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循环流化床锅炉及热网平衡监控系统的研究

作　者: 张学刚
导　师: 魏立新
学　校: 大庆石油学院
专　业: 石油与天然气工程
关键词: 循环流化床锅炉燃烧控制热网节能
分类号: TE938
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着人们对能源需求量的日益扩大以及对环境质量要求的不断提高,作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧锅炉,循环流化床锅炉得到了迅速地推广。由于循环流化床锅炉是一个多输入、多输出且各变量间相互关联的复杂控制对象,手动控制很难获得满意效果。采用计算机技术、自动化技术实现循环流化床锅炉综合自动化是目前过程控制的主要研究方向之一,是一项具有重要实际意义的研究课题[6]。本论文以大庆油田矿区服务事业部外围物业管理公司循环流化床锅炉自动控制系统的开发为背景,结合目前流行的先进控制策略及方案,针对2台29MW循环流化床锅炉的工艺特点,在原有常规仪表组成的控制系统基础上,为其配置先进的DCS监控系统。在此基础上,研究开发了集锅炉燃烧控制与热网平衡控制于一体的循环流化床锅炉及热网平衡监控系统。在每个热用户得到所需热量的前提下,使供热系统运行成本最低。锅炉-热网监控系统中由于锅炉的监控点数多、相对比较复杂,所以把锅炉的监控组成相对独立的“锅炉自控系统”;其它部分组成“热网监控系统”。然后运用热量管理的总概念把两个系统统一为一个整体[1]。为彻底解决热网平衡问题,特别是当热源跟随环境温度变化实现自动控制调节时,本论文基于线性系统理论的热网平衡方法,用“周期供热量”调节热网平衡的科学方法,使热网平衡彻底解决这一难题使热源天天节能的工作得以顺利进行。该监控系统的总体设计理念是突出了对全热网的统一管理和调度,通过全网供热量与环境温度变化的动态跟随调节,实现用最小的能源消耗达到热用户满意并达到节能降耗的目的。在系统的配置上以未来气温变化预测为指导,提供供热量预报,以实时室外气温监测为依据实施连续热量调节方案,确保系统热量的供需平衡,使节能降耗真正的落实到供热的每一天。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
引言  9-10
第一章文献综述  10-22
  1.1 选题背景  10-11
  1.2 循环流化床锅炉概况  11-15
    1.2.1 循环流化床锅炉发展历程  11-12
    1.2.2 循环流化床锅炉工艺流程及工作原理  12-13
    1.2.3 循环流化床锅炉基本技术特征  13-15
  1.3 热网平衡方法分析  15-21
  1.4 国内外相关研究进展  21-22
第二章循环流化床锅炉控制算法研究及控制系统  22-30
  2.1 循环流化床锅炉燃烧特性及自动控制系统方案  22-23
    2.1.1 CFBB 燃烧特性  22
    2.1.2 控制难点和影响因素  22-23
  2.2 控制算法研究  23-26
    2.2.1 燃烧控制  23-25
    2.2.2 含氧量控制  25
    2.2.3 炉膛负压控制  25
    2.2.4 料层差压控制  25-26
    2.2.5 SCS 顺序控制及联锁保护系统  26
  2.3 控制系统方案  26-30
    2.3.1 计算机控制系统  26-27
    2.3.2 LZ-2000DCS 控制系统结构图2.4  27
    2.3.3 系统配置  27-28
    2.3.4 系统I/O 点表2.1  28
    2.3.5 锅炉检测点安装位置表2.2  28-30
第三章热网平衡方法研究与监控  30-51
  3.1 用“周期供热量”调节热网平衡方法的原理  30-33
    3.1.1 基于线性系统理论的城市供热过程分析  30-32
    3.1.2 依据周期供热量调节热平衡的原理1+ K '  32-33
  3.2 热网监控系统技术设计  33-36
    3.2.1 设计基础  33
    3.2.2 设计依据  33-34
    3.2.3 建设原则  34
    3.2.4 控制策略  34-36
  3.3 热网监控系统方案设计  36-48
    3.3.1 系统结构  36-37
    3.3.2 硬件配置  37-39
    3.3.3 监控中心软件系统及功能  39-48
  3.4 热力站软件系统  48-49
  3.5 监控中心  49-50
  3.6 热力站  50-51
结论  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-57
详细摘要  57-60

循环流化床锅炉及热网平衡监控系统的研究

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