余热锅炉计算机控制系统设计与开发

摘要

锅炉是工业生产中重要的换热设备，余热锅炉是其中的一种，其利用工业中燃烧排放的烟气中的余热加热蒸汽轮机系统的给水，使其产生高温高压的水蒸汽，进而输送到蒸汽轮机中去做功，这就增大了机组的功率，大大提高了能源的利用率。
　　余热锅炉的控制重点在于对蒸发区的控制，其具有分布参数、两相流动、非线性及复杂的耦合性等特点，使得控制难度较大，本文在现有控制方法的基础上，对控制器进行设计，并设计与开发了余热锅炉计算机控制系统，最后进行了系统功能测试与实验研究，本文主要内容归纳如下:
　　(1)通过对实际生产过程中的问题和难点分析，研究了余热锅炉生产过程的控制策略，包括过程回路控制、设备连锁逻辑控制。过程回路控制包括汽包液位控制、汽包压力控制、给水系统管道压力回路控制。通过对汽包压力与汽包液位进行整体模型的搭建与分析，设计了控制器并模拟现场实际模型对控制器参数进行整定，最后进行仿真，得出基于三冲量控制方法对汽包整体模型进行控制器设计的有效性;此外设备连锁逻辑控制主要包括设备的启停、连锁关系。
　　(2)结合余热锅炉生产过程的特点和控制要求，提出了包括过程控制层与过程监控层的余热锅炉计算机控制系统结构，进行了系统的功能设计与软、硬件设计，并对系统进行了开发。该系统具体物理实现框架由以太网、控制网和设备网三层网络结构组成，以实现控制系统的信息集成和功能集成。
　　(3)将开发的控制系统进行数据显示、报警等功能测试，并对所采用的控制方法进行实验研究，验证了本文控制器设计方法的有效性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 余热锅炉建模的研究现状及存在问题

1．2．1 余热锅炉建模的研究现状

1．2．2 存在的问题

1．3 余热锅炉控制技术的研究现状及存在问题

1．3．1 余热锅炉控制技术的研究现状

1．3．2 存在问题

1．4 本文的工作

第2章 余热锅炉过程描述

2．1 余热锅炉工艺流程

2．1．1 余热锅炉结构及原理

2．1．2 检测仪表和执行机构的配置

2．2 控制目标和控制难点

2．2．1 控制目标

2．2．2 控制难点

2．3 本章小结

第3章 余热锅炉控制方法的研究

3．1 余热锅炉控制器设计模型

3．2 余热锅炉控制策略

3．3 回路控制

3．4 逻辑控制

3．5 控制器参数整定

3．6 控制策略的仿真研究

3．7 本章小结

第4章 余热锅炉计算机控制系统设计与开发

4．1 计算机控制系统体系结构设计

4．2 计算机控制系统功能设计

4．2．1 过程监控功能设计

4．2．2 过程控制功能设计

4．3 计算机控制系统平台

4．3．1 硬件平台

4．3．2 软件平台

4．4 软件系统的开发与实现

4．4．1 控制程序的开发

4．4．2 过程监控功能的开发

4．5 本章小结

第5章 余热锅炉计算机控制系统实验研究与功能测试

5．1 控制系统实验对象的搭建

5．2 系统控制方法实验研究

5．3 系统功能测试

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士期间的主要科研工作