【正文】 通過(guò)導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓 力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po，使傳感器測(cè)得壓力為：ρ .，顯然 ,通過(guò)測(cè)取壓力 P，可以得到液位深度。使用被測(cè)介質(zhì)廣泛，可測(cè)油、水及與316不銹鋼兼容的糊狀物，具有一定的防腐能力。 十一、變送器的選擇 液位變送器，可稱為液位計(jì)的顯示儀表，可簡(jiǎn)稱為液位計(jì)，不包含其液位傳感器的部件。 調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動(dòng)方式可分為：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和液動(dòng)調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以電為動(dòng)力源的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以液體價(jià)值壓力為動(dòng)力源的液動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求，所以應(yīng)選擇氣動(dòng)執(zhí)行器。為了保證系統(tǒng)有較好的流通能力，需要是控制閥兩端的壓降在整個(gè)管線的總壓降占有較大的比例。 在本系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是按照控制器所給定的信號(hào)大小和方向，改變閥的開度，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的裝置。 執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。常用的型號(hào)為； ZSLDA、 ZSZ、 ZSL及 MDQZ 型，此外還有從國(guó)外引進(jìn)的氣動(dòng)執(zhí)行器。氣動(dòng)活塞式執(zhí)行器由氣缸內(nèi)的活塞輸出推力，并容易制造成長(zhǎng)行程的執(zhí)行器。氣動(dòng)執(zhí)行器主要有薄膜式和活塞式兩大類，并以薄 膜式應(yīng)用最廣。此外，還有 DDZ— S型智能電動(dòng)執(zhí)行器等。 目前，在火電廠中應(yīng)用的電動(dòng)執(zhí)行器，除 DDZI、Ⅱ型外，還有引進(jìn)型電動(dòng)執(zhí)行器。而且本身也可智能化 (內(nèi)裝微處理機(jī) )，智能電動(dòng)執(zhí)行器是執(zhí)行器的發(fā)展方向。 (3)體積小、推力較大、定位精度高、反應(yīng)快、滯后時(shí)間短。 (2)可以遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)，電纜的安裝比氣管方便。 特點(diǎn)及應(yīng)用 ．電動(dòng)執(zhí)行器 (1)采用電源為動(dòng)力， 使用方便，無(wú)需特殊的氣源和空氣凈化裝置。在火電廠中，氣動(dòng)和電動(dòng)使用較多，液動(dòng)使用較少。 分類 執(zhí)行器根據(jù)所使用的能源形式，可分成氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)三大類。將其進(jìn)行功率放大，并轉(zhuǎn)換為輸出軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)角或直線位移，連續(xù)或斷續(xù)地推動(dòng)各種控制機(jī)構(gòu)。 九、系統(tǒng)接線圖 圖 9 十、執(zhí)行器的選擇 作用 控制機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)合稱執(zhí)行器，它是電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。K∫為比例積分調(diào)節(jié)器 (或比例積分調(diào)節(jié)模塊 )，即 PI調(diào)節(jié)器（模塊），它接受Δ輸出的差值信號(hào)，并進(jìn)行 PI 計(jì)算； T 為手 動(dòng) /自動(dòng)切換開 12 關(guān)；左側(cè)的 A 為模擬信號(hào)發(fā)生器，當(dāng) T 打到手動(dòng)時(shí)改變 A 的輸出，就可以改變閥門開度；右側(cè)的 A 也為模擬信號(hào)發(fā)生器，改變 A 的輸出，可改變凝汽器水位設(shè)定值； V≯為速率限制器，它對(duì)運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定的凝汽器水位給定值進(jìn)行速率限制，防止當(dāng)水位給定值變化大時(shí)，引起凝汽器水位大幅波動(dòng)； f(x)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受 PI的調(diào)節(jié)指令控制補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的開度。