1.论文:集中供热热能量消耗系统的设计
一、供热系统消耗能量的环节和评估 1.供热系统消耗能量的环节 供热系统由热源反热能送达热用户,一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。
我国城市集中供热热制备主要来自燃烧化石燃料(煤、油、气)的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵(循环水泵、补水泵和加压泵);它们耗用的能源是燃料、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。
热电厂是由抽凝式、或背压式(包括恶化真空)供热机组排(抽)汽通过热能转换装置(通常称为首站热交换器)传递给热网系统;首站是供热系统的热源,主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵。它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热;通常可能用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。
热能输送由热网承担,供热管道由钢管、保温层和保护层组成,其结构依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式。
它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度;热网补水率来表示热网水泄漏的程度。
在热网管线上有时还设置中间加压泵,以降低和改善系统水力工况(设置在非空载干线上,还能节省输送电耗),它的能量消耗设备是水泵,可用单位供热量的耗电量来评定耗能水平。 毕业论文 能量转换是通过热力站交换器把一级网的热能传递给二级网,并由它输送到热用户。
热力站是二级网的热源,主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。
用热环节即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖(为简化分析只谈最大热用户)。
一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。
其能耗量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度;其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。
2.系统热耗的估计 供热系统从热制备→转换→输送→用热环节的能量进入和输出必须相等,即: 输入能量=可用能量+∑能量损失 能源利用率=可用能量/输入能量 可以这样认为:供热系统是由多个子系统组成。热用户是终端,采暖散热器是终端用热设备。
热力站、二级网和终端组成二级网子系统,热力站热交换器成为该子系统的能量转换点,一级网水则为它的热源。锅炉房(或热电厂首站),一级网和热力站组成一级网子系统,热力站是该子系统的热用户,锅炉受热面(或首站热交换器)成为能量转换设备,锅炉(或热电厂流经汽机制蒸汽)是热源。
锅炉本体(或热电厂)自成一个子系统,称为热源子系统。若设采暖散热器耗为NO,二级网管路热损失为E1,泄露漏热损失E2,热力站内热损失E3,二级网管路热损失为E4,泄漏热损失E5,锅炉房(首站)内热损失E6。
输入能量是燃料热N3,能量损失包括化学不完全燃烧损失E7、固体不完全燃烧损失E7、飞灰热损失E8、灰渣热损失E9,排烟热损失E10、(热电厂还应增加一项;供热分担的厂内热损失E11),输出则是二级网子系统的输入能量N2。 毕业论文 则:一级网子系统的输入热量N1=NO+E1+E2+E3 一级网子系统热能利用率B1=100*NO/N1(%) 二级网子系统的输入热量 N2=N1+E4+E5+E6 二级网子系统热能利用率B2=100*N1/N3(%) 热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+E9+E10(+En) 热源子系统热能利用率B3=100*N2/N3即锅炉热效率(热电厂热效率)(%) 供热系统热能利用率B=B1*B2*B3 3.系统电耗的估计 系统电耗评估与热能评估一样可以子系统后叠加。
