【正文】 使用的單沖量調(diào)節(jié)器 ， PI3為高負(fù)荷下大閥使用的三沖量調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)器 ， P為高負(fù)荷下大閥使用的三沖量調(diào)節(jié)副調(diào)節(jié)器 。 在機(jī)組起動(dòng)和帶低負(fù)荷階段 ， 通過(guò)旁路管道的調(diào)節(jié)閥 （ 小閥 ） 控制除氧器水位 ， 在機(jī)組帶較大負(fù)荷時(shí) ， 通過(guò)主管道的調(diào)節(jié)閥 （ 大閥 ） 控制除氧器水位 。三沖量的副調(diào)節(jié)器也可采用 PI 調(diào)節(jié)器構(gòu)成串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與蒸汽流量信號(hào)相加后作用于副調(diào)節(jié)器作為給定信號(hào)，而副調(diào)節(jié)器的被調(diào)量是給水流量信號(hào)。當(dāng)有擾動(dòng)出現(xiàn)于副回路時(shí)，由于主被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)大于副被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)，因而當(dāng)主被控量未作出反映時(shí)，副回路已作出快速響應(yīng)，及時(shí)地消除了擾動(dòng) 對(duì)主被控量的影響。通過(guò)內(nèi)回路的作用可以迅速消除；當(dāng)給水流量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，通過(guò)內(nèi)回路的作用可以使凝結(jié)水流量迅速跟蹤給水流量的變化。主調(diào)節(jié)器才有 PI 調(diào)節(jié)規(guī)律，以保證水位無(wú)靜態(tài)偏差，主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)和 主凝結(jié)水流量 、 總給水流量 信號(hào)都 作用在負(fù)調(diào)節(jié)器。除氧器水位調(diào)節(jié)接受 除氧器的水位 和主 凝結(jié)水流量 、總給水流量 三個(gè)信號(hào) 再按照一定的控制規(guī)律輸出信號(hào)去執(zhí)行器，控制除氧器水位。 控制器僅接受除氧器水位 H 信號(hào)，與給定值進(jìn)行比較得出偏差，再按照一定的控制規(guī)律輸出信號(hào)去執(zhí)行器，控制除氧器水位。 進(jìn)入干態(tài)運(yùn)后鍋爐的給水流量即為鍋爐輸入需求值（ BID）的比例函數(shù)，所以給水流量是隨 BID 每時(shí)每刻都在變化，特別是負(fù)荷改變時(shí)變化更為劇烈，因此為提除氧器水位的調(diào)節(jié)品質(zhì)就有必要受用較為復(fù)雜的三沖量串級(jí)控制系統(tǒng)。 采用兩種控制方式的原因： 在直流鍋爐的啟動(dòng)初期，其水冷壁管必須通過(guò)個(gè)保證該受熱面安全的最小流量，當(dāng)鍋爐的產(chǎn)汽量小這個(gè)最小 安全流量時(shí)，多的水經(jīng)過(guò)汽水分離器及其水箱回到凝汽器。串級(jí)三沖量調(diào)節(jié)方式，采用主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)器。作為被調(diào)量的除氧器水位存在較大慣性。 2) 單級(jí)三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)壓力補(bǔ)償范圍較大、測(cè)量準(zhǔn)確度有要求較高時(shí)， 除氧器 壓力 與密度差的關(guān)系可用幾段折線來(lái)更好的逼近，也就是說(shuō)在不同的壓力區(qū)段上采用不同 1K 、 2K 、 3K 、 4K 值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。若將室溫近似作為常數(shù)，則式中 ）（ sw ?? ? 與除氧器壓力的關(guān)系近似用線性關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)全程調(diào)節(jié)，首先必須保證在各種工況下都能得到正常的水位信號(hào)和給水流量信號(hào)，所以需要對(duì)這些測(cè)量信號(hào)進(jìn)行壓力、溫度變化的校正。隨被測(cè)壓力的變化，膜片產(chǎn)生位移使電容器的可動(dòng)極板與固定極板之間的距離改變，從而改變了電容器的電容量，這樣就完成了壓力信號(hào)與電容量之間的變換。 差壓式流量計(jì)適用于被測(cè)流體充滿全部管道，并沿著內(nèi)徑不小于 50mm的圓形管道流動(dòng)；流體在管道內(nèi)的流動(dòng)是穩(wěn)定流，流速為亞音速；被測(cè)流體通過(guò)節(jié)流裝置時(shí)是單相均質(zhì)流體，不發(fā)生相變和析出雜質(zhì)；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置安裝在兩段內(nèi)徑相同的直管段之間，在節(jié)流裝置前后的最小直管段長(zhǎng)度內(nèi)不得有其他凸出物或肉眼可見(jiàn)的凹凸不平現(xiàn)象等場(chǎng)合。 在管道內(nèi)裝入節(jié)流件，流體流過(guò)節(jié)流件時(shí)流束收縮，于是在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓。 為了消除除氧器壓力變化造成的誤差，可采用除氧器壓力補(bǔ)償措施，進(jìn)行水位的校正。