汽包锅炉给水控制系统设计(编辑修改稿)

汽包锅炉给水控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

式知，汽机蒸汽流量为汽机一级压力的函数，且 G∝ 1PT，因此需测出主汽温度和一级压力及高庞流量。 综述：由以上可知，本次设计需要测量的量有： 表 本次设计所需测量量 测量信号 所需仪器 所测量 汽包水位方面 液位 计、压力传感器 汽包液位高、汽包压力 给水流量方面 流量计、热电偶温度计 减温水流量、给水流量 给水温度 蒸汽流量方面 压力传感器、流量计 热电偶温度计 汽机一级压力、高旁流量 主蒸汽温度 汽包锅炉给水控制系统设计 16 图 测量仪表的选型 汽包水位测量方面 汽包正常水位 (Normal Water Level,NWL)是指锅炉正常运行过程中汽包中的水位应该保持的高度，一般称为汽包的零水位。 为了保证锅炉的安全性和经济性，在锅炉运行过程中汽包 水位必须保持在正常水位附近，它的允许波动范围一般在177。 50mm 内。 当锅炉运行不稳定、负荷变化较大或自动控制系统故障时，汽包水位有时会超出上述允许范围，但是只要没有上升到影响汽水分离器正常工作的程度，或者下降到破坏锅炉水循环的程度，还是允许锅炉继续运行的。 然而，水位变动范围过大，就应该引起值班人员的重视，采用相应措施恢复水位正常，如果水位继续变动，达到不能允许的范围时，就应该立即停止锅炉的运行，以保证设备安全。 为此，锅炉厂还规定了汽包水位的高、低限报警值和跳闸值。 对哈尔滨锅炉厂生产的亚临界自然循环锅炉， 汽包水 位达＋ 120mm时自动开启事故放水阀，汽包水位降至 0mm时自动关闭事故放水阀。 汽包水位允许高限为＋ 120mm（报警），低限一 180mm（报警），汽包水位达 +240mm或一 330mm时 MFT动作紧急停炉。 因此可采TTf( x ) QCT√AYNS e t = 1主汽温度 PT FTf( x)хΣAAH/LH/L一级压力 P 1高旁流量经修正的主汽流量用于三冲量选择供 B M S 用主汽流量的计算旁路投入+ 汽包锅炉给水控制系统设计 17 用 WDP型汽包水位低偏差云母水位计，它是一种低偏差云母水位计，具体如下： 表 WDP低压偏差云母水位计 型号 工作压力 介质温度 可视高度 安装中心距 测量精度 生产厂家 WDP 1022Mpa 310375℃ 454255mm 600700mm 河北天星阔蓝木金属有限公司 其变送器可采用 181S系列射频电容液位变送器，射频电容液位变送器的主要特点 : ①结构简单：无任何可动或弹性元部件，因此可靠性极高，维护量极少。 一般情况下，不必进行常规的大、中、小维修。 ②安装方便：内装式结构尤其显示出这一特点，无需任何专用工具，十几分钟即可装好。 ③调整方便：零位、量程两个电位器可在液位检测有效范围内任意进行零点迁移或量程的压缩或扩展，两个调整互不影响。 ④用途广泛：适用于高温高压、强腐蚀等介质的液位测量。 具体如下： 表 181S系列射频电容液位变送器 型号 精 度 承压范围 工作温度 环境温度 有效检测 范围 输出信号 181S 32MPa以下 50～240℃ 20～ 75℃ ～ 20m 4～ 20mA、二线制 汽包压力为 ，温度在 540℃，因此可选用 PT142高温熔体压力传感器，具体如下： 表 PT142高温熔体压力传感器 型号 量程 综合精度 工作温度 长期稳定性 生产厂家 PT124 30MPa %FS 200650℃ %FS/年 佛山市普量电子有限公司 由于压力传感器所输送的电势信号，一般不在采集卡采集范围内，故应为其 汽包锅炉给水控制系统设计 18 配备一台变送器，可选 BP801 型 扩散硅压力变送器 ，具体规格如下： 表 BP801 型 扩散硅压力变送器 型号 量程范围 精度等级 输出 信号 标准供电 生产厂家 BP801 07MPa35 MPa % 420mADC 二线 DC24V 安徽天康（集团）股份有限公司 压力测量接线图如下： 图 给水流量测量方面 由于给水温度是 250℃ ~280℃，故可选用 E 型镍铬 — 铜镍热电偶温度计，该温度计耐磨，同时耐冲刷，耐腐蚀，性能稳定，寿命长。 