船舶燃油主锅炉燃烧控制系统设计开题报告
2020-02-18 19:36:13
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.课题研究目的、意义及国内外的研究现状
2. 研究的基本内容与方案
2.1课题研究内容及目标
1.查阅相关资料，了解燃油主锅炉的结构部件及其功能。
2.设计一套基于DCS控制系统，实现对燃油主锅炉及其辅助设备运行参数的调控、监测、报警及联锁保护等功能,保证锅炉设备准确、平稳、快速的工作
3.基于ABB AC800M控制器平台对燃油主锅炉燃烧控制系统程序编写和调试。
2.2设计系统描述
2.2.1燃油主锅炉系统简介
燃油主锅炉系统由供油泵、油柜、燃油加热器、燃油燃烧器、管系以及各种阀件等组成。燃油从日用油柜出来后经油滤器滤去机械杂质后进入燃油泵升压，具有较高压力后的燃油再经燃油加热器加热，降低其黏度后通过调节阀件的开度送至喷油嘴经雾化后送入炉膛燃烧。风机通过调节转速的大小来改变风压大小进而改变送入炉膛风量的大小与燃油进行燃烧。
2.2.2基本框图结构设计原理
图1燃油主锅炉燃烧控制系统框图
本设计是基于ABB AC800M控制器条件下实现的燃油主锅炉燃烧控制系统。该系统有两个控制回路组成，如图1所示。其中一个回路根据气压给定值与实际蒸汽压力值的偏差信号，送入AC800M控制器，控制器运用PID调节使锅炉在不同负荷下，气压都能稳定在一个给定值上从而保证主锅炉蒸汽压力的稳定，蒸汽压力过低时会导致蒸汽品质下降，不满足符合要求，而当蒸汽压力过高时，会加速金属的蠕变，维持蒸汽压力在一定范围内是锅炉安全运行的需要，也是保证燃烧经济性的需要。当蒸汽压力信号传入时作用于流量调节阀，调节其开度的大小，使燃油流量与蒸汽压力信号相适宜，从而控制燃油流量的大小进入到炉膛中与空气进行燃烧。
另一条回路在燃油油量经过AC800M控制器后进行油量测定，通过风油比函数，计算出最佳风油比，确定合适的风压，减少燃烧损失，如果燃油量与空气比例不巧当时，若空气量不足，则会使燃油燃烧不充分，导致燃烧效率降低，若空气量过多时，多余的空气在排烟时容易带走过多的热量，会产生热量损失，也会导致燃烧降低。在接受到风压的信号后，风机开始运转，通过风法给定值与实际风压值的偏差信号送入AC800M控制器，经PID调节改变汽轮机的转速从而改变风压的大小，进而使炉膛内充入合适的风量从而实现经济燃烧，提高燃烧效率。
2.2.3AC800M选型
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| 类型 | 描述 | |
| CPU型号 | PM861A | MPC860微处理器，48MHZ，16MB，2个以太网口，2个RS232C串口，1个电气MosduleBus接口，1个RCU Link连接器，一个CF闪存卡口，1个24V电源接口 | |
| 通信模件底座模块 | CI854和TP854 | ProfibusDP-V1通讯接口模件和底座 | |
| 电源模件型号 | SD821 | 电源模件115/230V a.c.，/24V DC，2.5A,隔离电压等级300V | |
| I/O模件型号 | DI810 | 24V dc 16 通道，额定电压50V | |
| DO810 | 24V dc 16 通道，额定电压50V，0.5A 短路保护 | ||
| AI810 | 0...20mA，0...10V，8通道，12位，250ohm | ||
| AO810 | 8 通道，0...20mA，500/1000ohm，14位 | ||
| AI830 | 8通道，Pt100，Ni，Cu，14位 | ||
| AI835 | 8通道，热电偶，B,C,E,J,K,N,R,S,T,15位 |
I/O模件作用：气压给定值通过DI810将其转换成数字信号输入到AC800M控制器，AI810将数字信号转换成模拟信号调节流量控制阀的开度，蒸汽压力经过压力变送器，通过AO810输出一个模拟信号至AC800M控制器。DO810将AI810的模拟信号转换为数字信号输出至AC800M控制器，确定风压设定值，AI830将DO810数字信号转换为模拟信号输入AC800M控制器确定汽轮风机转速，汽轮风机转速通过差压变送器经过AI835输出一个模拟信号至AC800M控制器。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第1-3周，广泛收集国内外相关文献，明确研究内容，确定研究方案，撰写开题报告；
第4-6周，完成英文文献翻译及ac800m软件学习；
4. 参考文献（12篇以上）
4．阅读的参考文献
[1] 李来春．船用蒸汽动力装置控制监测系统的研制［j］．热能动力工程，2001，16（96）：646-659.
[2] 李来春，许松男.蒸汽动力主锅炉燃烧控制系统[j]热能动力工程2001，15（2）
