【文章內容簡介】 式知，汽機蒸汽流量為汽機一級壓力的函數(shù)，且 G∝ 1PT，因此需測出主汽溫度和一級壓力及高龐流量。 綜述：由以上可知，本次設計需要測量的量有： 表 本次設計所需測量量 測量信號 所需儀器 所測量 汽包水位方面 液位 計、壓力傳感器 汽包液位高、汽包壓力 給水流量方面 流量計、熱電偶溫度計 減溫水流量、給水流量 給水溫度 蒸汽流量方面 壓力傳感器、流量計 熱電偶溫度計 汽機一級壓力、高旁流量 主蒸汽溫度 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 16 圖 測量儀表的選型 汽包水位測量方面 汽包正常水位 (Normal Water Level,NWL)是指鍋爐正常運行過程中汽包中的水位應該保持的高度，一般稱為汽包的零水位。為了保證鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，在鍋爐運行過程中汽包 水位必須保持在正常水位附近，它的允許波動范圍一般在177。 50mm 內。當鍋爐運行不穩(wěn)定、負荷變化較大或自動控制系統(tǒng)故障時，汽包水位有時會超出上述允許范圍，但是只要沒有上升到影響汽水分離器正常工作的程度，或者下降到破壞鍋爐水循環(huán)的程度，還是允許鍋爐繼續(xù)運行的。然而，水位變動范圍過大，就應該引起值班人員的重視，采用相應措施恢復水位正常，如果水位繼續(xù)變動，達到不能允許的范圍時，就應該立即停止鍋爐的運行，以保證設備安全。為此，鍋爐廠還規(guī)定了汽包水位的高、低限報警值和跳閘值。對哈爾濱鍋爐廠生產的亞臨界自然循環(huán)鍋爐， 汽包水 位達＋ 120mm時自動開啟事故放水閥，汽包水位降至 0mm時自動關閉事故放水閥。汽包水位允許高限為＋ 120mm（報警），低限一 180mm（報警），汽包水位達 +240mm或一 330mm時 MFT動作緊急停爐。 因此可采TTf( x ) QCT√AYNS e t = 1主汽溫度 PT FTf( x)хΣAAH/LH/L一級壓力 P 1高旁流量經(jīng)修正的主汽流量用于三沖量選擇供 B M S 用主汽流量的計算旁路投入+ 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 17 用 WDP型汽包水位低偏差云母水位計，它是一種低偏差云母水位計，具體如下： 表 WDP低壓偏差云母水位計 型號 工作壓力 介質溫度 可視高度 安裝中心距 測量精度 生產廠家 WDP 1022Mpa 310375℃ 454255mm 600700mm 河北天星闊藍木金屬有限公司 其變送器可采用 181S系列射頻電容液位變送器，射頻電容液位變送器的主要特點 : ①結構簡單：無任何可動或彈性元部件，因此可靠性極高，維護量極少。一般情況下，不必進行常規(guī)的大、中、小維修。 ②安裝方便：內裝式結構尤其顯示出這一特點，無需任何專用工具，十幾分鐘即可裝好。 ③調整方便：零位、量程兩個電位器可在液位檢測有效范圍內任意進行零點遷移或量程的壓縮或擴展，兩個調整互不影響。 ④用途廣泛：適用于高溫高壓、強腐蝕等介質的液位測量。 具體如下： 表 181S系列射頻電容液位變送器 型號 精 度 承壓范圍 工作溫度 環(huán)境溫度 有效檢測 范圍 輸出信號 181S 32MPa以下 50～240℃ 20～ 75℃ ～ 20m 4～ 20mA、二線制 汽包壓力為 ，溫度在 540℃，因此可選用 PT142高溫熔體壓力傳感器，具體如下： 表 PT142高溫熔體壓力傳感器 型號 量程 綜合精度 工作溫度 長期穩(wěn)定性 生產廠家 PT124 30MPa %FS 200650℃ %FS/年 佛山市普量電子有限公司 由于壓力傳感器所輸送的電勢信號，一般不在采集卡采集范圍內，故應為其 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 18 配備一臺變送器，可選 BP801 型 擴散硅壓力變送器 ，具體規(guī)格如下： 表 BP801 型 擴散硅壓力變送器 型號 量程范圍 精度等級 輸出 信號 標準供電 生產廠家 BP801 07MPa35 MPa % 420mADC 二線 DC24V 安徽天康（集團）股份有限公司 壓力測量接線圖如下： 圖 給水流量測量方面 由于給水溫度是 250℃ ~280℃，故可選用 E 型鎳鉻 — 銅鎳熱電偶溫度計，該溫度計耐磨，同時耐沖刷，耐腐蝕，性能穩(wěn)定，壽命長。