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余热发电系统工作原理及总体概括说明
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3秒自动关闭窗口水泥厂余热发电关键技术的研究与实现--《安徽工程大学》2012年硕士论文
水泥厂余热发电关键技术的研究与实现
【摘要】：本课题来源于某水泥厂余热发电建设工程。以该水泥厂余热发电DCS控制系统为研究对象,根据当前余热发电DCS控制系统的实际需要,对以往水泥厂余热发电DCS控制系统进行优化。设计开发出更适用于水泥厂余热发电线的DCS控制系统。
现阶段,国内水泥厂由于资金、技术等问题,水泥熟料线与余热发电生产线大都不是同期建设,即使是同期建设,水泥和电站属于不同行业、所要求的自动化专业技术不同,余热发电DCS控制系统和水泥熟料线DCS控制系统是完全独立的两个系统。另外汽轮机DEH(电液调节控制系统),目前都是由汽轮机配套厂家来完成,相对于余热发电DCS控制系统是一个独立的“孤岛”。在生产过程中经常发生余热发电线和水泥熟料线烘干段争抢热源,从而影响熟料线水泥熟料质量不稳定、产量下降、水泥熟料能耗增高等问题。
论文基于对余热发电DCS控制系统设计的总体分析和设计要求,根据水泥厂余热发电现场生产工艺特点,分析研究了余热发电DCS控制系统的基本结构和余热发电系统的组成和工作原理。优化方案采用了PI控制调节技术,通过PI控制回路并依据温度传感器检测的现场温度实时调节锅炉旁路的电动百叶阀门开度,将物料烘干温度控制在要求的范围内；在保证了熟料线物料烘干段废气温度前提的条件下,利用多余的废气来发电。使水泥线和余热发电线有效的结合在一起,从而提高企业效益。同时还采用了基于MODBUS-TCP通讯协议的现场总线技术,将余热发电汽轮机电液调节控制系统(DEH)作为余热发电DCS控制系统Modbus-TCP Slave,将其下挂于Modbus-TCP网关串行总线下,将DEH与余热发电DCS控制系统有效的结合起来,使得监控更加全面,余热发电操作员与汽轮机操作员之间的协调更加的方便。设计完成了余热发电DCS控制系统的现场控制站编程组态及上位机监控系统。本系统已投入运行,论文中根据现场实际应用的情况,提出了系统可以进一步优化升级的方向。
【关键词】：
【学位授予单位】：安徽工程大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TM617【目录】：
摘要5-7ABSTRACT7-12第1章 绪论12-17 1.1 当前国内余热发电控制系统现状12-14 1.2 控制系统存在的问题及解决办法14-15
1.2.1 存在问题14
1.2.2 解决办法14-15 1.3 本文研究主要内容15 1.4 本章小结15-17第2章 余热发电控制系统的总体介绍17-24 2.1 余热发电控制系统的工艺流程和工作过程17-21
2.1.1 余热发电系统的工艺流程17
2.1.2 余热发电系统设备的工作过程17-21 2.2 余热发电DCS控制系统的基本组成21-23
2.2.1 系统的基本结构21-22
2.2.2 系统的基本硬件22-23
2.2.3 系统的基本软件23 2.3 本章小结23-24第3章 余热发电DCS控制系统结构设计24-34 3.1 系统控制结构设计及硬件选型25-30
3.1.1 控制层25-28
3.1.2 控制管理层28-30 3.2 控制系统网络设计30-31 3.3 控制系统供电设计31 3.4 控制系统接地设计31-33 3.5 本章小结33-34第4章 控制系统软件设计与实现34-51 4.1 顺序控制回路软件设计34-39
4.1.1 模块化的程序设计34-39 4.2 汽轮机的电液调节控制系统MODBUS-TCP通讯设计39-43
4.2.1 Modbus-TCP通讯协议的基本原理39-41
4.2.2 汽轮机电液调节控制系统Modbus-TCP通讯设计41-42
4.2.3 网络通讯控制42-43 4.3 自适应调节控制设计43-44
4.3.1 PI调节的原理43
4.3.2 物料烘干废气温度自动控制设计43-44 4.4 上位机监控系统设计44-50
4.4.1 上位机监控系统设计45-47
4.4.2 记录和趋势47-48
4.4.3 事件和报警48-49
4.4.4 用户设置49-50 4.5 本章小结50-51第5章 结论与展望51-53参考文献53-56附录56-58攻读学位期间公开发表论文58-59致谢59
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