系统主要耗电设备有循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等,它们单位供热量的电耗由下式计算: (1)水泵耗电量 式中,G……水泵运行流量 m3/h;ΔH……水泵运行扬程 m;η……水泵运行效率%;∑NO……系统供热量; h……有效小时数。 (2)风机耗电量可用同一个计算公式。
此时 式中,G……风机运行风量 h;ΔH……风机运行风压 m;η……风机运行效率(对皮带传动应包括机械传动效率)%;∑NO……系统供热量 4.系统泄漏损失的估计 系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。 毕业论文 (1) 水资源损失量可认为等于系统补水量BS。
若系统运行循环水量为G,则 系统补水率P=100*BS/G (%) (2) 系统泄漏热损失由下式计算: 单位供热量的泄漏热损失BR=(P*G*ρ*c(t1-t0)/∑NO)式中ρ……水的密度,C……水的比热,t1……供水温度,t0……水源温度 二、从供热系统供热现状看节能潜力 下面列举一些实例,一是说明供热系统供热现状能耗存在着很大的差别,节能潜力巨大。二是说明经科学技术来改进和完善的系统,节能效果显著。
1.1993年北京对住宅供暖煤耗进行抽查,结果是煤耗差别很大;数据如表2-1; 1993年北京住宅供暖煤耗情况统计 表2-1 单位供暖面积煤耗(kg/m2) 22 25 31 39 占全市最单位的百分数(。
2.各位大侠,我是从事供暖行业的,现在单位让写一篇关于水、电、煤、
一、地热采暖,这种取暖方式早在上世纪40年代已风靡欧美,覆盖世界寒冷地带1/3的区域,在二十世纪九十年代传入我国,其舒适、保健、环保、节能、安全等诸多优势已得到了广泛的认可。
有专家称:地暖是室内取暖最科学、最合理的方式,地热采暖将成为室内采暖的主流方式,本人多年从事于供暖行业,现将其主要特性介绍如下,以供各位朋友参考:其原理是:通过埋于地面沙浆中的热水管(又称水暖)或发热电缆线(又称电暖)低温供热,其热量首先流向地面沙浆层,待地面层温度饱和后,将以辐射的形式均匀地向室内散热,最终达到正常的采暖温度。地热采暖之所以在高端住宅中大量出现,其主要优点有: A、舒适、保健、卫生由于热水管或发热电缆线均匀铺设在地面上,室内温度均匀一致,室温由下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,当您把脚踏上地面时,丝丝暖意,通过足底,缓缓流向全身,其中的舒适与温暖,仿佛让您感觉到如春天的来临,较好地解决了“寒从脚下生”的难题,非常符合“暖足寒头”的中医保健理论。
对老年人常见的老寒腿、关节炎等有很好的疗效,,让您感到如春天阳光照射般的惬意和舒适;另外,由于该系统以辐射的形式供暖,不产生空气对流,无噪音,可以提高睡眠质量,入睡快、深度休息、起床的感觉很惬意;无灰尘,从而减少了哮喘的发生率,此产品被国际哮喘基金会推荐使用;空气不干燥,有利于女性皮肤水分的保持;长期使用,能够促进和改善血流循环及新陈代谢,有益于身体健康。 B、高效节能、环保辐射供暖方式热量集中在人体受益的部位和高度,较传统方式热效率高(如按17℃设计使用,实际可达到20℃的供暖效果),比传统采暖方式节能20%以上。
温控器(液晶显示电子编程)的使用,不仅可以做到,每个房间和不同的区域独立控制,而且温度可以根据个人的需要从5度—25度随意调节,温控器自动控制室内的温度,当室内温度达到温控器的设定值后,其自动切断电源,停止加温;低于设定值后,其自动接通电源,发热电缆开始加温,工作状态全部自动化,达到了节约能源的作用。另外温控器可以输入四个时间段的温控编程,到时将可做到自动改变温度,既方便又节能,当您驱车到家之后,立刻就能融入一个温暖舒适的天地。
采暖费用低于中央空调,和集中供暖不相上下,若温度调节适度,还可以节约采暖费用。尤其是发热电缆采暖系统以电为能源,清洁卫生、安全性高、控制灵活方便,无任何废气、废渣产生,既有利于家人健康,又符合全国家环保要求。
C、安全性能好该采暖系统由于埋在地板之下,沙浆之中,除了人为的破坏因素,其故障率微乎其微;发热电缆采暖系统绝缘层采用了交联聚乙烯绝材料,其耐高温,耐高压、耐穿透,100%防水渗透,抗强化学腐蚀;镍铬发热材料寿命长达50年以上,终身无须维护;冷热导线隐蔽式拼接,世界范围内的独家专利,保证绝缘层连续。 D、节省室内空间由于地热采暖系统铺在地板下面,隐蔽安装,不占用室内面积和有效空间,室内取消了暖气片及其它支管,在墙壁上仅有一个漂亮的温控器。