具體如下： 表 WRNK231鎳鉻 — 康 銅熱電偶溫度計 熱電偶名稱 分度號 測量范圍 常用溫度 最大誤差 生產廠家 鎳鉻 — 康銅 E 0~700 ℃ 600℃ 177。 ℃或 %t 北京華電國冶技術有限公司 溫度測量接線圖如下： 圖 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 19 由于最大連續(xù)蒸發(fā)量為 1025t/h,兩臺 50%容量的汽動給水泵，一臺 25%容量的電動泵。所以流量計可選用 STP5FHdn125 型孔板流量計，具體如下： 表 LGFK222020 孔板流量 計 型號 公稱直徑 公稱壓力 工作溫度 量程比 精度 生產廠家 LGFK222020 20~3000 mm PN≤22MPa 50℃ t≤600℃ 1:10 1:15 級 1級 江蘇進源儀表廠 減溫水流量計可采用 KYLG 一體化孔板流量計，其規(guī)格參數(shù)等具體如下： 表 KYLG一體化孔板流量計 型號 公稱直徑 公稱壓力 工作溫度 量程比 精度 生產廠家 KXLG 15 mm ≤DN≤1200mm PN≤10MPa － 50℃≤t≤ 550℃ 1:10 1:15 級 1級 江蘇康宇自動化設備有限公司 由于該型孔板流量計具有差壓變送器，故不需再單獨添加差壓變送器。 主蒸汽流量測量方面 考慮到事故時，給水從旁路管道流出，所以其測量水位計仍可采用STP5FHdn125 型孔板流量計；汽機一級壓力測量仍可用 中的 PT142 高溫熔體壓力傳感器；主蒸汽溫度測量仍可采用 中的 E 型鎳鉻 — 銅鎳熱電偶溫度計。 綜上可知，本次測量所需選用的測量儀器如表 ： 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 20 表 所需儀器匯總表格 儀器名稱 WDP低壓偏差云母水位計 181S系列射頻電容液位變送器 PT142高溫熔體壓力傳感器 BP801型擴散硅壓力變送器 E型鎳鉻— 銅鎳熱電偶溫度計 STP5FHdn125型孔板流量計 KYLG一體化孔板流量計 生產廠家 河北天星闊藍木金屬有限公司 江蘇陽光自動化設備有限公司 佛山市普量電子有限公司 安徽天康（集團）股份有限公司 北京華電國冶技術有限公司 江蘇進源儀表廠 江蘇康宇自動化設備有限公司 汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)設計 21 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 選型 數(shù)據(jù)采集基本知識 一個完整數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成，包括原始信號、信號調理設備、數(shù)據(jù)采集設備和計算機。傳感器：將物理信號轉換為可識別的電壓或電流信號；信號調理：放大、濾波、隔離處理，便于精確測量；數(shù)據(jù)采集設備：將模擬量電信號轉換為數(shù)字信號送給計算機進行處理，將計算機編輯好的數(shù)字信號轉換為模擬信號輸出；計算機：安裝驅動和應用軟件，完成數(shù)據(jù)采集、分析和處理。 數(shù)據(jù)采集卡的主要性能指標 ①采樣頻率 采樣頻率的高低，決定了在一定時間內獲取原始信號信息的多少，為了能夠較好的再現(xiàn)原始信號，不產生波形 失真，采樣率必須要足夠高才行。根據(jù)奈奎斯特理論采樣頻率至少是原信號的兩倍，但實際中，一般都需要 5～ 10倍。 ②采樣方法 采集卡通常都有好幾個數(shù)據(jù)通道，如果所有的數(shù)據(jù)通道都輪流使用同一個放大器和 A/D 轉換器，要比每個通道單獨使用各自的經(jīng)濟的多，但這僅適用于對時間不是很重要的場合。如果采樣系統(tǒng)對時間要求嚴格，則必須同時采集，這就需要每個通道都有自己的放大和 A/D 轉換器。但是處于成本的考慮，現(xiàn)在普遍流行