見圖 4c。 化補(bǔ)水閥的自動(dòng)控制 由除氧器水位、凝汽器水位的值作為除氧器水位的控制信息，當(dāng)除氧器水與 凝汽器水位的值小于整定值時(shí)，控制器 3 會(huì)自動(dòng)打開補(bǔ)水閥，如圖 4b 所示。 控制器 2 由凝汽器水位與設(shè)定水位的偏差值 形成反饋信號(hào)，其任務(wù)是維持水位恒定。當(dāng)凝汽器水位水位高于 1000mm時(shí)，打開凝汽器水位調(diào)節(jié)閥，使多余的凝結(jié)水流回凝結(jié)水補(bǔ)水箱。由于凝汽器內(nèi)水量主要由低壓缸排氣凝結(jié)而成，水位受凝汽器真空與低壓缸排氣量影響較大，而凝汽器補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥只起微調(diào)作用。保證整個(gè)控制過(guò)程的線性。調(diào)門開度超過(guò) 85％以后，流量的變化量總是小于閥門開度的變化量。當(dāng)?shù)拓?fù)荷凝結(jié)水調(diào)門開至 10 85％時(shí)，高負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門已經(jīng)開始開啟。凝汽器的再循環(huán)直到低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門達(dá)到足以保證經(jīng)過(guò)軸封加熱器、凝泵時(shí)的最小水流量的閥位時(shí)才關(guān)閉。所以一部分已被凝泵升壓的凝結(jié)水通過(guò)凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門向凝汽器補(bǔ)水。 c) 調(diào)門開度修正曲線圖如下： 圖 5 d) 由凝汽器水位調(diào)節(jié)修正曲線可知，高、低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門開度存在一定的重疊度。自動(dòng) /手動(dòng)控制站輸出信號(hào)經(jīng)F（ x）進(jìn)行閥門重疊度修正后分別送到就地 三個(gè)調(diào)門。 9 圖 4 b) 凝汽器水位控制采用單沖量控制回路，凝汽器水位測(cè)量采用美國(guó)ROSEMOUNT1151電容式智能變送器。 五、凝汽器水位自動(dòng)控制 凝汽器水位自動(dòng)控制的目的 目的是把凝汽器熱井中的水位維持在所需的水平。這就保證了控制信號(hào)對(duì)調(diào)節(jié)閥控制作用的連續(xù)性，即當(dāng)控制信號(hào)從 0~100%變化時(shí)，通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)閥的協(xié)調(diào)作用，使凈流入凝汽器的流量是連續(xù)增加的，反之是連續(xù)減少的。在手動(dòng)狀態(tài)下， M/A1用于控制補(bǔ)水箱向凝汽器補(bǔ)水的補(bǔ)水調(diào)節(jié)門， M/A2 用于控制凝汽器向補(bǔ)水箱放水的回水調(diào)節(jié)門。如圖所示這是一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。一般的調(diào)節(jié)方法是：當(dāng)凝汽器水位低時(shí)，先關(guān)小凝汽器向補(bǔ)水箱的回水閥門，如果水位尚沒(méi)恢復(fù)，再開大補(bǔ)水箱向凝汽器的補(bǔ)水閥門；當(dāng)水位凝汽器高時(shí)，先關(guān)小補(bǔ)水箱向凝汽器的補(bǔ)水調(diào)節(jié)門，若水位不能恢復(fù)正常，再開大凝汽器向補(bǔ)水箱的回水調(diào)節(jié)閥門，補(bǔ)水箱水位低時(shí)，開化學(xué)水至補(bǔ)水箱補(bǔ)水門，由于正常運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)水箱壓力比凝汽器壓力高，所以閘水門在凝結(jié)水泵后。目前大型單元機(jī)組凝汽器水位控制主要有兩種方式：一種為調(diào)節(jié)進(jìn)水量；即調(diào)節(jié)進(jìn)入凝汽器的補(bǔ)充水量；另一種為調(diào)節(jié)出水量，即調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量的方式。凝汽器水位過(guò)高會(huì)影響凝汽器真空，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使汽輪機(jī)低壓缸進(jìn)水，凝汽器水位過(guò)低，將危及凝汽器水位的安全運(yùn)行和整個(gè)熱力系統(tǒng)的水循環(huán)。 有的廠采用微波測(cè)量?jī)x來(lái)檢測(cè)，此時(shí)應(yīng)配置外接測(cè)量筒，將測(cè)量?jī)x安裝 在測(cè)量筒上檢測(cè)，也可取得良好效果。 