节省了传统的采暖设备所占用的空间,增加使用面积 2-3%,为室内装潢提供了更多自由天地。 E、热稳定性好由于地面层及混凝土层蓄热量大,热稳定性好,因此在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢。
F、楼宇升级其采暖系统具有环保型、节能型和智能控温功能,提高其现代品位,符合现代建筑导向,彰显主人的尊贵。 H、实现了采暖的个性化服务地热采暖使用的是自己家的能源,无需另交费,供暖时间和温度,完全由自己做主,没有谁占谁便宜之说;另外地热采暖系统还可以实现远程控制,无论您在什么地方,只要拨通家中电话就能让该系统启动、供暖,让您尽享高科技的成果。
在相同的使用功能区域中安装有恒温开关器,根据需要进行调节,随时跟踪室温度的变化,自动保持室内温度的恒定,克服了传统的对流散热装置无法随季节调节室温的弊病,彻底决了高层建筑中垂直和水平失调系统超压等问题,实现了智能化的管理。 二、各种采暖方式的对比 1、分户式家用中央空调系统类型:有"风冷式"和"水冷式"两种。
优点:档次高、外形好、舒适度高。带新风系统的"风冷式"更为舒适。
中央空调系统买房时多由开发商免费赠送。 缺点:成本高,每套机组价值约数万元,每平方米铺装成本高达500元左右,运行费用高(大多走电费),多用于饭店及高档公寓,不适合大多数普通家庭使用。
2、电热膜采暖系统类型:大多数为天花板式,也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下优点:一次性投入少,使用寿命长。在密封、保温、隔热性强的节能型住宅中使用较为节能,运行费用应在燃煤与燃气之间。
各房间可自行调温。尽管争议较大,但采用电力采暖绝对是趋势。
同时,北京市已要求从2005年10月起,新建商品房都要采用计量供暖。 缺点:对住宅的节能性能要求较高。
不能在顶棚钻孔、钉钉子,使住户装修时受限制。 3、独立式燃气(或电)采暖炉 类型:以天然气、液化石油气、煤气、电为能源,分为不同类型的分户式采暖炉。
优点:可自。
3.求关于蒸汽采暖的论文
蒸汽采暖也就是蒸汽供热系统 城市集中供热系统中用水为供热介质,以蒸汽的形态,从热源携带热量,经过热网送至用户。
靠蒸汽本身的压力输送,每公里压降约为0.1兆帕,中国热电厂所供蒸汽的参数多为0.8~1.3兆帕,供汽距离一般在3~4公里以内。蒸汽供热易满足多种工艺生产用热的需要;蒸汽的比重小,在高层建筑中不致产生过大的静压力;在管道中的流速比水大,一般为25~40米/秒;供热系统易于迅速启动;在换热设备中传热效率较高。
但蒸汽在输送和使用过程中热能及热介质损失较多,热源所需补给水不仅量大,而且水质要求也比热网补给水的要求高。 蒸汽供热管网的系统节能技术 蒸汽供热管网的系统节能技术主要由两个关健产品所组成。
1、凝结水回收器适用于电力、化工、石油、冶金、机械、建材、交通运输、轻工、纺织、橡胶等工业部门及宾馆、医院、商场、写字楼等单位的蒸汽锅炉实现高温凝结水和二次汽回收利用。也适用于蒸汽采暧和中央空调溴化锂制冷系统。
2、低位热力除氧器适用于蒸汽锅炉和热水锅炉高标准除氧。 主要技术内容 一、基本原理 1、凝结水回收器具有五个创造性:除污装置、自动调压装置、汽蚀消除装置、水泵最佳流态和自控。
在保证正常回水的情况下,适当提高调压装置的特制阀门压力,一是有利于闪蒸在容器内的二次凝结,回收二次汽;二是二次汽向水面施压,保证水泵防汽蚀必需的正压水头;三是形成闭式压力系统,保证设备及管道内无氧腐蚀。 2、低位热力除氧器第一级,形成数个“圆锥形水膜裙”与上升的蒸汽产生强烈的热交换,氧气基本被除净。
第二级,篦栅和网波填层除氧,当进水条件差(水温低、含氧多、水量波幅大)时,除氧器仍正常工作。第三级,水箱内再沸腾除氧。
二、技术关健 1、凝结水回收器的自动调压装置和汽蚀一消蚀装置配合应用,有效地解决了水泵汽蚀“泵癌”的世界难题。 2、低位热力除氧器充分利用二次经汽蚀削除装置,有效地解决了水泵汽蚀“泵癌”世界难题。
蒸汽供热系统的特点: 1.热水在系统散热设备中,靠其温度释放出热量,而且热水的形态不发生变化。蒸汽在系统散热设备中,靠水蒸汽凝结成水放出热量,形态发生了变化。
