鍋爐液位控制系統(tǒng)

1、鍋爐液位控制系統(tǒng)一.鍋爐液位控制系統(tǒng)原理概述 鍋爐是電廠和化工廠里常見(jiàn)的生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備。為了保證鍋爐的正常運(yùn)行，需要維持鍋爐液位為正常標(biāo)準(zhǔn)值。鍋爐液位過(guò)低，易燒干鍋而發(fā)生嚴(yán)重事故；鍋爐液位過(guò)高，則易使蒸汽帶水并有溢出危險(xiǎn)。因此，必須通過(guò)調(diào)節(jié)器嚴(yán)格控制鍋爐液位的高低，以保證鍋爐正常安全的運(yùn)行。常見(jiàn)的鍋爐液位控制系統(tǒng)示意圖如圖1-1所示。圖1-1鍋爐液位控制系統(tǒng)示意圖當(dāng)蒸汽的耗氣量與鍋爐進(jìn)水量相等時(shí)，液位保持為正常標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)鍋爐的給水量不變，而蒸汽負(fù)荷突然增加或減少時(shí)，引起鍋爐液位發(fā)生變化。不論出現(xiàn)哪種情況，只要實(shí)際液位高度與正常給定液位之間出現(xiàn)了偏差，調(diào)節(jié)器均應(yīng)立即進(jìn)行控制，去開(kāi)打或關(guān)

2、小給水閥門(mén)，使液位恢復(fù)到給定值。 二一階單回路控制系統(tǒng)分析單回路系統(tǒng)是由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象（或被控過(guò)程）、測(cè)量變送裝置、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（本系統(tǒng)為調(diào)節(jié)閥）。有時(shí)為了分析方便起見(jiàn)，往往把執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象和測(cè)量變送裝置合在一起，稱之為廣義對(duì)象。這樣系統(tǒng)就歸結(jié)為調(diào)節(jié)器和廣義對(duì)象兩部分。然而，一般來(lái)說(shuō)，還是把系統(tǒng)看成上述四個(gè)基本環(huán)節(jié)所組成。  假定有如3-3圖所示的水槽，流入量和流出量分別為q1和q2，我們的任務(wù)是維持水槽的液位不變。為了控制液位，就要選擇相應(yīng)的變送器、控制器、和控制閥，并按圖3-4所示的原理圖構(gòu)成單回路控制系統(tǒng)。圖3-3 水槽示意圖圖3-4水

3、槽液位控制系統(tǒng)上圖中表示變送器，LC表示液位控制器，sp代表控制器的給定值。由圖3-4我們可以得出單回路控制系統(tǒng)方塊圖（原理圖）如圖3-5所示：圖 3-5單回路控制系統(tǒng)方塊圖圖3-5是鍋爐液位控制系統(tǒng)的方框圖。圖中，鍋爐為被控對(duì)象，其輸出為被控參數(shù)液位，作用于鍋爐上的擾動(dòng)是指給水壓力變化的產(chǎn)生的內(nèi)外擾動(dòng)；測(cè)量變送器為差壓變送器，用來(lái)測(cè)量鍋爐液位，并轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǖ男盘?hào)輸至調(diào)節(jié)器；調(diào)節(jié)器是鍋爐液位控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器，有電動(dòng)，氣動(dòng)等形式，在調(diào)節(jié)器內(nèi)將測(cè)量液位與給定液位進(jìn)行比較，得出偏差值，然后根據(jù)偏差情況按一定的控制律如比例（P），比例-積分（PI），比例-積分-微分（PID）等發(fā)出相應(yīng)的輸

4、出信號(hào)去推動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作；調(diào)節(jié)閥在控制系統(tǒng)中執(zhí)行元件作用，根據(jù)控制信號(hào)對(duì)鍋爐的進(jìn)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥門(mén)的運(yùn)動(dòng)取決于閥門(mén)的特性，有的閥門(mén)與輸入信號(hào)成正比關(guān)系，有的閥門(mén)與輸入信號(hào)成某種曲線關(guān)系變化。大多數(shù)調(diào)節(jié)閥呈為氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，若采用電動(dòng)調(diào)節(jié)器，則調(diào)節(jié)器與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥之間應(yīng)有電-氣轉(zhuǎn)換器。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣動(dòng)閥門(mén)分為氣開(kāi)與氣關(guān)兩種。氣開(kāi)閥指當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出增加時(shí)，閥門(mén)開(kāi)大；氣關(guān)閥指當(dāng)調(diào)節(jié)器輸出增加時(shí)，閥門(mén)保持打開(kāi)位置，以保證汽鼓不致燒干損壞。一階單回路控制系統(tǒng)的工藝流程圖如圖3-6圖 3-6 一階單回路控制系統(tǒng)工藝流程圖一階單回路控制系統(tǒng)的接線圖圖3-7一階單回路控制系統(tǒng)接線圖三結(jié)論本系統(tǒng)采用水位調(diào)節(jié)控制。鍋爐為被控對(duì)象，其輸出為被控參數(shù)液位，作用于鍋爐上的擾動(dòng)是指給水壓力變化的產(chǎn)生的內(nèi)外擾動(dòng)；測(cè)量變送器為差壓變送器，用來(lái)測(cè)量鍋爐液位，并轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ǖ男盘?hào)輸至調(diào)節(jié)器，在調(diào)節(jié)器內(nèi)將測(cè)量液位與給定液位進(jìn)行比較，得出偏差值，然后根據(jù)偏差情況按比例（P），比例-積分（PI），比例-積分-微分（PID）等控制規(guī)律發(fā)出相應(yīng)的輸出信號(hào)去推動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作