自的控制器實現(xiàn)燃燒和給水的自動控制?？刂葡到y(tǒng)相對簡單，易于實現(xiàn)和維護(hù)；各臺鍋爐獨立運行，互不影響。無法實現(xiàn)多臺鍋爐的并列運行，供熱效率相對較低；對單臺鍋爐的控制精度要求較高。單元制供熱鍋爐自動控制系統(tǒng)包括鍋爐本體、燃燒系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)組成采用串級控制策略，通過主控制器和副控制器分別控制鍋爐的蒸汽壓力和蒸汽溫度?？刂撇呗钥刂葡到y(tǒng)響應(yīng)速度快，控制精度高；可以實現(xiàn)快速啟停和負(fù)荷調(diào)節(jié)。優(yōu)點對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求較高；對燃料和給水系統(tǒng)的控制精度要求較高。缺點直流鍋爐自動控制系統(tǒng)ABCD循環(huán)流化床鍋爐自動控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成包括鍋爐本體、燃燒系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。優(yōu)點燃燒效率高，污染物排放低；可以實現(xiàn)燃料的靈活配比和高效利用?？刂撇呗圆捎媚：刂撇呗曰蛏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制策略，通過智能算法實現(xiàn)燃燒和給料的自動控制。缺點對控制系統(tǒng)的智能化程度要求較高；對給料系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)的控制精度要求較高。05先進(jìn)控制技術(shù)在鍋爐中的應(yīng)用模糊控制是一種基于模糊數(shù)學(xué)理論的控制方法，通過模擬人的模糊推理和決策過程，實現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的有效控制。模糊控制概述在鍋爐控制中，模糊控制可以根據(jù)鍋爐的輸入輸出特性，建立模糊模型，通過模糊推理和決策，實現(xiàn)對鍋爐燃燒、水位、蒸汽溫度等參數(shù)的自動控制。鍋爐模糊控制原理模糊控制不需要精確的數(shù)學(xué)模型，能夠處理不確定性和非線性問題，具有較強(qiáng)的魯棒性和適應(yīng)性。模糊控制優(yōu)勢模糊控制技術(shù)應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述01神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人腦神經(jīng)元連接方式的計算模型，具有自學(xué)習(xí)、自組織和自適應(yīng)能力。鍋爐神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制原理02通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)鍋爐的動態(tài)特性和控制規(guī)律，實現(xiàn)對鍋爐的自動控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理復(fù)雜的非線性關(guān)系，提高控制精度和穩(wěn)定性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制優(yōu)勢03神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力和泛化能力，能夠自適應(yīng)地處理各種不確定性和干擾，提高控制系統(tǒng)的性能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用專家系統(tǒng)概述專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家決策過程的計算機(jī)系統(tǒng)，具有知識表示、推理和解釋等功能。鍋爐專家系統(tǒng)控制原理通過建立鍋爐領(lǐng)域的專家知識庫和推理機(jī)制，實現(xiàn)對鍋爐故障診斷、優(yōu)化運行等功能的自動控制。專家系統(tǒng)可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗知識，提供智能化的決策支持。專家系統(tǒng)控制優(yōu)勢專家系統(tǒng)能夠充分利用領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，提高控制系統(tǒng)的智能化水平和決策能力。專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化算法在鍋爐中的應(yīng)用優(yōu)化算法是一種尋找最優(yōu)解的數(shù)學(xué)方法，包括遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法等。鍋爐優(yōu)化控制原理通過應(yīng)用優(yōu)化算法對鍋爐的運行參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，實現(xiàn)鍋爐燃燒效率、污染物排放等性能指標(biāo)的優(yōu)化。優(yōu)化算法可以在復(fù)雜的多變量、多約束條件下找到全局最優(yōu)解。優(yōu)化算法應(yīng)用優(yōu)勢優(yōu)化算法具有較強(qiáng)的全局搜索能力和自適應(yīng)能力，能夠處理復(fù)雜的優(yōu)化問題，提高鍋爐的運行效率和環(huán)保性能。優(yōu)化算法概述06鍋爐自動控制系統(tǒng)性能評價與改進(jìn)方向評價鍋爐自動控制系統(tǒng)在受到擾動后恢復(fù)平衡的能力，包括靜態(tài)穩(wěn)定性和動態(tài)穩(wěn)定性。穩(wěn)定性指標(biāo)表征系統(tǒng)對輸入信號變化的響應(yīng)速度，即系統(tǒng)調(diào)節(jié)的快速程度?？焖傩灾笜?biāo)衡量系統(tǒng)輸出與設(shè)定值之間的偏差程度，反映系統(tǒng)控制的精確性。準(zhǔn)確性指標(biāo)評估鍋爐自動控制系統(tǒng)在實現(xiàn)控制目標(biāo)的同時，所消耗的能量和資源的合理性。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)01030204性能評價指標(biāo)及方法檢查傳感器連接線路、更換損壞傳感器、重新標(biāo)定傳感器等。傳感器故障檢查執(zhí)行器電源、更換損壞執(zhí)行器、調(diào)整執(zhí)行器參數(shù)等。執(zhí)行器故障檢查控制器硬件及軟件、更換損壞控制器、優(yōu)化控制算法等?？刂葡到y(tǒng)故障檢查通信線路連接、更換通信模塊、重新設(shè)置通信參數(shù)等。通信故障常見故障診斷與處理