2.由于蒸汽具有比容大,密度小的特点,因而在高层建筑供暖时,不会像热水供暖那样,产生很大的水静压力。此外,蒸汽供热系统的热惰性小,供汽时热得快,停汽时冷得也快,很适宜用于间歇供热的用户。
一、蒸汽采暖系统的基本原理 以水蒸气作为热媒的采暖系统称为蒸汽采暖系统。图7—1是蒸汽采暖系统的原理图。
水在锅炉中被加热成具有一定压力和温度的蒸汽,蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内,在散热器内放热后,蒸汽变成凝结水,凝结水经过疏水器后沿凝结水管道返回凝结水箱内,再由凝结水泵送人锅炉重新被加热变成蒸汽。 蒸汽采暖系统的凝结水回收方式,应根据二次蒸汽利用的可能性及室外地形,管道敷设方式等决定,可采用以下几种回水方式: (1)闭式满管回水; (2)开式水箱自流或机械回水; (3)余压回水。
蒸汽采暖系统中,蒸汽在散热设备内定压凝结成同温度的凝结水,发生了相态的变化。通常认为进入散热设备的蒸汽是饱和蒸汽,流出散热设备的凝结水温度为凝结压力下的饱和温度,进汽的过热度和凝结水的过冷度均很小,可忽略不计。
因此可认为在散热器内蒸汽凝结放出的热量就等于蒸汽的汽化潜热。 二、蒸汽作为热媒的特点 与热水相比,蒸汽作为热媒有如下特点: (1)用蒸汽作为热媒,可同时满足对压力和温度有不同要求的多种用户的用热要求。
既可满足室内采暖的需要,又可作为其他热用户的热媒。 (2)蒸汽在散热设备内定压放出汽化潜热,热媒平均温度为相应压力下的饱和温度。
热水在散热设备内靠温降放出显热,散热设备的热媒平均温度一般为其进、出口水温平均值。因此,蒸汽采暖系统每公斤热媒的放热量比热水采暖系统的放热量大,散热设备的传热温差也大。
在相同热负荷条件下,蒸汽采暖系统比热水采暖系统所需的热媒质量流量和散热设备面积都要小。因而使得蒸汽系统节省管道和散热设备的初投资。
(3)蒸汽和凝结水在管路内流动时,状态参数(密度和流量)变化大,甚至伴随相变。从散热设备流出的饱和凝结水通过疏水器和凝结水管路,压力下降的速率快于温降,使部分凝结水重新汽化,形成“二次蒸汽”。
这些特点使得蒸汽供热系统的设计计算和运行管理复杂,易出现“跑、冒、滴、漏”问题,处理不当时,降低蒸汽供热系统的经济性。 (4)蒸汽密度比水小,适用作高层建筑高区的(特别是高度大于160m的特高层建筑)采暖热媒,不会使建筑物底部的散热器超压。
(5)蒸汽热惰性小,供汽时热得快,停汽时冷得也快。 (6)蒸汽流动的动力来自于自身压力。
蒸汽压力与温度有关,而且压力变化时,温度变化不大。因此蒸汽采暖不能采用改变热媒温度的质调节,只能采用间歇调节。
因此使得蒸汽采暖系统用户室内温度波动大,间歇工作时有噪声,易产生水击现象。 (7)用蒸汽作热媒时,散热器和管道的表面温度高于100℃。
以水为热媒时,大部分时间散热器表面平均温。
4.谁能给推荐几篇有关余热锅炉温度控制的毕业论文啊?
基于PID的锅炉温度控制系统设计 摘要:利用BP神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,将神经网络PID与LabVIEW友好地人 机交互结合,实现对锅炉温度的控制.仿真结果表明,该系统具有更小的超调量,并且更快地到达需要的控制温 度. 关键词:BP神经网络;PID控制;温度控制 温度是锅炉生产蒸汽质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数.同时,温度是影响锅 炉传热过程和设备效率的主要因素.例如,在利用烟化炉对锌、铝冶炼过程中,如果温度过低,则还原速度 和挥发速度都会降低;但温度也不宜过高,否则在温度超过1 250℃时,可能形成Zn-Fe合金,有害于烟 化炉的作业,因此温度的精确测量和控制是十分必要的.作为工业控制系统中的基本方式,PID控制对于 动态反应较缓慢的工业过程是非常好的控制规律[1].但是,当工业过程复杂,负荷变化很多,对象的纯滞 后又较大时常规PID控制达不到要求,为了解决上述问题系统采用PLC作为下位机,PC作为上位机,利 用labVIEW构造人机交互界面,应用神经网络PID对系统进行控制,设计锅炉温度的监制电路. 1 系统总体设计 系统通过热电偶传感器检测出锅炉的温度,采集的信号经过A/D电路转换后传给PLC控制器.PLC 根据数据做出判断,当锅炉处在升温阶段时对锅炉进行加热,当锅炉处于保温段时调用PID算法控制温 度满足输出要求.