即使在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)照云母水位計(jì)的指示調(diào)好刻度值，隨著使用情況的變化，還會(huì)由于 1? 和 2? 數(shù)值改變而指示不準(zhǔn)。平衡容器的輸出差壓 p? 則是 除氧器 水位變化 H? 的單值函數(shù)。因此當(dāng)寬容器中的水的密度一定時(shí) , 正壓頭為定值 ， 負(fù)壓管與 除氧器 是連通的 。 三、 差壓式水位計(jì) 差壓式水位計(jì)是通過(guò)把液位高度變化轉(zhuǎn)換成差壓變化來(lái)測(cè)量水位的，因此其測(cè)量?jī)x表就是差壓計(jì)。當(dāng)液位上升時(shí)，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當(dāng)液位下降時(shí)，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為白色，指示器的紅、白分界處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。因此，必須根據(jù)流體性質(zhì)、工藝條件和過(guò)程控制要求，并參照各種閥門(mén)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性來(lái)最終確定合適的結(jié)構(gòu)形式。 在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮氣動(dòng)執(zhí)行器的作用方式時(shí)氣開(kāi)式還是氣關(guān)式。 二、 執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的選型 主要是對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，根據(jù)能源、介質(zhì)的工藝要求、安全、控制系統(tǒng)的精度、經(jīng)濟(jì)效益及現(xiàn)場(chǎng)情況等多種因素，綜合考慮選用哪種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由兩相伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械減速器和位置發(fā)送器組成。 第三節(jié) 、執(zhí)行器 一、 概述 執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。 二、 比例、積分、微分運(yùn)算特點(diǎn)： 比例調(diào)節(jié)規(guī)律具有調(diào)節(jié)及時(shí)的特點(diǎn)，但比例調(diào)節(jié)為有差調(diào)節(jié)，因此調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束時(shí)存在穩(wěn)態(tài)偏差。利用負(fù)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn) P， PI等各種控制規(guī)律。模擬式調(diào)節(jié)器一般組成框圖如下圖所示。 教師批閱： 課程設(shè)計(jì)用紙 第 ５ 頁(yè) 第三章 、控制儀表知識(shí)簡(jiǎn)介 第一節(jié) 、 變送器 變送器是將各種 被測(cè)參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等物理量轉(zhuǎn)換成 0~10mA 或 4~20mA 直流統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，傳送到指示、記錄、調(diào)節(jié)等儀表或巡回檢測(cè)裝置、控制計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)和控制。除氧器水位高，可能造成除氧水加熱不足，汽水接觸面積減少和水中溶解氧氣逸出困難而影響除氧效果；除氧器水位過(guò)高，可能造成汽封進(jìn)水，抽汽管道水淹，威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行；除氧器水位過(guò)低，除了影響給水泵安全運(yùn)行之外，甚至?xí){鍋爐上水，造成斷水事故。除氧水則由出水管經(jīng)給水泵升壓后進(jìn)入高加 。此時(shí)，水中的大部份溶氧及其他氣體基本上被解析出來(lái)，達(dá)到除氧的目的。若水中溶解氧氣，就會(huì)使與水接觸的金屬被腐蝕，同時(shí)在熱交換器中若有氣體聚積，將使傳熱的熱阻增加，降低設(shè)備的傳熱效果。 二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 傳感器，執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器等，設(shè)計(jì)總體方案； 畫(huà)出系統(tǒng)框圖及接線圖； 設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器組態(tài)； 設(shè)計(jì)模擬量輸出 /輸入通道； 畫(huà)出控制系統(tǒng) SAMA 圖； 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求字跡清楚，圖表規(guī)范。再根據(jù)控制策略繪制 SAMA 圖，完成設(shè)計(jì)要求。 