供暖锅炉变频控制系统的设计.docVIP

XX XX XX XX 大 学 **届本科毕业设计（论文） 论文题目： 供暖锅炉变频控制系统的设计 学生姓名： 学 号： 系(部、院)： 专 业： 班 级： 指导教师： 【摘 要】 随着社会经济的飞速发展，城市规模的不断扩大，以及人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。目前，我国北方地区冬季供暖仍然以锅炉供暖为主，锅炉房自动控制系统配置相对落后，风机和水泵等电机的控制主要依赖值班人员的手工操作，控制过程繁琐，耗电耗煤，而且手动控制无法对锅炉供水温度和管网压力变化及时做出适当的反应。 本文设计了一套基于PLC和变频调速技术的供暖锅炉控制系统。该控制系统由可编程控制器、变频器、风机和水泵电机组、传感器、工控机以及控制柜等构成。系统通过变频器控制电动机的启动、运行和调速。系统以两台研华IPC610工控机作为上位机，以西门子S7-200可编程控制器为下位机。 本文设计的变频控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制，有效地降低了能耗，提高了生产管理水平。系统安装维护方便，运行稳定、可靠；监控软件功能齐全，人机界面友好，使用方便。 关键词：锅炉控制；变频调速技术；PLC；组态软件 Abstract With the rapid development of social economy and the increasingly improved living standard of people, the scale of city construction is unprecedentedly expanded, arousing 第一章 绪论 1．1 研究意义 随着社会经济的飞速发展，城市规模的不断扩大，以及人们生活水平的不断提高，对城市生活供暖的用户数量和供暖质量提出了越来越高的要求。目前，我国北方地区冬季生活供暖仍然以锅炉供暖为主，锅炉房自动控制系统配置相对落后，风机和水泵等电机的控制主要依赖值班人员的手工操作，控制过程繁琐，耗电耗煤，而且手动控制无法对锅炉供水温度和管网压力变化及时做出适当的反应。而供暖面积的不断扩大，使如何科学有效地控制和管理供暖系统，提高供暖的经济效益和社会效益，成为急需解决的重要课题。在供暖系统中，锅炉房供暖所占比例很大，据对我国北方地区29个大中城市近3.5亿平方米的供暖调查，锅炉供暖占84%，热力供暖占12%，其他供暖占4%。在今后相当长的时间内，集中热力供暖是发展趋势，但无法取代锅炉供暖的主流地位。 锅炉是消耗能源、产生大气污染、事关生产与生活和安全的重要设备，它在国民经济整个能源消耗中占有相当大的比重。目前我国供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主，燃用的主要是中、低质煤，而且锅炉房管理水平不高，一直沿用间断运行方式，锅炉技术含量低，锅炉的自动化工致技术落后，造成了严重的能源浪费和环境污染。据统计，我国目前拥有工业锅炉50万台，每年消耗的燃煤占全国原煤常量的三分之仪，约4亿吨。锅炉每年排放烟尘约620万吨，SO约510万吨，此外还有大量的NO等有害气体，成为我国大气煤烟型污染的主要来源之一，尤其是燃煤排放的CO气体所引起的温室效应，早已引起国际关注。 本文结合北方地区锅炉房变频改造工程项目，设计了一套基于变频调速技术的计算机锅炉监控系统。锅炉房节能改造工程关系到锅炉房内设备能否长期、安全、稳定、连续的低耗运行。预期设计一套计算机监控系统。该套计算机监控系统与原非计算机监控的人工控制系统并列运行。锅炉房控制采用常规集中盘控和计算机控制相结合的控制方式。但由于鼓风机、引风机、炉排电机、补水泵以及循环泵均采用工频配电，手动控制，都没有引入锅炉自动控制系统，锅炉房基本上采用集中盘上手控。只实现控制参数的显示和部分控制等，对炉膛负压、炉膛温度、出水温度、出水压力、回水温度、锅筒压力等无法自动控制，使得锅炉运行效率低、能耗大、环境差、人工劳动强度大。因此，对锅炉所用的鼓风机、引风机、炉排电机、循环汞以及补水汞等设备进行计算机控制系统和锅炉电机的变频改造十分必要。 由于供暖锅炉系统中的风机、水汞负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比，采用交流变频调速控制风机、水汞流量代替传统阀门、挡板控制流量，可以大大节省该类负载的驱动电机的耗电量，达到节能的目的，如果普遍采用交流变频调速，平均节电率在30%左右。采用变频器启动风机、水汞等电