同时PLC把数据传给PC机,PC机做出显示和报警.具体电路如图1所示. 1·1 主控芯片 S7-300PLC是西门子生产的模块式中小型PLC,提供了大量可以选择的模块,包括:PS 电源模块、CPU模块、IM接口模块、SM信号模块、FM功能模块和CP通信模块.其中FM模块可实现高 速级数、定位控制、闭环控制功能;CP模块是组态网使用的接口模块常用的网络有PROFIBUS,工业以太 网及点对点连接网络.这些模块可以通过U形总线紧密地固定在轨道上,一条导轨共有11个槽号:1号槽 至3号槽分别放置电源、CPU、IM模块4号槽至11号槽 可以随意放置其他模块. 1·2 通信网络 一般的自动化系统都是以单元生产设备 为中心进行检测和控制,不同单元的生产设备间缺乏信息 交流,难以满足生产过程的统一管理.西门子全集成自动 化解决方案顺应了当今自动化的需求,TIA从统一的组态 和编程、统一的数据管理及统一的通信三方面集成在一 起,从现场级到管理级,可以使用如工业以太网、PROFIB- BUS,MPI,EIB等通信网络.根据设计的需要可以自由选择通信网络的配置[2]. 1·3 温度传感器 热电偶是将2种不同的导体焊接起来组成闭合回路,当两端节点有温度差时,两端点 之间产生电动势,回路中会产生电流,这种现象称为热电效应.热电偶温度传感器就是利用这一效应来工 作的.在工业生产过程中被测点与基准节点之间的距离常常过远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采 用补偿导线的方式进行补偿[3]. 1·4 显示界面 LabVIEW是美国NI公司推出的图形化工业控制测控开发平台,是目前应用最广、发展 最快、功能最强的图形软件集成开发环境.LabVIEW具有界面友好、开发周期短等优点,广泛应用于仪器 控制、数据采集、数据分析和数据显示等领域.所以,我们可以在计算机上采用它来实现对设备运行状态的 监控,同时也可以对各种数据进行采集显示.系统的温度显示界面如图2所示. 2 系统控制算法设计 PID控制是工业过程控制中最常用的一种控制方法, 但常规的PID控制在被控对象具有复杂的非线性时,如锅 炉的温度控制,不仅具有较大的纯延迟,而且模型也不确 定时,对于这种对象往往难以达到满意的控制效果.BP神 经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,通过神 经网络自身的学习,找到最佳组合的PID控制参数,以满 足控制系统的要求.具体的神经网络PID控制系统框图如 图3所示. 设PID神经元网络是一个3层BP网络,包括2个输入节点,3个隐含层节点,1个输出接点.输入节 点对应所选的系统运行状态量,如系统不同时刻的输入量和输出量等,必要时要进行归一化处理.输出节 点分别对应PID控制的3个可调参数KP,KI,KD.输入层的2个神经元在构成控制系统可分别输入系统 被调量的给定值和实际值.由文献[4]和[5]中的前向算法可得到输出层的权系数计算公式为: 3结论 PID控制算法是一种易于实现而且经济实用的方法,具有很强的灵活性,但在被控制对象具有复杂的 非线性时,难以满足控制要求,而神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,神经网络PID与 LabVIEW结合实现对锅炉温度的数据采集、控制和显示,提高了锅炉监控系统的效率. 参考文献: [1] 邓洪伟.供暖锅炉温度和压力的PLC控制[J].动力与电力工程,2008(18):93-94. [2] 张运刚.西门子S7-300/400PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007. [3] 何希才.传感器及其应用实例[M].北京:机械工业出版社,2004. [4] 何离庆.过程控制系统与装置[M].北京:重庆大学出版社,2003. [5] 舒怀林.PID神经元网络及其控制系统[M].北京:国防工业出版社,2006.。
5.基于PLC的供热系统监控软件设计的论文
你应该问的再具体一点,所以我只能大概回答一下!
当然,要我帮你写论文那是不可能的!你可以根据我给你的理论添枝加叶,润色一番,即可。
对于供热系统监控软件,我个人认为是比较简单的!
