论文幻灯片样例.ppt

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1、焚烧炉焚烧炉PLC控制原理分析控制原理分析及典型故障的排除和改进及典型故障的排除和改进指导老师：冯伟指导老师：冯伟答辩人：寇果答辩人：寇果论文的选题背景论文的选题背景 船舶运输工作流动性大，特别是远洋运输船舶运输工作流动性大，特别是远洋运输的船舶，经常在海上航行几天甚至几十天，因的船舶，经常在海上航行几天甚至几十天，因此，存在着在这期间工作、生活所产生的垃圾此，存在着在这期间工作、生活所产生的垃圾处理问题。传统的做法是航海船舶把生活垃圾处理问题。传统的做法是航海船舶把生活垃圾往海里一倒了事，对海洋环境造成极大的污染。往海里一倒了事，对海洋环境造成极大的污染。随着人们对自然环境保护意识的增强，在

2、海上随着人们对自然环境保护意识的增强，在海上处理垃圾但尽量减少对海洋的污染问题已经越处理垃圾但尽量减少对海洋的污染问题已经越来越受到各国的重视来越受到各国的重视。论文的研究意义论文的研究意义 焚烧法是比较理想的选择，因此焚烧炉作焚烧法是比较理想的选择，因此焚烧炉作为船舶的重要防污染设备之一，被越来越多的为船舶的重要防污染设备之一，被越来越多的船舶所使用，其重要性不言而喻，随着技术不船舶所使用，其重要性不言而喻，随着技术不断革新，断革新，PLC控制的焚烧炉已逐渐普及，其操控制的焚烧炉已逐渐普及，其操作、使用及维修保养备受船舶轮机部人员的关作、使用及维修保养备受船舶轮机部人员的关注。注。部分国内外

3、船用焚烧炉一览表部分国内外船用焚烧炉一览表 技技术术参数参数型号型号生生产产厂家厂家焚焚烧对烧对象象焚焚烧烧能力能力炉膛炉膛造型造型排烟排烟温度温度功率功率污污油油垃圾垃圾HAMWORTHYHAMWORTHY英国哈姆沃英国哈姆沃西公司西公司污污油油固体垃圾固体垃圾112112L/hL/h250250kg/hkg/h旋旋风风式式35035022KW22KWASWI-402ASWI-402丹麦阿特拉丹麦阿特拉斯公司斯公司污污油油固体垃圾固体垃圾37.5 37.5 L/hL/h139139kg/hkg/h多室式多室式35035018KW18KWFREDRIKSSTADFREDRIKSSTAD挪威挪威

4、污污油油固体垃圾固体垃圾6060L/hL/h7575kg/kg/次次旋旋风风式式3503504.9KW4.9KWVWM-75VWM-75日本日本VOLCANDVOLCAND废废油油污污水水固体垃圾固体垃圾7878L/hL/h7575kg/kg/次次多室式多室式3503506.4KW6.4KWOG120OG120中国中船公中国中船公司司废废油油污污油油固体垃圾固体垃圾4 4L/hL/h200/4-6200/4-6L/hL/h旋旋风风式式3503501.5KW1.5KW焚烧炉技术要求焚烧炉技术要求 项项目目烟气出口温度烟气出口温度烟气停留烟气停留时间时间s热热酌减率酌减率 指指 标标 8502.0

5、510001.0“育鲲育鲲”轮焚烧炉系统图轮焚烧炉系统图 系统组成系统组成1焚烧炉本体焚烧炉本体2污油系统污油系统3压缩空气系统压缩空气系统4柴油系统柴油系统5蒸汽加热系统蒸汽加热系统6空气空气-烟气系统烟气系统柴油系统的空气风门调节柴油系统的空气风门调节 系统中还有各种控制元件，如液位开关、温度开关、微动开关系统中还有各种控制元件，如液位开关、温度开关、微动开关（限位器）、火焰探测器（限位器）、火焰探测器（35B7、35B9）和热电偶（）和热电偶（21B5、21B7）等，用于实现焚烧炉的自动控制，并可在装置运行异常时发出）等，用于实现焚烧炉的自动控制，并可在装置运行异常时发出声光报警，乃至停

