燃高炉煤气蒸汽汽轮鼓风机的研究与应用

【摘要】：山东球墨铸管公司自2005年起从环境保护和循环能源的角度考虑,建立了两套燃高炉煤气蒸汽汽轮鼓风机系统,燃高炉煤气蒸汽汽轮鼓风机系统分为锅炉燃烧控制系统、汽鼓风机控制系统和锅炉炉膛安全监控系统三部分组成。 众所周知,锅炉是属于国家严格检查的耐压容器,其重要参数的检测和控制存在严谨的联锁控制关系,如果检测控制出现失调,轻者停炉,影响生产,造成人力和能源的浪费,重者将为引发锅炉爆炸,特别是蒸汽锅炉,直接造成人员伤亡、设备损坏和其他不可挽回的损失。蒸汽轮鼓风机作为动力输出单位,为高炉输送压力稳定的助燃风是保证高炉稳定高产的必要条件,所以如果控制不当,轻者造成助燃风不适合,影响高炉的生产,重者会造成蒸汽轮鼓风机设备自身的硬性故障,严重影响生产的有序进行和企业资金的浪费。由于高炉生产的连续性的要求,其助燃风的供给也相应的存在连续性的要求,除锅炉系统每年必须的年检外,基本是全年运行,这就要求在自动控制系统设计及设备选择上有高可靠性和应急处理的要求。生产过程中存在有毒气体和爆炸的因素,也就要求自动控制系统设计和设备选择上有相应的防范措施。 传统锅炉、蒸汽轮机运行是通过各种模拟及指示灯来监控其运行过程,保证设备在规程运行的范围内安全运行,主要包括锅炉本体的众多温度、压力、水位、阀门的开度、流量数据的监测,蒸汽轮机的转速、油位、温度、压力和流量数据的监测。随着计算机在不断的发展,控制理论和控制设备的日益更新,到上世纪80年代,锅炉控制系统、蒸汽轮机控制系统逐步实现了以微型计算机为核心的PLC或者DCS控制系统取代使用电气仪表作为基础的自动化控制系统,实现了锅炉和蒸汽轮机鼓风机各项参数的集中监控,同时以PC机为主的上位机通过工艺和操作的需要来显示所需的各种参数和曲线,使之更加直观地、更准确的反映设备运行的动态变化。 【关键词】：锅炉 蒸汽轮机 鼓风机 自动控制 PLC
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TF321.8
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文研究的背景和意义9-10
• 1.2 系统概述10-11
• 1.3 锅炉简介11-12
• 1.4 汽轮机鼓风机简介12-14
• 1.5 本论文的主要工作14-15
• 第二章 锅炉及汽轮机鼓风机的主要工艺技术参数15-31
• 2.1 40T锅炉主要设备参数15-17
• 2.1.1 锅炉主要技术规范15-16
• 2.1.2 锅炉各监测参数及联锁16-17
• 2.2 锅炉各控制要点17-20
• 2.2.1 锅炉汽包水位控制17-18
• 2.2.2 蒸汽过热系统控制18
• 2.2.3 锅炉燃烧过程的控制18-19
• 2.2.4 FSSS系统控制19-20
• 2.3 汽轮机鼓风机的主要设备技术参数20-23
• 2.3.1 汽轮机的主要技术参数20-21
• 2.3.2 鼓风机的主要技术参数21-22
• 2.3.3 汽轮机鼓风机系统联锁和报警22-23
• 2.4 汽轮机鼓风机控制设备23-31
• 2.4.1 汽轮机转速控制23-27
• 2.4.2 鼓风机保护27-31
• 第三章 燃高炉煤气蒸汽轮鼓风机控制系统的设计31-49
• 3.1 PLC系统设备选型31
• 3.2 二级计算机系统设备选型31-32
• 3.3 系统组成32-33
• 3.3.1 基础自动化系统组成32
• 3.3.2 过程自动化系统组成32
• 3.3.3 自动化系统的连接—工业通讯网络32-33
• 3.4 基础自动化系统功能33-42
• 3.4.1 锅炉控制系统33-40
• 3.4.2 锅炉系统控制框图40
• 3.4.3 汽轮机控制系统40-42
• 3.4.4 汽轮机主要控制框图42
• 3.5 过程自动化系统功能42-43
• 3.6 系统硬件配置43-45
• 3.6.1 锅炉系统硬件配置43-44
• 3.6.2 汽轮机硬件配置44-45
• 3.7 PID模块使用45
• 3.8 部分HMI界面45-49
• 3.8.1 锅炉HMI45-47
• 3.8.2 汽轮机鼓风机HMI47-49
• 第四章 FSSS控制系统设计49-55
• 4.1 系统概述49
• 4.2 系统功能49-50
• 4.3 主要技术原则50-52
• 4.3.1 炉膛吹扫50-51
• 4.3.2 主燃料跳闸及首跳显示51
• 4.3.3 紧急跳闸51-52
• 4.4 系统组成结构52-55
• 4.4.1 PLC配置53
• 4.4.2 HMI画面53-55
• 总结55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 攻读学位期间发表(录用)的论文目录60-61
• 学位论文评阅及答辩情况表61

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