船用锅炉的嵌入式监控系统设计

为了实现对船用锅炉的自动监控,保证锅炉运行的安全性和经济性,针对目前锅炉监控技术问题,提出了采用嵌入式微处理器为控制器核心的锅炉状态参数监控设计方案.进行了监控系统的硬件和软件系统的设计,实现了对水位,烟气氧量、蒸汽流量、蒸汽压力、鼓风风量、炉膛温度等现场物理量的采集和处理,提高了锅炉的安全性、经济性和锅炉的寿命.     

DSP在船用锅炉自动控制系统设计中的应用

船舶锅炉不同于陆上工业用锅炉,其主要功能是为大型海轮或军舰提供必需的能源动力。其特点是体积较小、集成度高及对设备的稳定性需求较高,且蒸汽发生量比较大。为保证航行过程中锅炉的运行安全,非常有必要对其自动点火、送水和温控系统进行实时监控。基于此需求,本文提出一种基于DSP芯片的锅炉自动控制系统,通过对船用锅炉的各项指标进行实时监控,从而实现控制信号的快速处理,能够实时掌握锅炉的运行状况,保证其安全运行。     

增压锅炉涡轮增压机组控制系统设计

蒸汽动力装置被用作为大型舰船(驱逐舰、航空母舰等)的主动力装置,而且要保障为航母蒸汽弹射器提供蒸汽,弹射舰载固定翼飞机.舰用增压锅炉具有高可靠性、高运行寿命、重量轻、尺寸小和良好的可维护性的特性,它提高了锅炉及整个动力装置的经济性,是船用蒸汽动力装置主锅炉的发展方向.以舰用增压锅炉THA-4型涡轮增压机组为对象,讨论舰用增压锅炉涡轮增压机组控制系统的控制原则.     

船用锅炉蒸汽压力系统的模糊免疫神经网络PID控制设计

在船用锅炉系统中,蒸汽压力是影响整个燃烧系统的一个重要因素.保持蒸汽压力恒定是船舶锅炉控制系统的一个重要指标.文章有机结合模糊控制、神经网络控制和免疫算法的优点,提出了基于免疫的模糊神经网络控制策略,仿真表明用该方法控制锅炉蒸汽压力的优越性.     

全船蒸汽耗量的计算方法和分类汇总

以原理公式推导的形式,简要介绍了船舶蒸汽耗量的计算方法。针对船舶航行、停泊、装卸货、进出港等不同工况下设备同时用汽系数的不同．对全船所用各式蒸汽加热器、舱柜的加热、保温以及生活杂用所需蒸汽耗量进行统计和计算．得出锅炉所需提供的蒸汽量,为船用锅炉的选型和校核提供参考依据。     

某船锅炉淡水管系“水锤效应”故障排除

正0引言船舶锅炉淡水管系在日常机舱维护保养中很少受到关注,特别是热水井所处的淡水管系结构简单,在船舶航行中一般不易出现故障。本文分析某例由"水锤效应"引发的故障,为轮机管理人员处理类似故障提供参考。1船舶锅炉蒸汽系统概况船舶蒸汽系统一般主要由锅炉(废气锅炉)、蒸汽减压阀组、蒸汽分配站、输送管道、大气冷凝器、热     

基于BP神经网络PID的船用锅炉蒸汽压力控制系统

锅炉蒸汽压力的特性导致常规的PID控制方法不具备自适应能力,难以满足系统要求,因此,设计了基于BP神经网络PID的锅炉蒸汽压力控制系统。以一个二阶含滞后环节的锅炉蒸汽压力数学模型为被控对象,分别用传统PID控制器和基于BP神经网络的PID控制器对锅炉蒸汽压力加以控制,并采用MATLAB软件进行仿真。仿真结果对比显示,在基于BP神经网络的PID控制器控制下,系统无振荡,无超调,过渡时间短,控制效果优于传统PID控制器。     

废热锅炉烟管严重漏水故障的原因分析

废热锅炉是利用船舶内燃机排出的废气作为热源的蒸汽锅炉.废热锅炉是营运船舶必不可少的设备,它产生的蒸汽供给燃油、机油、甲板水和口用水的加热和消防、取暖和厨房等地方的用汽.如果废热锅炉出现故障,轻则严重蒸汽不足;重则废热锅炉不能使用,直接影响到主机的运转,继而影响船期,甚至船舶安全.导致废热锅炉故障的原因有许多,如水质的管...     

蒸汽冷却器强度计算及疲劳分析

蒸汽冷却器是采用直流锅炉的船用蒸汽动力装置的关键设备,主要用于保证直流锅炉汽水系统启停和低负荷工况稳定运行,其安全可靠运行直接关系到整个动力装置的安全可靠性.本文在对蒸汽冷却器传热管进行适当简化的基础上,利用ANSYS软件对蒸汽冷却器的2种载荷工况进行了有限元分析,计算出了每根传热管各个部分的动态应力应变特性,并根据其材料的低周疲劳应力--寿命曲线,对传热管的疲劳强度进行了校核,可以为蒸汽冷却器设备的设计、运行及使用提供技术指导.     

