热水锅炉电气控制系统设计 - 毕业设计说明书-精品 -(2)

第三章 执行器部分 ................................................................................................................ 15

3.1电缆的选择 ................................................................................................................ 15 3.2接触器的选择 ............................................................................................................ 16 3.3电流互感器的选择 .................................................................................................... 17 3.4压力传感器的选择 .................................................................................................... 18

3.4.1 压阻式压力传感器原理及应用 .................................................................... 18 3.4.2压阻效应 ......................................................................................................... 18 3.4.3压阻式压力传感器的优缺点 .......................................................................... 18 3.5温度传感器的选择 .................................................................................................... 19

3.5.1热电阻 ............................................................................................................. 19 3.5.2热电偶 ............................................................................................................. 20

第四章 相关仪表选型 ........................................................................................................ 22

4.1 交流电流表选择 ....................................................................................................... 22 4.2数显表 ........................................................................................................................ 23

4.2.1数显表简介 ..................................................................................................... 23 4.2.2数显表的选用 ................................................................................................. 23 4.3电磁阀 ........................................................................................................................ 25

4.3.1电磁阀的工作原理 ......................................................................................... 25

第五章 变频柜、配电柜和软启动器介绍............................................................................. 26

5.1变频柜的功能 ............................................................................................................ 26 5.2变频柜、配电柜的选择 ............................................................................................ 27 5.3 软启动器介绍 ........................................................................................................... 27 第六章 变频器的选择与使用 .............................................................................................. 29

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6.1变频器 ........................................................................................................................ 29 6.2变频器基本原理 ........................................................................................................ 29

6.2.1变频器控制原理 ............................................................................................. 29 6.3变频器选型 ................................................................................................................ 29 6.4变频器与电机的距离确定电缆和布线方法 ............................................................. 31 6.5三相变频器主回路端子说明 .................................................................................... 33

6.5.1注意及警告 ..................................................................................................... 33 6.5.2配线注意事项 ................................................................................................. 33 6.6变频器操作与显示 .................................................................................................... 35

6.6.1面板示意图 ..................................................................................................... 35 6.6.2指示灯说明 ..................................................................................................... 36 6.6.3操作面板的操作流程...................................................................................... 37 6.7变频器参数设定 ........................................................................................................ 39 6.8变频器的接地 ............................................................................................................ 44 6.9变频器的防护问题 .................................................................................................... 44 6.10常见故障分析 .......................................................................................................... 45 参考资料及文献 ...................................................................................................................... 46 总结 .......................................................................................................................................... 47 致谢 .......................................................................................................................................... 48

VI

第一章 锅炉系统

1.1锅炉系统概况

一、锅炉是工业生产或生活采暖的供热源，按其供热的方式分为蒸汽和热水两种。前者主要用于发电、工业生产及间接供热；后者主要用于生活供暖和生活热水。从80年代石横工程全套引进第一台300MW机组到至今，锅炉厂房控制系统、控制思路发生了很大的变化，其设计己基本成熟。由原来的继电器实现控制功能转化为用PLC实现控制功能，随着电力系统市场的开放，减人增效越来越得到工厂包括各级领导的重视，如何优化车间的控制已成为每个工程所必须面临的问题。 二、本次设计为热水采暖锅炉电气控制系统设计。

设计要求为：1、设计出引风机、鼓风机、循环泵等辅机的电气控制线路。选择相应的电器，对有联锁控制要求的设备应既可联锁控制、又可单独控制，通过转换开关切换。所有辅机电气设备均应有过载保护、短路保护、缺相保护。2、设计出电气控制系统图，要求有电源进线柜、配电柜及上述辅机的电气控制柜，选择出柜体型号。3、锅炉除上述辅机外还有照明用电、小型吊车用电、临时用电，设计出配电线路图。4、对需要显示的量应选择出合适的传感器及仪表，各测量信号送入仪表。画出其电路图。 1.1.1锅炉的分类

锅炉的燃料多分为煤和燃油，还有天然气等。按其蒸发能力大小可分为三类： （1） 小型锅炉 蒸发量在10t/h及以下，多用于工业生产及采暖。主要是火箭或火箭管组合及小型水管式。

