SHL20-13-A型蒸汽锅炉改造及其模糊控制系统的应用

论文摘要

将单一采暖用蒸汽锅炉改为热水锅炉，是节约能源的一项重要措施。单一采暖用蒸汽锅炉改造成热水锅炉不仅可以解决能源的二次浪费问题，而且供热范围大、效果好，系统操作直接、简单、维修费用低，运行安全可靠。计算机锅炉模糊控制系统的应用不仅能够避免司炉人员因对锅炉运行状态缺乏准确了解而产生的人为因素干扰，又解决了因司炉人员的惰性而不能对锅炉运行状态进行及时调节的不足，时刻控制锅炉运行在最佳状态，提高了锅炉热效率，确保锅炉管网系统经济、安全、稳定运行。本论文主要论述了SHL20-13型蒸汽锅炉向热水锅炉的技术改造，通过热力及水动力计算完成了水循环改造的方案设计，并对对流管束水循环系统进行了过冷沸腾校核，通过对锅炉改造前后同等负荷情况下运行参数的比较，说明了热水锅炉具体节能所在。本文对燃煤链条热水锅炉的燃烧过程进行了动态特性分析，针对燃煤链条热水锅炉系统具有热惯性大、滞后时间长和受不确定干扰因素影响多等特点和使用传统PID控制很难获得理想效果的实际情况，采用模糊控制策略解决目前的锅炉燃烧控制问题，实现锅炉燃烧全自动化最佳控制。文中还介绍了锅炉计算机模糊控制系统的构成和实现的方法及链条热水锅炉燃烧系统控制过程，介绍了变频调速技术的节电原理，并完成了锅炉及控制系统改造后的经济效益分析。计算机锅炉模糊控制系统能够全面采集锅炉运行系统的各种运行参量，对这些相互关联，相互影响的运行参量进行动态优化，控制风燃比，满足了燃烧系统非线形及时变性要求，使燃烧系统始终运行在最佳工况，不仅提高了锅炉热效率，而且使运行人员的工作环境得到很大改善，劳动强度明显降低。锅炉及控制系统改造后，锅炉运行平稳可靠，出力足，达到了节能降耗目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 第一章 锅炉水循环运行工艺改造方案选择
• 1.1 SHL20-13-A型锅炉结构及工艺简介
• 1.2 SHL20-13-A型蒸汽炉锅炉特性参数数据
• 1.3 SHL20-13-A蒸汽炉锅炉运行工艺图
• 1.4 锅炉水循环运行工艺改造方案选择
• 1.4.1 改自然循环热水锅炉
• 1.4.2 改强制循环热水锅炉
• 1.4.3 锅炉送回水温度及供热温差的确定
• 1.4.4 如何降低锅炉运行阻力
• 1.4.5 如何降低省煤器阻力
• 1.4.6 如何降低系统运行阻力
• 1.4.7 如何防止突然停电汽化问题
• 1.4.8 确定改造方向及改造思路
• 本章小结
• 第二章 锅炉水循环系统改造方案设计
• 2.1 锅炉水循环系统改造方案
• 2.2 SHL14-1.28-95/70-A型热水锅炉的特性参数数据
• 第三章 锅炉水循环热力及水动力计算
• 3.1 锅炉水循环热力参数计算
• 3.1.1 炉膛水冷壁
• 3.1.2 第一管束
• 3.1.3 第二管束
• 3.1.4 省煤器
• 3.2 热力计算结果汇总
• 3.3 锅炉水循环水动力计算
• 3.3.1 SHL20-13-A型锅炉各受热面结构特性数据
• 3.3.2 侧水冷壁水循回路环水动力计算
• 3.3.3 前水冷壁水循环回路水动力计算
• 3.3.4 后水冷壁水循环回路水动力计算
• 3.3.5 对流管束水循环回路水动力计算
• 3.3.6 省煤器水循环回路阻力计算
• 3.3.7 锅炉本体各部循环系统水动力计算结果汇总
• 本章小结
• 第四章 校核计算
• 4.1 对流管束水流速过冷沸腾校核
• 4.1.1 流速的选择
• ρ的校核'>4.1.2 对流管束中水速ω_ρ的校核
• 4.2 受压元件强度计算
• 4.2.1 下汽包无孔封头开孔强度计算
• 4.2.2 新更换省煤器联箱强度计算
• 4.3 安全阀排放量校核计算
• 4.3.1 安全阀排放量校核计算数据
• 4.3.2 校核结论
• 本章小结
• 第五章 计算机模糊控制系统在锅炉上的应用
• 5.1 我国链条燃煤热水锅炉控制系统现状
• 5.2 早期锅炉控制存在的问题
• 5.2.1 早期锅炉分散仪表监控存在的问题
• 5.2.2 早期锅炉计算机集中控制存在的问题
• 5.3 链条式燃煤热水锅炉燃烧系统控制对象的特性分析
• 5.3.1 链条式燃煤锅炉的燃烧过程特性
• 5.4 计算机模糊控制在锅炉上的应用
• 5.5 燃煤链条炉燃烧模糊控制系统控制要求和系统构成
• 5.5.1 计算机模糊控制系统的控制要求
• 5.5.2 锅炉计算机模糊控制系统构成
• 本章小结
• 第六章 计算机模糊控制系统的应用方案
• 6.1 模糊控制的工作原理
• 6.1.1 模糊控制基本原理
• 6.1.2 模糊控制过程
• 6.1.3 模糊控制系统的组成
• 6.1.4 模糊控制器设计的基本方法
• 6.2 控制系统应用方案
• 6.2.1 负荷控制器
• 6.2.2 送风控制器
• 6.2.3 负压控制器
• 6.3 链条热水锅炉燃烧系统控制过程
• 6.3.1 锅炉出口水温控制器温度自动给定
• 6.3.2 链条热水锅炉燃烧系统控制过程
• 本章小结
• 第七章 变频调速技术在模糊控制系统中的应用
• 7.1 变频调速技术原理
• 7.2 风机变频调速运行时的节能原理
• 7.3 锅炉鼓、引风机应用变频调速效益分析
• 7.3.1 应用变频调速前风机运行状态
• 7.3.2 应用变频调速后风机运行状态
• 本章小结
• 第八章 锅炉及控制系统改造后的效益分析
• 8.1 锅炉及控制系统改造后的经济效益分析
• 8.1.1 节煤效益分析
• 8.1.2 采用变频调速对鼓、引风机改造的节电效益分析
• 8.2 锅炉及控制系统改造后的运行效益分析
• 8.2.1 锅炉及其运行方式改造后的运行效益分析
• 8.2.2 锅炉控制系统改造后的运行效益分析
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 附录内容名称
• 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