主要用到的电器元件有:PLC(小型的即可,如:三菱FX2N系列,西门子S7-200系列)、温度检测仪、指示灯三个(黄,红,绿)、中间继电器(PLC选用继电器输出为例),导线若干。
基本原理:温度检测仪接上电源,设定一个标准温度,假定为50摄氏度。检测仪的探测器放在需要监控的空间里面,当检测温度温度高于50时,有一个输出端A接PLC的输入端X1;当检测温度低于50时,有一个输出端B接PLC的输入端X2;当温度等于50时,有一个输出端C接PLC的输入端X3,而黄红绿三盏指示灯,分别接PLC的三个输出点Y1,Y2,Y3,然后根据你的温度监控范围来编写程序,就很简单了,比如,多少度到多少时,Y1输出,黄灯亮;多少度到多少度时,Y2输出,红灯亮。。。根据PLC的输入,输出额定电压来选用中间继电器。一般还要用到变压器,直流电源什么的,来控制改变电源为我们所用,中间来定。
以上只是基本原理,肯定还不够完满,还需你自己多下点功夫来完成哦!
可是我一个字一个字打出来的哦,没有功劳也有苦劳吧,多给点分啊。
6.燃煤锅炉供热节能的途径
题目很大,作为毕业设计,不要采用这样的题目
燃煤锅炉节能途径很多,到网上就可以查得到,各有各的可行之处。是否采用、采用效果如何,应该根据运行工况和经济条件和效能考虑,这个需要你具备丰富的运行管理经验才能透彻的分析各种方法的利弊。对于你这种还没参加工作的人来说就很为难了,就算写出的论文也是干巴巴的言之无物的,一般评委一看一问就让你哑口无言的。
建议你只取一个途径进行深入研究并收集数据就可以做出一篇很好的论文了
给你指个方向
《富氧燃烧对提高锅炉燃烧效率的影响》
试试看
你也可以选择其他方向,都是成熟的技术,主要是实践数据支持和安全、经济性分析。
记住,对于年耗标煤10000吨的锅炉房来说,1%的节能提高,都有很大的现实意义
7.毕业设计《供暖系统流量检测与控制》开题报告中的意义和内容 求教
楼主,找了很久,就只有这资料了:(232字)
随着资源与能源的不断减少,节能已经成为当前国民经济运行中的重要任务。科技的进步可以一定程度上达到节约能源的目的,在城镇集,在供暖方面,从供暖的供热与用热两方面采用科学合理以覆智能化的控制测量技术能达到较好的节能针对我国采供暖现状,国家建设部提出:通过供热供暖制度的改革,推进能源的节约,努力做到谁用热谁付费,按量付费。改变传统的按照面积收费这样一个粗放的不节能的办法。形成科学合理的价格机制。为此,对现行采供暖检测方式和计量控制技术进行合理化的改进具有重要的经济意义。
8.谁能给推荐几篇有关余热锅炉温度控制的毕业论文啊
基于PID的锅炉温度控制系统设计摘要:利用BP神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,将神经网络PID与LabVIEW友好地人机交互结合,实现对锅炉温度的控制.仿真结果表明,该系统具有更小的超调量,并且更快地到达需要的控制温度.关键词:BP神经网络;PID控制;温度控制温度是锅炉生产蒸汽质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数.同时,温度是影响锅炉传热过程和设备效率的主要因素.例如,在利用烟化炉对锌、铝冶炼过程中,如果温度过低,则还原速度和挥发速度都会降低;但温度也不宜过高,否则在温度超过1 250℃时,可能形成Zn-Fe合金,有害于烟化炉的作业,因此温度的精确测量和控制是十分必要的.作为工业控制系统中的基本方式,PID控制对于动态反应较缓慢的工业过程是非常好的控制规律[1].但是,当工业过程复杂,负荷变化很多,对象的纯滞后又较大时常规PID控制达不到要求,为了解决上述问题系统采用PLC作为下位机,PC作为上位机,利用labVIEW构造人机交互界面,应用神经网络PID对系统进行控制,设计锅炉温度的监制电路.1 系统总体设计系统通过热电偶传感器检测出锅炉的温度,采集的信号经过A/D电路转换后传给PLC控制器.PLC根据数据做出判断,当锅炉处在升温阶段时对锅炉进行加热,当锅炉处于保温段时调用PID算法控制温度满足输出要求.同时PLC把数据传给PC机,PC机做出显示和报警.具体电路如图1所示.1·1 主控芯片 S7-300PLC是西门子生产的模块式中小型PLC,提供了大量可以选择的模块,包括:PS电源模块、CPU模块、IM接口模块、SM信号模块、FM功能模块和CP通信模块.