10吨燃气锅炉燃烧系统的设计课程设计论文(编辑修改稿)

10吨燃气锅炉燃烧系统的设计课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

时点火是由于气量过小会发生回火并发出 “喷 ”的一声，回火是由于燃烧速度大于气流速度所造成的。 所以系统采用单闭环 比值 控制系统，以天然气的量为主控对象，当锅炉内气压发生变化时，只需调节主对象的值即可，副对象会自动与主对象保持一定的 比例关系。 由于需要控制锅炉内的压力，当燃气的热值不变 时 考虑到锅炉内的压力与燃气的供给量 成一定的函数关系 ， 又 考虑到系统的经济性与可行性，只需在单闭环控制系统的基础上增加一个单回路反馈控制系统即可。 通过压力变动器测量锅炉内的压力，经过控制器的计算控制和改变燃气管道调节阀的开度即可实现合成氨锅炉内的压力控制。 方案概述 本设计采用单闭环比值控制系统配合单回路反馈控制系统的方法实现合成氨锅炉内压力的控制，系统具有结构简单、易于实现、经济等优点，在简单的控制场合和对系统要求不高的场合有很强的适用性。 本设计采用比值控制 系统可保证系统的安全生产，在合成氨的生产中，如果比例失调会影响生产的正常进行，影响产品质量，造成环境污染，甚至引发生产事故，在锅炉燃烧系统中要保证燃料和空气的合适比例，才能保证燃烧的经济性，在合成氨的生产中，天然气的量和空气的量要保持一定的比例关系，若氧 天然气的比例过高时，因炉内温度过高使天然气的燃烧嘴和耐火砖烧坏，严重时甚至引起炉子的爆炸；如果比例过低时，则会造成炭黑增多，发生堵塞燃烧嘴的现象，这都是工业生产中所不允许的。 所 本科生课程设计（论文） 4 以基于系统的安全性和经济性，本设计采用了比值控制系统，而天然气的量是要根据炉内气 压变化的，所以本系统采用单闭环比值控制系统。 系统的结构 如图 所示为系统结构图 图 系统结构图 如图所示图 是系统的结构框图 ,通过压力变送器检测锅炉内压力，锅炉内压力与天然气的量成一定的函数关系，压力检测完成后，检测到的压力信号通过控制器调节天然气管道阀的开度，系统采用的是单闭环比值控制系统，所以空气的进气量与天然气的进气量成比例关系。 如图 是系统的结构框图 图 系统结构框图 Gc1 Go1 Gm1 Gc2 Gv2 Go2 Gm2 Gv1 + + Gm3 Gc3 本科生课程设计（论文） 5 如图 为系统结构框图 ,Gm1 是 压力变送器 的传递函数 ， Gm2 是空气输送管道流量变送器的传递函数， Gm3 是天然气管道流量变送器的传递函数， Gc1 天然气管道 流量变送器对应的控制器 的传递函数， Gc2 是空气管道阀控制器的传递函数， Gc3 是压力变送器对应的控制器的传递函数， Go1是被控对象天然气流量的传递函数， Go2 是被控对象空气流量的传递函数， Gv1 天然气管道调节阀的传递函数， Gv2 是空气管道调节阀的传递函数。 本科生课程设计（论文） 6 第 3章 器件选型及硬件设计 调节阀 气开气关的选择 本设计需要控制的对象为天然气，属于易燃易爆物质，因此所有仪表均采用气动式仪表。 调节阀开、关作用方式的选择主要以不同生产工艺条件下，人员安全、生产安全、系统及设备安全的需要为首要依据。 气开调节阀随着控制信号的增加而开度加大，当午压力信号时，阀门处于全关闭状态；与之相反，气开式调节阀随着压力信号的增加，阀门逐渐关小，当无信号时，阀门处于全开状态。 本设计被控对象为锅炉压力，当设备发生故障时，需要系统停止加热，即没有 压力信号时，阀门处于全关状态，所以阀门采用气开式。 本设计采用的是 上海方高阀门制造有限公司 的 ZJHP 气动单座调节阀。 此调节阀价格较为经济。 调节器正反作用的选择 当 设定值不变时，随着测量量的增加，调节器的输出也增加，则称之为“正作用”方式；同样，当测量值不变时，设定值减小时，调节器的输出也增加，称为“正作用”方式。 反之，如果测量值增加或设定值减小时，调节器的输出减小，则称为“反作用”方式。 本设计中被控对象为加热炉内压力，当炉内压力升高时，需要减小燃料的供给，即应当减小调节阀的开度，所以压力变送器应为正作用 ，炉内压力升高，压力变送器输出的值增大，对应的控制器应为反作用，即对应控制器的输出应当减小。 仪器的选型 本设计 所采用的仪表均为 DDZⅢ 型仪表，电压输出为 15V，电流输出为420mA,气动仪表输出为 ， 压力变送器采用 安徽常辉仪表有限公司的DX133 压力变送器。 该压力变送器有两个量程 0100KPa 和 100KPa60MPa 型号，设计要求控制压力在 ,所以 本设计采用 100KPa60MPa 量程的压力变送器。 本科生课程设计（论文） 7 流量变送器采用丹东东华测控有限公司的 QZL250AW 的气体流量变送器。 此流量变送器测量的最大流量为 250L/min,电气转换采用常熟市常仪仪表有限公司的QZD1000BB 的电气转换器，输出压力为 20KPa100KPa,气源压力为。 调节器采用 DTZ2100S 型调节器。 可进行 PI。