船用蒸汽锅炉发展的基本方向

由于柴油机动力装置实质上已取代了船队其它型式的动力装置,因此,大蒸汽量高蒸汽参数的主锅炉的生产实际上已经停止。但从本次五年计划中可以看出,唯一高热容量锅炉产品是装有原子蒸汽发生器的船舶,而以煤供暖的船舶可以看作是一种例外,因为它并不影响全局情况。同时大量建造辅锅炉和废气锅炉,并有进一步扩大使用这两种辅锅炉的趋向。据日本运输部的资料,1986年上半年日本制造了230多台船用锅炉(其中有137台辅锅炉和95台废气锅炉)。1987年制造了200台辅锅炉和120台废气锅炉。     

回汽控制对舰用蒸汽动力系统的影响

[目的]船用蒸汽动力系统在紧急减速或换向操作过程中,回汽控制技术是缓解锅炉内锅筒超压问题的有效手段,需对其带来的影响进行研究。[方法]建立增压锅炉、主汽轮机和螺旋桨等设备的蒸汽动力系统仿真模型,针对大型舰船紧急减速过程和换向操作过程中快关阀无回汽、快关阀有回汽、慢关阀无回汽这3种工况,开展回汽控制特性的仿真对比分析。[结果]仿真结果表明：回汽控制可以有效避免紧急减速过程和换向过程中的锅筒超压问题,且系统稳定耗时分别缩短了3 min和1 min左右。[结论]研究成果可为舰船机动性设计和安全性设计提供参考。     

基于模块化软件的船用乏汽冷却监控系统研制

为提高冷却船舶蒸汽动力装置在运行过程中产生乏汽的速度,设计一套基于模块化程序库和数据库软件的乏汽冷却监控系统,并搭建陆上试验平台进行试验验证。试验结果表明:该系统工作稳定,性能优良,特别是在液位控制和温度控制2项核心指标上表现优异,能达到预期的设计目标,具有广阔的应用前景。     

回汽技术在船舶换向中的应用研究

船舶蒸汽动力装置中设置的倒车汽轮机,一般情况下只在船舶倒车工况时工作.为了克服船舶换向过程中锅炉超压的问题,应充分利用倒车汽轮机和回汽控制技术.本文以大型船舶蒸汽动力装置为研究对象,通过机理分析建立其数学模型,提出一种具有回汽控制的机炉协调控制方案,并对换向过程进行动态仿真.仿真结果表明使用回汽控制的机炉协调控制方式的主蒸汽压力偏差相对于不使用回汽控制的协调控制方式减小了1%,主蒸汽压力更稳定.可以得到结论,使用具有回汽控制的机炉协调控制方式可以解决换向过程中锅炉超压的问题.     

船用锅炉汽包水位模糊控制研究

传统的锅炉汽包水位单回路PID控制方案,无法克服汽包蒸汽流量扰动的影响。文章提出带模糊监督的控制方案,扰动经模糊处理后作为前馈控制信号,通过引入监督控制环节自动调整前馈控制和反馈控制的权重,以实现控制目标。以船用锅炉汽包水位控制为对象,采用上述控制方法实现锅炉汽包水位的模糊双冲量控制。经计算机和热态仿真,表明系统超调量较小,有较好的有效性和实用性,证明所采用的控制方案是可行的。     

船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计

余热锅炉是船舶主机余热利用系统中的重要设备。为了综合利用船舶主机余热,文章结合船舶主机的特点以及传统余热锅炉的设计方法,以哈尔滨工程大学船舶柴油机余热利用系统中应用的三压式超低温排烟余热锅炉为例,给出一种新型船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计方法和特点。定量分析比较了采用大小管径对锅炉整体质量尺寸的影响,结果显示,小管径在质量、尺寸上表现优越,适合在船舶动力系统中使用。此外,还推导出余热锅炉受热面采用螺旋翅片管时换热面积及烟道流通面积的计算公式,并提出受热面管束6种错列布置方式,可供相关行业参考。     

S7-200 PLC在大型油轮辅锅炉自控系统中的应用

对船用锅炉系统的控制,特别是对油轮所使用的锅炉系统的控制,一直是船舶轮机技术和自动化技术的一个重要课题.文中以西门子公司S7-200可编程控制器(PLC)为控制核心,用可编程控制器取代传统的继电接触器控制,有效提升了辅锅炉自动控制系统的可靠性、功能的完善性和可维护性.     

船用锅炉仿真控制系统的实现

为了解决航海培训中船用燃油锅炉模拟操作问题,利用虚拟仿真编程技术,开发船用燃油锅炉控制仿真训练系统。该仿真控制系统实现了船用燃油锅炉各种控制功能的仿真,能有效代替实际的船用锅炉进行培训操作。     

小型船用增压锅炉性能仿真与运行监测同步软件开发

以小型船用增压锅炉为研究对象,利用C语言自主设计开发了小型增压锅炉图形化性能仿真软件,并借助OPC服务器和CAN数据采集系统实现了性能仿真和运行监测同步相结合的功能,在此基础上对锅炉负荷的扰动变化规律进行了仿真研究。结果表明,此仿真软件能够较精确地描述该型锅炉的动态特性,可为船用增压锅炉的设计优化和安全运行提供指导。     

船舶SOFC燃料电池与汽轮机联合动力装置能效分析(英文)

Strong restrictions on emissions from marine power plants(particularly SOx,NOx)will probably be adopted in the near future.In this paper,a combined solid oxide fuel cell(SOFC)and steam turbine fuelled by natural gas is proposed as an attractive option to limit the environmental impact of the marine sector.The analyzed variant of the combined cycle includes a SOFC operated with natural gas fuel and a steam turbine with a single-pressure waste heat boiler.The calculations were performed for two types of tubular and planar SOFCs,each with an output power of 18 MW.This paper includes a detailed energy analysis of the combined system.Mass and energy balances are performed not only for the whole plant but also for each component in order to evaluate the thermal efficiency of the combined cycle.In addition,the effects of using natural gas as a fuel on the fuel cell voltage and performance are investigated.It has been found that a high overall efficiency approaching 60%may be achieved with an optimum configuration using the SOFC system.The hybrid system would also reduce emissions,fuel consumption,and improve the total system efficiency.