一種準確、連續控制汽包液位的裝置的製作方法
2023-11-30 15:20:46 5
專利名稱：一種準確、連續控制汽包液位的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種準確、連續控制汽包液位的裝置，屬於加熱爐生產區域設備技術領域。
背景技術：
在加熱爐汽水循環中，通過汽包的調節作用，使冷卻水在爐體內循環，達到保護爐體並降溫冷卻的作用。汽包液位過高會影響汽包內汽水分離，產生蒸汽帶液現象；水位過低，則可造成水的急速蒸發，使汽水自然循環破壞，嚴重時會導致汽包損壞或爆炸。目前，控制汽包液位主要由間歇性補水、單衝量/雙衝量連續PID調節來實現，存在的問題是汽包液位頻繁變化，導致壓力、溫度波動較大，易造成嚴重的虛假水位，同時易對外圍系統造成影響，系統本身也存在一定危險。
實用新型內容本實用新型目的是提供一種準確、連續控制汽包液位的裝置，實現汽包液位自動跟隨設定值，最終穩定在設定值附近的功能，從而解決汽包液位頻繁變化，汽包內壓力、溫度波動的問題，減輕虛假液位的影響。本實用新型的技術方案是一種準確、連續控制汽包液位的裝置，包含計算機、可編程控制器、調節閥、液位計、流量計、壓力計、熱電偶，計算機與可編程序控制器相連接，調節閥上裝有定位器，可編程序控制器的信號輸出端與調節閥的定位器相連接，液位計、流量計、壓力計、熱電偶分別與可編程控制器連接。計算機和可編程序控制器之間通過網絡連接。所說的調節閥包括補水調節閥和蒸汽調節閥，流量計包括補水流量計和蒸汽流量計。熱電偶安裝在汽包的上部和下部位置，用於反饋汽包內汽空間溫度和水空間溫度；汽包補水支管入口裝有補水調節閥和補水流量計，用於實時對補水流量進行調節和測量流量，蒸汽出口支管裝有蒸汽調節閥和蒸汽流量計，用於實時對蒸汽流量進行調節和測量蒸汽流量；液位計和壓力計均分別安裝在汽包的兩端，分別用來指示汽包兩端的液位和壓力值，可編程控制器中均取對應項的兩端值的平均值。由計算機向可編程控制器設定參數，可編程控制器根據設定的參數向調節閥發出指令，閥體打開一定的開度；根據現場儀表採集的反饋數據，可編程控制器經PID計算，重新向調節閥發出指令，修正閥體開度。實時反覆上述動作，達到控制汽包液位的目的。由於汽包液位調節沒有自平衡能力，為非線性調節，又存在較大滯後，因此考慮採用補水流量、蒸汽流量、汽包液位作為調節信號的三衝量控制。以汽包液位為主衝量，蒸汽流量作為前饋控制信號引入，以實現擾動的部分補償，給水流量作為輔助衝量，使之適應汽包的蒸發量，把液位控制在設定值附近，完成汽包液位的控制。[0011]本實用新型的積極效果本實用新型可以實現汽包液位的PID調節，準確、連續控制汽包液位，可以手動控制或自動控制；本實用新型綜合考慮了汽包壓力、溫度、液位以及蒸汽流量的影響，可以實現連續補水，補水過程中，液位波動較小，對汽包內壓力、溫度的變化影響較小，實現汽包安全、穩定運行。
圖1是本實用新型實施例結構示意圖；圖2是本實用新型的安裝結構示意圖。圖中計算機1、可編程控制器2、液位計3、壓力計4、熱電偶5、補水調節閥6、蒸汽調節閥7、補水流量計8、蒸汽流量計9、汽包10。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例進一步說明本實用新型一種準確、連續控制汽包液位的裝置，包含計算機1、可編程控制器2、調節閥、液位計3、流量計、壓力計4、熱電偶5，計算機與可編程序控制器相連接，用於現場狀態顯示和參數設定輸入，調節閥上裝有定位器，可編程序控制器的信號輸出端與調節閥的定位器相連接，定位器驅動閥體動作，並實時反饋閥體的位置；液位計、流量計、壓力計、熱電偶分別與可編程控制器連接，採集數據反饋給可編程控制器。計算機和可編程序控制器之間通過網絡連接。所說的調節閥包括補水調節閥6和蒸汽調節閥7，流量計包括補水流量計8和蒸汽流量計9。熱電偶安裝在汽包10的上部和下部位置，用於反饋汽包內汽空間溫度和水空間溫度；汽包補水支管入口裝有補水調節閥和補水流量計，用於實時對補水流量進行調節和測量流量，蒸汽出口支管裝有蒸汽調節閥和蒸汽流量計，用於實時對蒸汽流量進行調節和測量蒸汽流量；液位計和壓力計均分別安裝在汽包的兩端，分別用來指示汽包兩端的液位和壓力值，可編程控制器中均取對應項的兩端值的平均值。計算機操作畫面對PID調節模型進行參數設定，選擇比例、積分、微分調節，設置 K、Tl、TD調節參數，並設置PID調節模型其它相應參數。將設定參數送給可編程控制器，可編程控制器根據設定的參數對調節閥進行控制。調節閥上的定位器根據可編程控制器的輸出，驅動閥體動作到預定位置。同時定位器、 液位計、流量計、壓力計、熱電偶將監測數據反饋給可編程控制器，反饋值與設定值進行比較，經PID模型計算，可編程控制器輸出修正調節閥開度。
權利要求1.一種準確、連續控制汽包液位的裝置，其特徵在於包含計算機(1)、可編程控制器 (2)、調節閥、液位計(3)、流量計、壓力計(4)、熱電偶(5)，計算機與可編程序控制器相連接，調節閥上裝有定位器，可編程序控制器的信號輸出端與調節閥的定位器相連接，液位計、流量計、壓力計、熱電偶分別與可編程控制器連接。
2.根據權利要求1所述的準確、連續控制汽包液位的裝置，其特徵在於所說的調節閥包括補水調節閥(6)和蒸汽調節閥(7)，流量計包括補水流量計(8)和蒸汽流量計(9)。
3.根據權利要求1或2所述的準確、連續控制汽包液位的裝置，其特徵在於計算機和可編程序控制器之間通過網絡連接。
專利摘要本實用新型涉及一種準確、連續控制汽包液位的裝置，屬於加熱爐生產區域設備技術領域。技術方案是包含計算機、可編程控制器、調節閥、液位計、流量計、壓力計、熱電偶，計算機與可編程序控制器相連接，調節閥上裝有定位器，可編程序控制器的信號輸出端與調節閥的定位器相連接，液位計、流量計、壓力計、熱電偶分別與可編程控制器連接。本實用新型綜合考慮了汽包壓力、溫度、液位以及蒸汽流量的影響，可以實現連續補水，補水過程中，液位波動較小，對汽包內壓力、溫度的變化影響較小，實現汽包安全、穩定運行。
文檔編號F22D5/26GK202253584SQ20112029127
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者張偉, 李二偉, 趙文敬 申請人:唐山鋼鐵集團微爾自動化有限公司