除氧系统液位组态监控系统设计

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1、除氧系统液位组态监控系统设计内容提要除氧器是将溶解在水中的有害气体尤其是水中的溶解氧从水中除去，以免这些有害气体进入锅炉系统造成热力设备腐蚀，从而影响锅炉系统的正常运作，所以除氧器在热力发电厂中起到了很重要的作用。进而除氧器的水位控制对除氧器以及整个工业控制过程尤为重要，除氧器水位控制的不稳定，曾引起机组跳闸和一回路热功率波动等严重后果。为了保证除氧器能达到很好的除氧效果，就需要采用先进的控制方法，应用自动化控制技术来控制除氧器的液位。本设计以除氧器为控制对象，采用PID控制技术，运用智能仪器和调节阀设计除氧器液

2、位控制系统。并完成系统组态监控设计。关键词：除氧器、液位、智能仪器、调节阀、组态目录一．设计目的意义1二．设计内容1三．控制方案33.1控制对象分析33.2控制系统原理介绍7四．系统设计74.1系统硬件选择74.2电气接线94.3软件设计描述9五．系统组态仿真结果10六．设计体会11七．参考文献12一．设计目的意义大学期间，我们学习了过程控制这一门学科，贯穿于自动化专业，为了巩固我们所学的理论知识，锻炼我们的动手能力，使得了理论与实践相结合，做了此次的课程设计。除氧系统液位组态监控系统设计，是对除氧器中的液位进行

3、控制，应用各种方法更深入的了解自动控制的概念，并进行组态软件的监控仿真，为以后的工作学习打下了基础。二．设计内容除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质。若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。因此水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的安全运行。除氧器水位控制主要是为了保证除氧器内有足够的水提供给锅炉，这是一个单闭环控制回路输入参数，是除氧器水位输出参数控制除氧器进水阀。在机组正常运行时

4、，除氧器汽源来自汽轮机抽汽阀门全开的四段抽汽，除氧器汽源压力和流量不受控制，而与被出洋的水温、气水接触面积与除氧器水位有直接的关系。除氧器水位高，可能造成除氧水加热不足，汽水接触面积减少和水中溶解氧气逸出困难而影响除氧效果；除氧器水位过高，可能造成汽封进水，抽汽管道水淹，威胁汽轮机的安全运行；除氧器水位过低，除了影响给水泵安全运行之外，甚至会威胁锅炉上水，造成断水事故。因此，在机组运行中稳定除氧器水位，将其控制在最佳的高度具有非常重要的意义。10动力除氧系统工艺流程如图1所示：图1如图所示经处理的软化水进入除氧器

5、V1101上部的除氧头，进行热力除氧，软化水流量为FI1106，温度为常温20℃，经由调节阀FV1106进入除氧器V1101顶部。除氧蒸汽分两路，一路进入热力除氧头，管线上设有调节阀PV1101；另外一路进入除氧器下水箱，管线上设有开关阀XV1106。除氧的目的是防止锅炉给水中溶解有氧气和二氧化碳，对锅炉造成腐蚀。热力除氧是用蒸汽将给水加热到饱和温度，将水中溶解的氧气和二氧化碳放出。除氧器压力为PI1106，除氧器液位为LI1101。软化水在除氧器底部经由上水泵P1101泵出，出口流量FI1101，出口管线阀FV

6、1101。因此此设计要控制除氧液位LI1101的液位，使得除氧器能够更好的工作。10三．控制方案3.1控制对象分析1.测量部分：除氧器水位的测量的方法有多种，综合分析在除氧器水位控制系统的设计中采用差压式水位计测量。差压式水位计是通过把液位高度变化转换成差压变化来测量水位的，因此其测量仪表就是差压计。差压式水位计准确测量水位的关键是水位与差压之间的准确转换,这种转换是通过平衡容器实现的,正压头式从容器中引出,负压头是从置于宽容器中的水侧连通管中取得。宽容器中的水面高度是一定的，当水面增高时,水便通过汽侧连通管溢流

7、入除氧器；要降低时,由蒸汽冷凝水来补充。因此当宽容器中的水的密度一定时,正压头为定值，负压管与除氧器是连通的。因此,负压管中输出压头的变化反映了水位的变化。按照流体静力学原理,当除氧器水位在正常水位(即零水位)时,平衡容器的差压输出为其中：为除氧器汽空间密度；为对应压力下的饱和水密度。当除氧器水位偏离正常水位变化时，平衡容器的差压输出为:，平衡容器的输出差压则是除氧器水位变化的单值函数。水位增高，输出差压减小。为了更好的控制除氧器水位，除了对除氧器水位进行测量，还需检测给水流量和凝结水流量，以便对除氧器水位进行三

8、冲量控制。现采用差压式流量计对流量进行测量。差压式流量计主要由节流装置、压差信号管路和显示仪表三部分组成。在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束收缩，于是在节流件前后产生差压。对于一定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和前后直管段情况、一定参数的流体以及其他条件下，节流件前后产生的差压值随流量而变，两者之间有确定的关系，因此可通过测量差压来测量流量。102.变送部分：为