其中FM模块可实现高速级数、定位控制、闭环控制功能;CP模块是组态网使用的接口模块常用的网络有PROFIBUS,工业以太网及点对点连接网络.这些模块可以通过U形总线紧密地固定在轨道上,一条导轨共有11个槽号:1号槽至3号槽分别放置电源、CPU、IM模块4号槽至11号槽可以随意放置其他模块.1·2 通信网络 一般的自动化系统都是以单元生产设备为中心进行检测和控制,不同单元的生产设备间缺乏信息交流,难以满足生产过程的统一管理.西门子全集成自动化解决方案顺应了当今自动化的需求,TIA从统一的组态和编程、统一的数据管理及统一的通信三方面集成在一起,从现场级到管理级,可以使用如工业以太网、PROFIB- BUS,MPI,EIB等通信网络.根据设计的需要可以自由选择通信网络的配置[2].1·3 温度传感器 热电偶是将2种不同的导体焊接起来组成闭合回路,当两端节点有温度差时,两端点之间产生电动势,回路中会产生电流,这种现象称为热电效应.热电偶温度传感器就是利用这一效应来工作的.在工业生产过程中被测点与基准节点之间的距离常常过远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线的方式进行补偿[3].1·4 显示界面 LabVIEW是美国NI公司推出的图形化工业控制测控开发平台,是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形软件集成开发环境.LabVIEW具有界面友好、开发周期短等优点,广泛应用于仪器控制、数据采集、数据分析和数据显示等领域.所以,我们可以在计算机上采用它来实现对设备运行状态的监控,同时也可以对各种数据进行采集显示.系统的温度显示界面如图2所示. 2 系统控制算法设计PID控制是工业过程控制中最常用的一种控制方法,但常规的PID控制在被控对象具有复杂的非线性时,如锅炉的温度控制,不仅具有较大的纯延迟,而且模型也不确定时,对于这种对象往往难以达到满意的控制效果.BP神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,通过神经网络自身的学习,找到最佳组合的PID控制参数,以满足控制系统的要求.具体的神经网络PID控制系统框图如图3所示. 设PID神经元网络是一个3层BP网络,包括2个输入节点,3个隐含层节点,1个输出接点.输入节点对应所选的系统运行状态量,如系统不同时刻的输入量和输出量等,必要时要进行归一化处理.输出节点分别对应PID控制的3个可调参数KP,KI,KD.输入层的2个神经元在构成控制系统可分别输入系统被调量的给定值和实际值.由文献[4]和[5]中的前向算法可得到输出层的权系数计算公式为: 3 结 论PID控制算法是一种易于实现而且经济实用的方法,具有很强的灵活性,但在被控制对象具有复杂的非线性时,难以满足控制要求,而神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,神经网络PID与LabVIEW结合实现对锅炉温度的数据采集、控制和显示,提高了锅炉监控系统的效率.参考文献:[1] 邓洪伟.供暖锅炉温度和压力的PLC控制[J].动力与电力工程,2008(18):93-94.[2] 张运刚.西门子S7-300/400PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.[3] 何希才.传感器及其应用实例[M].北京:机械工业出版社,2004.[4] 何离庆.过程控制系统与装置[M].北京:重庆大学出版社,2003.[5] 舒怀林.PID神经元网络及其控制系统[M].北京:国防工业出版社,2006.。
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锅炉温度控制策略的应用研究摘要:针对锅炉汽温控制的特点,设计了过热汽温串级模糊控制系统,介绍了系统的构成、原理及该系统的优越性,并利用MATLAB仿真软件进行了仿真分析。
关键词:汽温;串级模糊控制;系统仿真0 引言 过热蒸汽温度是衡量锅炉能否正常运行的重要指标。假如过热蒸汽温度过高,若超过了设备部件(如过热器管、蒸气管道、阀门、汽轮机的喷嘴、叶片等)的允许工作温度,将使钢材加速蠕变,从而降低使用寿命。
严重的超温甚至会使管子过热而爆破。可能造成过热器、蒸汽管道和汽轮机的高压部分损坏。
过热蒸汽温度过低,会引起热耗上升,引起汽轮机末级蒸汽湿度增加,从而降低汽轮机的内效率,加剧对叶片的侵蚀。因此在锅炉运行中,必须保持过热汽温稳定在规定值附近。