采用帶遠(yuǎn)傳毛細(xì)管配件的差壓變送器可以用遠(yuǎn)傳檢測(cè)頭直接在被測(cè)點(diǎn)檢測(cè)，將感受到的壓力通過(guò)毛細(xì)管傳送到變送器膜盒內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。 凝汽器水位控制系統(tǒng) 凝汽器水位控制系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)凝汽器補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥來(lái)凝汽器熱水井水位為一定值。 凝汽器水位控制的任務(wù)是凝汽器水輸出量，維持凝汽器水熱水井的水位在允許范圍內(nèi)，在內(nèi)外擾動(dòng)下，對(duì)象動(dòng)態(tài)特性均沒(méi)有自平衡能力，飛升速度較快，遲延不大。 凝結(jié)水泵是在高度真空條件下輸送接近于飽和溫度的水，因而最容易產(chǎn)生汽蝕。圖 1為凝汽器的結(jié)構(gòu)示意圖。排汽被冷卻時(shí)，其比容急劇縮小，因此，在汽輪機(jī)排汽口下凝汽器內(nèi)部造成較高的真空。當(dāng)汽輪機(jī)的排汽與凝汽器銅管外表面接觸時(shí)，因受到銅管內(nèi)水流的冷卻，放出汽化潛熱變成凝結(jié)水，所放潛熱通過(guò)銅管管壁不斷的傳給循環(huán)冷卻水并被帶走。 凝汽器作用 1）在汽輪機(jī)排汽口造成較高真空，使蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹到最低壓力，增 大蒸汽在汽輪機(jī)中的可用焓降，提高循環(huán)熱效率； 2）將汽輪機(jī)的低壓缸排出的蒸汽凝結(jié)成水，重新送回鍋爐進(jìn)行循環(huán)； 3）匯集各種疏水，減少汽水損失。蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)完成一個(gè)膨脹過(guò)程后，在凝結(jié)過(guò)程中，排汽體積急劇縮小，原來(lái)被蒸汽充滿的空間形成了高度真空。主要內(nèi)容有： （ 1）根據(jù)工藝分析的控制要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體方案； （ 2）根據(jù)控制系統(tǒng)方案，選擇、組態(tài)設(shè)計(jì) DCS硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； （ 3）根據(jù)控制系統(tǒng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)組態(tài)，形成控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)； （ 4）設(shè)計(jì)組態(tài)控制系統(tǒng)操作界面； （ 5）說(shuō)明定義、調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)的方法； （ 6）能考慮控制系統(tǒng)安裝與調(diào)整、使用與維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問(wèn)題，對(duì)集散控制系統(tǒng)的安裝技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)； （ 7）圖面符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及行規(guī)，技術(shù)要求完整合理。本課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，內(nèi)容所涉及的知識(shí)面較一般習(xí)題廣，有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，在運(yùn)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)文本方面有較高的要求。要求課程設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)性、完整性、與課程相關(guān)性并具有一定的研究深度。 要求 本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)課程涉及的相關(guān)內(nèi)容與方法，結(jié)合實(shí)際背景，系統(tǒng)解決實(shí)際問(wèn)題。本課程設(shè)計(jì)是在該門課程的課堂教學(xué)完成之后，為鞏固課程涉及到的 DCS 方面的方法、理論而開展的。通過(guò)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)凝汽器建立數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研