6、止燃烧。声光报警，乃至停止燃烧。燃烧器燃烧器 1.喷嘴体；喷嘴体；2/3.垫圈；垫圈；4.喷嘴帽；喷嘴帽；5.外管；外管；6.内管；内管；7.油孔；油孔；8.气孔；气孔；9.混合孔混合孔 该气流式燃烧器利用压缩空气（也有些气流式燃烧器使用蒸汽）使污该气流式燃烧器利用压缩空气（也有些气流式燃烧器使用蒸汽）使污油雾化而燃烧。这种燃烧器的喷嘴采用套管形式，外管油雾化而燃烧。这种燃烧器的喷嘴采用套管形式，外管5内套有内管内套有内管6，从，从而在内、外管之间形成环形污油通道。工作时，压缩空气从气孔而在内、外管之间形成环形污油通道。工作时，压缩空气从气孔8中高速中高速喷出，与从油孔喷出，与从油孔7喷出的污

7、油在混合孔喷出的污油在混合孔9内高速撞击，污油被撕碎成细小油内高速撞击，污油被撕碎成细小油滴。雾化后的小油滴与燃烧风机供入的燃烧空气充分混合，然后在燃烧室滴。雾化后的小油滴与燃烧风机供入的燃烧空气充分混合，然后在燃烧室中燃烧。这种燃烧器雾化效果好，与空气混合均匀，燃烧迅速，炉膛负荷中燃烧。这种燃烧器雾化效果好，与空气混合均匀，燃烧迅速，炉膛负荷高，污油在炉内燃烧时间短，焚烧量大。其缺点是对污油中颗粒的直径要高，污油在炉内燃烧时间短，焚烧量大。其缺点是对污油中颗粒的直径要求较高，需要将粒径控制在求较高，需要将粒径控制在0.8mm以下，否则喷嘴容易堵塞以下，否则喷嘴容易堵塞。“育鲲育鲲”轮焚烧炉污

8、油燃烧器的原理轮焚烧炉污油燃烧器的原理图图控制屏控制屏焚烧炉控制屏焚烧炉控制屏F1 图像左移图像左移 屏幕编号减小屏幕编号减小F2 图像右移图像右移 屏幕编号增加屏幕编号增加F3 增大给定值增大给定值F4 减小给定值减小给定值ENTER 确认及报警复位确认及报警复位ESC 取消或退出取消或退出操作方法操作方法 1.起动焚烧炉的准备工作。起动焚烧炉的准备工作。2.焚烧固体垃圾焚烧固体垃圾（1）起动焚烧炉）起动焚烧炉。（2）起动预加热。）起动预加热。（3）火焰控制。）火焰控制。（4）起动燃烧。）起动燃烧。（5）二级燃烧器的自动起停。）二级燃烧器的自动起停。（6）一级燃烧器的自动起停。）一级燃烧器的

9、自动起停。（7）停止燃烧。）停止燃烧。（8）停止焚烧炉。）停止焚烧炉。3焚烧污油焚烧污油（1）起动焚烧炉。）起动焚烧炉。（2）起动预加热）起动预加热（3）火焰控制。）火焰控制。（4）起动燃烧。）起动燃烧。（5）二级燃烧器的自动起停。）二级燃烧器的自动起停。（6）一级燃烧器的自动起停。）一级燃烧器的自动起停。（7）停止燃烧。）停止燃烧。（8）停止焚烧炉。）停止焚烧炉。控制系统组成控制系统组成 焚烧炉控制箱焚烧炉控制箱 控制参数控制参数一、炉膛温度一、炉膛温度二、炉膛压力二、炉膛压力三、进气量三、进气量四、排烟温度四、排烟温度PLC控制原理控制原理 可编程控制器基本结构示意图可编程控制器基本结构示