具体如下： 表 WRNK231镍铬 — 康 铜热电偶温度计 热电偶名称 分度号 测量范围 常用温度 最大误差 生产厂家 镍铬 — 康铜 E 0~700 ℃ 600℃ 177。 ℃或 %t 北京华电国冶技术有限公司 温度测量接线图如下： 图 汽包锅炉给水控制系统设计 19 由于最大连续蒸发量为 1025t/h,两台 50%容量的汽动给水泵，一台 25%容量的电动泵。 所以流量计可选用 STP5FHdn125 型孔板流量计，具体如下： 表 LGFK222020 孔板流量 计 型号 公称直径 公称压力 工作温度 量程比 精度 生产厂家 LGFK222020 20~3000 mm PN≤22MPa 50℃ t≤600℃ 1:10 1:15 级 1级 江苏进源仪表厂 减温水流量计可采用 KYLG 一体化孔板流量计，其规格参数等具体如下： 表 KYLG一体化孔板流量计 型号 公称直径 公称压力 工作温度 量程比 精度 生产厂家 KXLG 15 mm ≤DN≤1200mm PN≤10MPa － 50℃≤t≤ 550℃ 1:10 1:15 级 1级 江苏康宇自动化设备有限公司 由于该型孔板流量计具有差压变送器，故不需再单独添加差压变送器。 主蒸汽流量测量方面 考虑到事故时，给水从旁路管道流出，所以其测量水位计仍可采用STP5FHdn125 型孔板流量计；汽机一级压力测量仍可用 中的 PT142 高温熔体压力传感器；主蒸汽温度测量仍可采用 中的 E 型镍铬 — 铜镍热电偶温度计。 综上可知，本次测量所需选用的测量仪器如表 ： 汽包锅炉给水控制系统设计 20 表 所需仪器汇总表格 仪器名称 WDP低压偏差云母水位计 181S系列射频电容液位变送器 PT142高温熔体压力传感器 BP801型扩散硅压力变送器 E型镍铬— 铜镍热电偶温度计 STP5FHdn125型孔板流量计 KYLG一体化孔板流量计 生产厂家 河北天星阔蓝木金属有限公司 江苏阳光自动化设备有限公司 佛山市普量电子有限公司 安徽天康（集团）股份有限公司 北京华电国冶技术有限公司 江苏进源仪表厂 江苏康宇自动化设备有限公司 汽包锅炉给水控制系统设计 21 4 数据采集系统 选型 数据采集基本知识 一个完整数据采集系统的基本组成，包括原始信号、信号调理设备、数据采集设备和计算机。 传感器：将物理信号转换为可识别的电压或电流信号；信号调理：放大、滤波、隔离处理，便于精确测量；数据采集设备：将模拟量电信号转换为数字信号送给计算机进行处理，将计算机编辑好的数字信号转换为模拟信号输出；计算机：安装驱动和应用软件，完成数据采集、分析和处理。 数据采集卡的主要性能指标 ①采样频率 采样频率的高低，决定了在一定时间内获取原始信号信息的多少，为了能够较好的再现原始信号，不产生波形 失真，采样率必须要足够高才行。 根据奈奎斯特理论采样频率至少是原信号的两倍，但实际中，一般都需要 5～ 10倍。 ②采样方法 采集卡通常都有好几个数据通道，如果所有的数据通道都轮流使用同一个放大器和 A/D 转换器，要比每个通道单独使用各自的经济的多，但这仅适用于对时间不是很重要的场合。 如果采样系统对时间要求严格，则必须同时采集，这就需要每个通道都有自己的放大和 A/D 转换器。 但是处于成本的考虑，现在普遍流行。