【摘要】：干熄焦鍋爐是一種受壓又直接受熱的特種設(shè)備,是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備。鍋爐的安全問題是一項(xiàng)非常重要的問題,工業(yè)鍋爐中最常見的事故有:鍋內(nèi)缺水,鍋爐超壓,鍋內(nèi)滿水,汽水共騰,爐管爆破,爐膛爆破,二次燃燒,鍋爐滅火等。其中以鍋爐缺水事故比例最高。這些事故中的大部分是由于鍋爐水位控制不當(dāng)引起的,可見鍋爐汽包液位控制在鍋爐設(shè)備控制系統(tǒng)中的重要性。跟蹤鍋爐的蒸發(fā)量并維持汽包水位在工藝允許的范圍內(nèi),是保證鍋爐安全生產(chǎn)運(yùn)行的必要條件,也是鍋爐正常生產(chǎn)運(yùn)行的主要指標(biāo)之一。本文介紹了多種液位的檢測方法及測量儀表,通過比較分析和研究,找到最適合現(xiàn)場條件的水位檢測方法及測量儀表。本文對汽包液位的各種控制方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,研究了汽包液位控制對象的動態(tài)特性,分析了產(chǎn)生"虛假水位"的各種原因,比較了單沖量、雙沖量、三沖量的汽包液位控制系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)三沖量汽包液位控制系統(tǒng)明顯優(yōu)于單沖量及雙沖量汽包液位控制系統(tǒng),控制效果、質(zhì)量是最好的,能夠滿足控制系統(tǒng)對快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性的要求,能夠很好的避免"虛假水位"現(xiàn)象。本系統(tǒng)采用西門子的S7-400H系列冗余PLC及PCS7編程軟件,進(jìn)行組態(tài)和編程。通過數(shù)據(jù)采集和處理,實(shí)現(xiàn)對汽包液位三沖量串級控制及自動聯(lián)鎖保護(hù)等功能。人機(jī)界面是通過組態(tài)軟件制作的,可實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的及時(shí)調(diào)整、系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、畫面顯示、歷史趨勢的采集、系統(tǒng)報(bào)警等功能;并對汽包液位的模糊化控制進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。最后根據(jù)干熄焦鍋爐控制的實(shí)際情況,利用MATLAB對汽包液位控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,最終確定模糊自整定PID控制比常規(guī)PID控制系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、魯棒性好,自適應(yīng)能力強(qiáng),對水位可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠控制。
【圖文】：

測量方式很多，一般可分為：靜壓式；浮力式；電氣式；應(yīng)用中常采用的測量方式主要采用云母雙色液位計(jì)、電接翻板液位計(jì)［４］。逡逑液位計(jì)逡逑：是要根據(jù)測量介質(zhì)的比重，通過測量在管道和容器兩端數(shù)值。有兩種常用的平衡容器，分別是單室平衡容器和雙平衡容器逡逑如圖所示２．１。在汽包內(nèi)取樣管具有導(dǎo)流作用，蒸汽在平衡水柱產(chǎn)生的壓力作為差皮變送器的參比端，汽包內(nèi)的飽和力差為Ａｎ與汽包液位的高度Ａ有如下關(guān)系：逡逑片＝［－Ａ／＾邋＋邋（b6一b6＂）納邋／邋［各（片邋Ｉ－邋Ｐ＂）］柱高度；Ｐ＂為飽和蒸汽密度；／？＇為飽和水的密度；Ｐ為汽垃逡逑

如鍋爐滿水或者缺水時(shí)，，測量誤差過大將會給鍋爐帶來嚴(yán)重事故。逡逑（２）雙室平衡容器逡逑測量原理如圖２．２所示。逡逑汽包邐平銜容器、。ｗｕ、，逡逑巧邋／邐＼邐＼邐１邐／凝結(jié)水斗逡逑亭水垃線１邐巧邐，邋￣￣ｒ逡逑￣￣＿Ｌ逡逑ｐｗ２邋．，＾邋Ｌ＿Ｊ邋＼逡逑下巧管邐Ａ邐＼邋Ｐｗｌ逡逑＋逡逑連通管邐ｉｐ逡逑圖２．２典型的雙室平衡容器測量圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ａ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ｂａｌａｎｃｅｄ邋ｔｗｏ邋ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ邋ｍｅａｓｕｒｉｎｇ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑水溫度比較相近的內(nèi)外兩根管，能夠減少了正負(fù)壓頭水的密度（Ｐｗｌ，；0ｗ２）不同所造逡逑成的測量誤差。根據(jù)測量原理圖可知差壓與水位的關(guān)系式為逡逑＾邋￣邋（ｐ？２邋－Ｐｓ）ｓＬ邋－ｉｐ＾２邋－邋Ｐｓ）ｓＨ邐（２．２）逡逑式中：Ｉ為平衡容器測量長度；片３為飽和蒸汽密度；ｙ0ｗ２為變送器負(fù)壓頭水的密度。逡逑雙室平衡容器的參比水柱的溫度等于飽和溫度，與在汽包中一樣。水位變換成差壓，逡逑變換不需要溫度修正補(bǔ)償，也不不受環(huán)境溫度制約，但當(dāng)汽包壓力波動較大時(shí)，參比水逡逑柱高度恒定性變差，壓為過高時(shí)，安全閥動作后會造成差壓水位計(jì)產(chǎn)生虛假水位。逡逑如果要精確測量鍋爐汽包液位
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK229

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本文編號：2566633