10、意图“育鲲育鲲”轮轮PLC焚烧炉系统主电路焚烧炉系统主电路 PLC外围接线图外围接线图 垃圾燃烧控制流程垃圾燃烧控制流程 控制参数的耦合关系控制参数的耦合关系 参数变化炉膛压力炉膛温度进气量排烟温度炉膛压力减小降低增加升高炉膛温度降低减小增加降低进气量减少减小升高升高排烟温度降低增大升高减少负压控制的改进方案负压控制的改进方案 在焚烧炉运行过程中对风门挡板按一定的压力范围阶段性自在焚烧炉运行过程中对风门挡板按一定的压力范围阶段性自动调节是非常必要的，所以如果能够将炉膛压力信号作为一个被动调节是非常必要的，所以如果能够将炉膛压力信号作为一个被控量受控量受PLC控制，控制，PLC结合炉膛温度和压力

11、两个参数，在给定的结合炉膛温度和压力两个参数，在给定的范围内适时控制一个调风门驱动机构（可以像内加料门一样采用范围内适时控制一个调风门驱动机构（可以像内加料门一样采用气动执行机构实现），使风门挡板在几个特定位置（位置可以通气动执行机构实现），使风门挡板在几个特定位置（位置可以通过微动开关检测）之间转换，实现压力和温度均能够保持在要求过微动开关检测）之间转换，实现压力和温度均能够保持在要求范围内，届时整个控制系统就会更加完善范围内，届时整个控制系统就会更加完善。故障现象故障现象 “育鲲育鲲”轮焚烧炉在焚烧固体垃圾时出现内加料不能开启的故障，具体轮焚烧炉在焚烧固体垃圾时出现内加料不能开启的故障，具

12、体现象就是正常起动运行后，跟据使用说明，在二级燃烧室温度达到现象就是正常起动运行后，跟据使用说明，在二级燃烧室温度达到400，并且一级燃烧器点火成功后，按下加料按钮，内加料门不动作。并且一级燃烧器点火成功后，按下加料按钮，内加料门不动作。内内加加料料门门启启闭闭原原理理图图内加料门启闭原理图内加料门启闭原理图 内加料门启闭的执行机构，内加料门启闭的执行机构，7bar的压缩的压缩空气经过电磁阀，到达气动闸阀，开启或关空气经过电磁阀，到达气动闸阀，开启或关闭内加料门，节流阀可以用来调节空气流量，闭内加料门，节流阀可以用来调节空气流量，进而改变内加料门的启闭速度。电磁阀的通进而改变内加料门的启闭速度

13、。电磁阀的通断是由加料按钮控制，但还必须满足外观条断是由加料按钮控制，但还必须满足外观条件（外观条件即可以从焚烧炉装置直接看到件（外观条件即可以从焚烧炉装置直接看到的条件）有：压缩空气压力足够，焚烧炉二的条件）有：压缩空气压力足够，焚烧炉二级燃烧室温度达级燃烧室温度达400以上，一级燃烧器点以上，一级燃烧器点燃及外加料门锁闭等。燃及外加料门锁闭等。设计不足之处设计不足之处 本焚烧炉采用较为先进的本焚烧炉采用较为先进的PLC控制系统，基本实现了整个运行控制系统，基本实现了整个运行过程的自动化。但是在焚烧垃圾的时，垃圾送入炉膛的指令必须通过程的自动化。但是在焚烧垃圾的时，垃圾送入炉膛的指令必须通过

14、人员操作加料按钮实现，而从焚烧炉起动到二级燃烧室温度达到过人员操作加料按钮实现，而从焚烧炉起动到二级燃烧室温度达到400最少都需要半个小时，此过程中操作人员就得一直待在操作最少都需要半个小时，此过程中操作人员就得一直待在操作现场或者不间断巡视，而机舱值班人员有限，很明显会影响工作效现场或者不间断巡视，而机舱值班人员有限，很明显会影响工作效率，并且也不利于实现机舱自动化。率，并且也不利于实现机舱自动化。改进方案改进方案 鉴于以上缺陷，作如下改进：将加料按钮这个开关量由鉴于以上缺陷，作如下改进：将加料按钮这个开关量由PLC自己产生，取消加料按钮。具体有两个方案：自己产生，取消加料按钮。具体有两个方