具體控制策略為： 除氧器水位信號(hào)選擇邏輯是兩個(gè)模擬量水位差壓信號(hào)進(jìn)行的選擇判斷，信號(hào)選擇原理是：兩個(gè)信號(hào)都是好點(diǎn)，取兩個(gè)信號(hào)的平均值，任一信號(hào)壞，取另一好值，它們之間的選擇是通過(guò)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先從除氧器的控制任務(wù)著手， 在已有的控制儀表及裝置的基礎(chǔ)并通過(guò)查閱大量的參考文獻(xiàn)資料，合理選擇傳感器、變送器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器等對(duì)整體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合對(duì)測(cè)得的鍋爐了給水流量進(jìn)行分析，低負(fù)荷時(shí)進(jìn)行單沖量控制，高負(fù)荷時(shí)進(jìn)行三沖量的控制，將輸出信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 該控制系統(tǒng)要求的功能： 除氧器水位為要求值，并實(shí)現(xiàn)保護(hù)調(diào)節(jié)功能； 能顯示除氧器水位測(cè)量值； 能記錄除氧器水位測(cè)量值； 能顯示和記錄執(zhí)行器閥位值； 可在線設(shè)置或修改參數(shù)和組態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制功能。 除氧器的主要作用是除去鍋爐給水中的氧氣和其它不凝結(jié)氣體，以保證給水的品質(zhì)。 來(lái)自低壓加熱器的主凝結(jié)水 (含補(bǔ)充水 )經(jīng)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)后，進(jìn) 入除氧器，與其他各路疏水在除氧器內(nèi)混合，經(jīng)噴頭或多孔管噴出，形成傘狀水膜，與由下而上的加熱蒸汽進(jìn)行混合式傳熱和傳質(zhì)，給水迅速達(dá)到工作壓力下的飽和溫度。為了使除氧器內(nèi)的水溫 教師批閱： 課程設(shè)計(jì)用紙 第 ４ 頁(yè) 保持在工作壓力下的飽和溫度，可通過(guò)再沸 管引入加熱蒸汽至除氧器內(nèi)。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，除氧器汽源 來(lái)自汽輪機(jī)抽汽閥門(mén)全開(kāi)的四段抽汽，除氧器汽源壓力和流量不受控制，而與被出洋的水溫、氣水接觸面積與除氧器水位有直接的關(guān)系。故需對(duì)除氧器水位進(jìn)行控制。模擬調(diào)節(jié)器又分為三類，即電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)。放大器一般是一個(gè)穩(wěn)態(tài)增益很大的比例環(huán)節(jié)。 調(diào)節(jié)器將被調(diào)量與給定值進(jìn)行比較，對(duì)其偏差進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，并把結(jié)果以 0~10mA 或 4~20mA 直流統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸送至執(zhí)行單元。適當(dāng)?shù)奈⒎肿饔每墒盏綔p小動(dòng)態(tài)偏差，縮短調(diào)節(jié)過(guò)程時(shí)間的效果，這樣在采用比例積分微分調(diào)節(jié)器時(shí)，又可適當(dāng)減小比例帶和積分時(shí)間。執(zhí)行器通常由伺服放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分組成。位置發(fā)送器用來(lái)提供與執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸角位移成正比的電流信號(hào)，以表明閥門(mén)開(kāi)度，改電流信號(hào)作為位置反饋信號(hào)送到伺服放大器的反饋通道。但當(dāng)所選用的控制閥口徑較大或差壓較高時(shí)，要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有較大的輸出力，因此可考慮選用活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)然也可以選用薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)再 教師批閱： 課程設(shè)計(jì)用紙 第 ８ 頁(yè) 配以閥門(mén)定位器。 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的選擇：由于生產(chǎn)過(guò)程中，被控介質(zhì)的特性千差萬(wàn)別，有高壓的、高黏度的、強(qiáng)腐蝕的；流體的流動(dòng)狀體也各不相同。 一、 磁翻板水位計(jì) 外形如 下 圖所示，當(dāng)被測(cè)容器內(nèi)的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的浮子也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過(guò)磁耦合傳遞到現(xiàn)場(chǎng)指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn) 180176。當(dāng)水位超過(guò)或低于動(dòng)作值時(shí)，浮球筒內(nèi)的浮球帶動(dòng)內(nèi)部的磁鐵滑塊 教師批閱： 課程設(shè)計(jì)用紙 第 ９ 頁(yè) 移動(dòng)，從而引起筒外面的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。寬容器中的水面高度是一定的，當(dāng)水面增高時(shí) ,水便通過(guò)汽側(cè)連通管溢流入 除氧器； 要降低時(shí) ,由蒸汽冷凝水來(lái)補(bǔ)充。當(dāng) 除氧器 水位偏離正常水位變化 H? 時(shí)，平衡容器的差壓 教師批閱：