（2） 中型锅炉 蒸发量为10~75t/h，多用于发电厂。国内生产多为“II”型。 （3） 大型锅炉 蒸发量大于75t/h，多用于发电厂。国内生产多为“II”型。 本次设计锅炉为15t，属于中型锅炉。

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1.1.2锅炉设备配置 一、锅炉设备配置六大系统

（1）点火系统。锅炉点火，保护及控制。

（2）燃料配给系统。上煤机、碎（粉）煤机、煤仓及输煤皮带运输机，燃油（汽）输送泵。

（3）燃煤系统。炉排电动机（有些类锅炉不用），除渣机。

（4）水循环系统。循环水泵往往是多台，且有备用（本次设计一用一备）。

（5）补水系统。补水泵，往往为备用设置，以防断水（本次设计一用一备）。有时还有水处理系统的系列水泵，搅拌电动机。

（6）送引风系统。引风机（有时还有一次、二次送风之分）又称送风机、配风机又称抽风机，本次设计用引风机送风。

二、设备特点及注意事项，从控制角度有下述特点需引起重视

（1） 设备相互之间往往有一定时间限制的控制顺序。如点火时，循环泵先启动，然后除渣；引风机起动数秒后鼓风机启动；停炉时，先停鼓风和炉排，数秒后停引风和和除渣，最后停循环泵。

（2）设备间往往有联锁：如循环泵、鼓风机和引风机，炉排和上煤机。

（3）设备间往往有联动，如锅炉故障时，汽泡极低水位；蒸汽压力过高时，应自动停止排风、炉排，起停循环泵等。

（4）一般锅炉属于二级负荷，无起动给水的蒸汽锅炉，以补水定压的高温热水锅炉的给水泵应保证可靠供电。

（5）配电宜以锅炉机组为单元，放射式配电。蒸发量为6.5t/h及以下的锅炉宜设有低配室。锅炉房内就地配电，起动设备宜用保护、防水、防尘型。

（6）每台锅炉宜单独设置控制屏，宜由锅炉配套、宜设集控室、并将其置于室内。

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（7）线缆宜穿金属管及金属桥架，必须注意敷设时与高温设备的间距。

（8）锅炉间、除氧间、水处理、风机间、顶层料仓等的检修照明，宜采用12V安全电压。对就地指示仪表，宜设局部照明。

1.2锅炉设备工艺要求

1.2.1 热水锅炉供暖系统简介

热水供暖系统就是以热水为热媒的供暖系统，由热源(热媒制备)、热循环系统(管网或热媒输送)及散热设备(热媒利用)三个主要部分组成。按热水温度的不同，又可再分为低温热水供暖系统(水温低于100℃)和高温热水供暖系统(水温高于100℃)两种；根据循环动力的不同，分为自然循环系统和机械循环系统。机械循环热水采暖系统是由锅炉、输热管道、散热设备、水泵及空压设备等组成。系统的作用压力主要是由水泵提供的。

热水供暖锅炉控制系统属于过程控制系统，其控制的目标是控制锅炉燃烧过程中的出水温度、回水温度、出水压力、回水压力、炉膛负压等参数，使锅炉燃烧工况良好，保证设备安全运行，满足用户的供热要求。

热水锅炉是把燃料中的化学能经过燃烧放出热量，并传递给水，从而使低温水变成高温水的设备，在我国主要用于取暖和热水供应。目前，国内热水锅炉常用的燃烧设备主要是固定炉排手烧炉、双层炉排反烧炉、抽板顶升反烧炉、链条炉排炉和往复推饲炉排炉。在工业机械化燃煤设备中，链条炉排锅炉是历史悠久、结构完善、性能稳定的一种，从1．4 MW到30 MW的热水锅炉都有采用链条炉排的产品，国内生产的大容量热水锅炉几乎都是链条炉排炉。本文研究的热水锅炉为链条炉排炉。

热水锅炉与蒸汽锅炉相同，由三个系统组成，即煤渣系统、烟风系统和水系统。与蒸汽锅炉不同的是，热水锅炉的水系统(除汽水两用炉外)，只产生温度较高的水，而不产生蒸汽，而且常常与整个供暖系统串联在一起。热水锅炉在这三个系统中，同时完成燃料的燃烧放热过程，热量传递过程和水的吸热升温过程，从而实现热能的转换。

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