15、案：方案一，结合前面提到的内加料门启闭的控制特点，可知内方案一，结合前面提到的内加料门启闭的控制特点，可知内加料门继电器在整个内加料门启闭控制过程中只是控制加料门开加料门继电器在整个内加料门启闭控制过程中只是控制加料门开启指示灯的明灭，因此可以再加以利用，用其一组常开辅助触点启指示灯的明灭，因此可以再加以利用，用其一组常开辅助触点代替加料按钮的输入。代替加料按钮的输入。方案二，可以在方案二，可以在PLC输出模块上再接一个接触器，用其一组输出模块上再接一个接触器，用其一组常开的辅助触点代替加料按钮。常开的辅助触点代替加料按钮。结论结论 焚烧炉是非常重要的防污染设备焚烧炉是非常重要的防污染设备,尤

16、其对于远洋船舶。焚烧炉的尤其对于远洋船舶。焚烧炉的正常工作正常工作,保证及时处理掉船舶运营中产生的固体垃圾和污油，对于保证及时处理掉船舶运营中产生的固体垃圾和污油，对于防止船舶造成污染和应对各港口防止船舶造成污染和应对各港口PSC检查意义重大，用检查意义重大，用 PLC 改进现改进现有船舶的焚烧炉，使其更加自动化和智能化，是一种实用、经济、有有船舶的焚烧炉，使其更加自动化和智能化，是一种实用、经济、有推广价值的技术。推广价值的技术。在轮机设备的日常管理中，要根据设备的运行原理和结构，结合在轮机设备的日常管理中，要根据设备的运行原理和结构，结合说明书的具体使用要求，对其进行必要的维修保养和检查工

17、作说明书的具体使用要求，对其进行必要的维修保养和检查工作,要特要特别注意直接与环境接触的各部件的维护。设备发生故障时，分析思路别注意直接与环境接触的各部件的维护。设备发生故障时，分析思路要清晰，排除故障的方法要正确，这就要求我们把握整个系统，将控要清晰，排除故障的方法要正确，这就要求我们把握整个系统，将控制电路和机械部件的分析相结合，另外维修保养设备的过程中也要不制电路和机械部件的分析相结合，另外维修保养设备的过程中也要不断创新，在理解的基础上提高工作能力，改进设备状况，这也是对我断创新，在理解的基础上提高工作能力，改进设备状况，这也是对我今后学习和工作提出的更高要求和努力方向。今后学习和工作

18、提出的更高要求和努力方向。致谢 衷心的感谢各位老师，在我学习期间的悉心栽培，给予了我极大衷心的感谢各位老师，在我学习期间的悉心栽培，给予了我极大地鼓励和帮助，在学习上给予了我严谨、耐心的指导，在生活上给与地鼓励和帮助，在学习上给予了我严谨、耐心的指导，在生活上给与了我亲切、热情的关怀。老师们渊博的学识、谦逊、谨慎的治学作风，了我亲切、热情的关怀。老师们渊博的学识、谦逊、谨慎的治学作风，一丝不苟、尽职尽责的工作态度以及正直的为人之道，都将是我终身一丝不苟、尽职尽责的工作态度以及正直的为人之道，都将是我终身受益，并激励我始终刻苦努力。在此，我向各位老师表示崇高的敬意受益，并激励我始终刻苦努力。在此，我向各位老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。和衷心的感谢。特别感谢冯伟老师对我细心地的指导，使我能顺利地完成整个论特别感谢冯伟老师对我细心地的指导，使我能顺利地完成整个论文的写作。文的写作。