苏ICP备112451047180号-6
供热锅炉工程自控初步设计
摘要
本次设计根据给定的毕业设计任务书，参考相关资料，结合实际情况，在分析锅炉的基本结构、工作过程及基本特性的基础上，对循环硫化床蒸汽供热锅炉进行设计。设计本着锅炉运行的安全性和可靠性为首要设计特性的准则，综合考虑燃烧、传热、烟气、空气等动力特性。保证锅炉的着火稳定性，炉膛内有足够的辐射热量，煤的燃尽程度。同时还要确保有一定的气密性以保证炉膛内进行微负压燃烧。本设计还需对锅炉选择合适的控制系统，选择合适、成熟且实用的控制方案，根据工艺指标放置检测点，对仪表进行选型，设计控制室等。
【关键词】 循环硫化床锅炉 燃烧 传热 微负压
目录
1 引言 9
2 工艺流程说明 10
2.1 工艺流程工作原理 10
2.1.1 锅炉的发展简介 10
2.1.2 循环流化厂锅炉的生产原理 10
2.1.3 循环流化床锅炉燃烧及传热特性 10
2.1.4 循环流化床锅炉技术特点 11
2.2 主要设备介绍及工业参数 12
2.2.1 循环流化床锅炉 12
2.2.2 旋风分离 13
2.2.3 性能指标 13
2.2.4 结构设计 13
2.2.5 省煤器 14
2.2.6 空预器 14
2.2.7 过热器 14
2.2.8 除尘器 15
2.2.9 主要工艺参数指标 15
3 自控装置确定 16
3.1 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点 16
3.2 供热锅炉自控装置确定 17
3.2.1 供热锅炉DCS系统图设计 17
3.2.2 DCS I/O表设计 18
4 自控方案的确定 20
4.1 自控方案的确定原则 20
4.2 锅炉自控方案的选择 21
5 仪表回路图设计 24
5.1 绘制仪表回路原理图 24
6 仪表选型 28
6.1 仪表选型原则 28
6.2 压力仪表的选型 28
6.2.1 压力测量仪表选型的原则 28
6.2.2 供热锅炉压力表选型 30
6.3 液位仪表的选型 31
6.4 流量仪表选型 31
6.5 温度仪表选型 32
6.5.1温度测量仪表选型的原则 32
6.6 控制阀的选型 33
6.6.1控制阀的选用 33
6.7 安全栅的选型 34
6.7.1 安全栅的选型原则 35
6.7.2 供热锅炉安全栅的选型 35
7 控制室设计 36
7.1 控制室的布局 36
7.2 控制室位置选择 36
7.3 控制室环境条件 37
7.4 供热锅炉自控方案的控制室布置图 37
8 供电系统图设计 39
8.1 仪表供电系统设计 39
8.1.1设计内容 39
8.1.2 仪表供电要求 39
结 论 42
致 谢 43
参考文献 44
附 录 45
1．本课题的研究意义
本课题是以供热锅炉的生产过程为对象，根据流程特点、操作条件、设备及管道布置等进行的化工自动化工程设计，利用所学的专业知识，把所学的理论知识转化专业技能的提升，培养自己独立分析问题和解决问题的能力、操作能力，培养自己综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，分析和解决工程中实际问题的能力，强化工程计算、工程制图和编制设计文件等能力的训练，使自己对化工自动化工程设计的基本程序有一个较全面、系统的了解，加深印象，训练基本功，通过亲自动手做毕业设计后，基本上达到化工仪表及自动化专业技术员所应具备的能力。
供热锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给汽包内的水，使水吸收热量转化成蒸汽供给用户的热力设备。只有在充分保证锅炉安全生产、保护环境和运行可靠的前提下，通过科学管理、技术改造、提高操作及运行水平，才能使锅炉实现热效率高的状态。鉴于锅炉控制系统的研究对于提高系统的安全性、经济性、稳定性具有深远的意义，同时对实现工业现代化也有一定的促进作用。所以锅炉的自动控制是非常重要的，其中压力、温度、液位是锅炉运行质量的重要指标。蒸汽压力是衡量锅炉的蒸汽生产量与负荷设备的蒸汽消耗量是否平衡的重要指标，是蒸汽的重要工艺参数。因此，控制蒸汽压力是安全生产的需要，也是保证燃烧经济性的需要。汽包液位是工业锅炉正常运行的主要指标。锅炉给水系统采用自动控制是必不可少的，它对减轻运行人员的劳动强度，保证锅炉的安全运行具有重要意义。
因此，本次课题研究在于对供热锅炉的自动控制，并设计相应的控制方案，确保工业生产的锅炉更高效率、低污染、自动化、低成本。
2．本课题的基本内容
（1）掌握所分析课题生产装置工艺流程、内部机理、主物料变化和化学变化。
（2）了解生成原料、能源、成品或半成品的物料的性质及数据。
（3）掌握各种被测量及控制指标，了解各种被测变量的正常值及变化范围、变化情况。
（4）掌握生成装置现有的自动化水平自动化控制方案，主要采用仪表类型和特点。
（5）了解现有控制室的设置和仪表安装布置情况。
（6）了解现场仪表安装装置、管线敷设。
（7）调查了解仪表安装运行情况。
（8）拟定初步扩大设计方案，画出带控制点的工艺流程图。
毕业设计应完成下列图纸和文件：
（1）图纸目录。
（2）仪表数据表。
（3）DCS系统图。
（4）DCS I/O表。
（5）检测控制回路图。
（6）控制室平面布置图。
（7）供电系统图。
（8）管道及仪表流程图。
参考文献
[1] 周哲民，任丽静，赵实平. 《过程自动化工程设计》第一版.北京：化学工业出版社，2010
[2] 向婉成，王家桢. 《控制仪表与装置》图书馆目录.第一版.北京：机械工业出版社，2003
[3] 匡芬芳，王勇. 《控制系统应用技术》2011
[4] 蔡大泉，张晓东，耿建风. 《过程控制系统及工程应用》第一版.北京：电力出版社，2010
[5] 王再英，刘淮霞，陈毅静. 《过程控制系统与仪表》第一版.北京：机械工业出版社，2006
[6] 《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》(GB 2625-81)
[7]《流量测量节流装置》(GB2624-81)
[8]《化工过程检测、控制系统设计符号统一规定》(HGJ 7-87)
[9]《化工自控设计技术规定》(CD50Al~A22-84)
[10]《石油化工自动控制设计手册》(第二版)
[11]《自控安装图册》(HGJ516-8 7)(上、下册)
[12]《自控常用材料器件手册》(《炼油化工自动化》1 9 92增刊)上、下两册