基于PLC的火电厂凝汽器污垢清理控制系统

论文摘要

凝汽器是火电厂设备中一个非常重要的部件。从热力学观点来看,凝汽器在蒸汽动力装置的热力循环中起着冷源作用。当汽轮机的初参数不变的条件下,凝汽器温度每降低10度,装置效率提高3.5%,凝汽器每改变1kPa,汽轮机功率平均改变1%--2%。由于火力发电厂中凝汽器管道结垢,造成冷凝管内污物堵塞,导致凝汽器的换热效率降低,引起汽轮机排汽压力的增加,最终导致发电机组输出能量的损失。因此,保持凝汽器换热管路的清洁,提高凝汽器的换热效率,对提高整个机组的热效率有着非常重要的影响。凝汽器污垢清理系统是改善凝汽器清洁度、提高汽轮发电机组热效率的重要设备。它借助水流的作用将直径略大于凝汽器冷却管内径的清洁胶球挤过冷却管,对冷却管内壁进行反复擦洗,并把杂质带出,从而提高冷却管清洁度,避免垢下腐蚀,延长冷却管使用寿命。该装置可在机组不停机、不减负荷的条件下使用。改善了凝汽器真空度和提高了汽轮机热效率。本文全面分析了凝汽器污垢清理装置的国内外研究现状,对现有装置进行了分析,并比较现有装置的优缺点,发现现有装置的没能达到完全优化运行,并且无法实现合理监控与管理,从而导致清洗装置无法有效清洗,给生产过程带来了巨大的经济损失。本文在前人的基础上,重新分析了凝汽器污垢清理系统的工作流程及其工作特点,提出了一种基于PLC设计的火电厂凝汽器污垢清理系统,并利用在线监控和组态软件对该系统进行了仿真,结果证明,该系统是合理的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 一 课题背景
• 1.1 发展与现状
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 现有系统分析
• 1.3.1 胶球清洗装置的系统及其主要设备
• 1.3.2 胶球种类
• 1.3.3 现状分析
• 1.4 选用PLC的原因
• 1.4.1 可编程序控制器概述
• 1.4.2 PLC的发展概况
• 1.4.3 PLC的特点
• 1.4.4 PLC控制系统与单片机控制系统比较
• 1.5 本文所做的工作
• 二 PLC控制系统的设计
• 2.1 设计思路
• 2.2 系统结构图
• 2.3 硬件电路设计
• 2.3.1 硬件选型
• 2.3.1.1 SIMATIC S7-300系列PLC系统基本构成
• 2.3.1.2 S7-300系列PLC模块性能简介
• 2.3.1.3 数字量模块
• 2.3.1.4 模拟量模块
• 2.3.1.5 S7-300系列PLC电源模块
• 2.3.1.6 本论文实验配置
• 2.3.2 PLC的I/0分配
• 2.3.3 硬件接线图
• 2.3.4 控制面板设计
• 2.4 软件设计
• 2.4.1 控制方案设计
• 2.4.2 流程图
• 2.4.3 程序设计
• 2.4.4 结果验证
• 三 组态监控软件
• 3.1 组态软件介绍
• 3.1.1 组态软件概述
• 3.1.2 组态软件特点
• 3.1.3 国内外外进口品牌组态软件
• 3.1.3.1 国外组态软件
• 3.1.3.2 国内品牌组态软件
• 3.2 MCGS组态软件
• 3.2.1 MCGS组态软件的功能和特点
• 3.2.2 MCGS组态软件的系统构成
• 3.2.3 MCGS组态软件的工作方式
• 3.3 组态工程设计
• 3.3.1 工程分析
• 3.3.2 系统演示界面设计
• 3.3.3 定义数据对象
• 3.3.4 模拟动画创建
• 3.3.5 编写控制流程
• 3.4 监控系统模拟动画仿真
• 结论
• 参考文献
• 致谢