通常允许变化范围为额定值±5℃。目前对锅炉过热汽温调节大都采用导前汽温的微分作为补充信号的系统。
其系统原理如图1所示。 系统针对过热汽温调节对象调节通道惯性延迟大、被调量反馈慢的特点,从对象调节通道找出一个比被调量反应快的中间信号θ1作为调节器的补充信号,以改善对象调节通道的动态特性。
动态时调节器根据θ1的微分和θ2这两个信号而动作。但在静态时(调节过程结束后)θ1不再变化,则dθ1/dt=0,这时过热器汽温必然恢复到给定值。
实际使用中,中间信号θ1的引入在一定程度上确实改善了控制系统的动态特性,但是,影响蒸汽温度的因素很多,除减温水流量的扰动外,负荷的变化,工况的不稳定,过剩空气系数等都会导致蒸汽θ2温度发生波动。这些波动是无法预知的,无法用精确的数学模型来描述。
由于模糊控制不依赖被控对象的精确数学模型,它主要是根据人的思维方式,总结人的操作经验,完成控制作用,特别适合于大滞后、时变、非线性场合,因此该文提出一种锅炉过热气温的串级模糊控制系统。1 控制方案的研究设计 串级调节系统是改善大惯性、纯滞后系统调节质量的最有效方法之一,所以设计的控制方案采用串级模糊控制,其控制系统如图2所示。
图2中F为减温水流量调节阀。P为副调节器,采用比例调节;FC为主调节器,采用混合模糊控制器,即一个二维模糊控制器和常规PI调节器并联而成,除能够尽快消除副环外的扰动之外还可以校正汽温偏差,保证汽温控制的精度。
汽温调节对象由减温器和过热器组成,减温水流量Wj为对象调节通道的输入信号,过热器出口汽温θ2为输出信号。为了改善调节品质,系统中采用减温器出口处汽温θ1作为辅助调节信号(称为导前汽温信号)。
当调节机构动作(喷水量变化)后,导前汽温信号θ1的反应显然要比被调量信号θ2早很多。由于从调节对象中引出了θ1信号,对象调节通道的动态特性可以看成由两部分构成:①以减温水流量Wj作为输入信号,减温器出口处温度θ1作为输出信号的通道,这部分调节通道称为导前区,传递函数为G01(s);②以减温器出口处汽温θ1作为输入信号,过热器出口汽温θ2为输出信号的通道,这部分调节通道称为惰性区,传递函数为G02(s),显然导前区G01(s)的延迟和惯性要比惰性区G02(s)小很多。
系统结构如图3所示。 图3中有两个闭合的调节回路:①由对象调节通道的惰性区G02(s)、副控制器Gc2(s)、副检测变送器Gm2(s)组成的副调节回路;②由对象调节的导前区G01(s)、主控制器(PI+混合模糊控制器)、主检测变送器Gm1(s)以及副调节回路组成的主回路。
引入θ1负反馈而构成的副回路起到了稳定θ1的作用,从而使过热汽温保持基本不变,因此可以认为副回路起着粗调过热汽温θ2的作用。而过热汽温的给定值,主要由主控制器(PI+混合模糊控制器)来严格保持。
只要θ2不等于给定值,主控制器就会不断改变其输出信号σ2,并通过副调节器去不断改变减温水流量,直到θ2恢复到等于给定值为止。可见,主调节器的输出信号σ2相当于副调节器的可变给定值。
稳态时,过热汽温等于给定值,而导前汽温θ1则不一定等于主调节器输出值σ2。当扰动发生在副回路内,例如当减温水流量发生自发性波动(可能是减温水压力或蒸汽压力改变),由于有副回路的存在,而且导前区的惯性又很小,副调节器将能及时动作,快速消除其自发性波动,从而使过热汽温基本不变。
当扰动发生在副回路以外,引起过热汽温偏离给定值时,串级系统首先由主调节器(PI+混合模糊控制器)迅速改变其输出校正信号σ2,通过副调节回路去改变减温水流量,使过热汽温恢复到给定值。由于主调节器(PI+混合模糊控制器)的惯性迟延小,故反应迅速。
因此在串级模糊蒸汽温度控制系统中,副回路的任务是尽快消除减温水流量的自发性扰动和其他进入副回路的各种扰动,对过热汽温的稳定起粗调作用。主调节器的任务是保持过热汽温等于给定值。
系统在主控制器的设计上将模糊控制与常规的PI调节器相结合,使控制系统既具有模糊控制响应快、适应性强的优点,又具有PI控制精度高的特点。2 模糊控制器的设计 模糊控制是一种基于规则的控制,在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型。
2.1 模糊控制器的结构设计 该系统以过热蒸汽的实际温度T与设定值Td之间的误差E=Td-T和。
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