锅炉汽包压力控制系统

过程控制仪表课程设计

题目：锅炉汽包压力控制系统

班级：08自动化01班

姓名：

学号：

指导老师：

2011年12月27日

目录

目录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 1.锅炉汽包压力控制系统简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 2．锅炉汽包压力控制系统设计方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 2.1锅炉汽包压力控制方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 2.2锅炉汽包压力控制仪表选型。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2.3锅炉汽包压力选型表目。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 2.4锅炉汽包压力控制系统原理图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 3．锅炉汽包压力控制系统各仪表间的配接图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10

4.设计总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10

5.参考文献.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10

1.锅炉汽包压力控制系统简介：

锅炉是工厂重要的动力设备，其任务是供给合格稳定的蒸汽，以满足负荷的需要。为此，锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量。主要输出变量包括汽包水位、过热蒸汽温度及压力、烟气氧量和炉膛负压等。因此锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂控制系统。本实验主要研究工业锅炉汽包压力的控制系统设计。

锅炉汽包压力控制原理框图如图1所示：

图1锅炉汽包压力控制原理框图

压力控制系统简介:

要控制汽包中的蒸汽压力恒定，就必须对压力进行实时监测，实时控制阀的开度，使其保持在设定的范围之内。首先将锅炉汽包中的蒸汽压力（0—100KPa）通过压力变送器，转换为标准统一的电流信号(4—20mA)，然后将其输入到电动调节器的信号测量端，并与调节器的给定电流值进行偏差计算，然后进行PID 运算，调节器输出与偏差值相对应的统一的标准电流信号（4—20mA），输入到电动执行器，调节蒸汽阀门的开度，有效地控制了锅炉汽包中蒸汽压力的恒定。2．锅炉汽包压力控制系统设计方案

2.1锅炉汽包压力控制方案

锅炉汽包压力控制实验中，选用DDZ-Ⅲ型组合仪表。首先用压力变送器检测汽包中的压力，转换成标准电流信号（4—20mA），同时把输出信号接到显示仪表上，并将显示仪表相应的输出电流接到调节器的测量信号端。用恒流给定器给调节器进行外给定，将调节器的输出电流接到FC伺服放大器，最后接到执行器上。下图图1.3为锅炉压力设计方案原理方框图：

图2 锅炉压力设计方案原理方框图

2.2锅炉汽包压力控制仪表选型

（1）DBY-1100压力变送器

用途:本仪表为DDZ-Ⅲ系列电单仪表中的重要检测环节，用于连续测量气体，蒸汽、液体等介质的压力和负压，并将被测参数转换成4-20mADC统一标准信号输出。它与该系列的显示单元类，调节单元类等其他仪表构成工业生产过程自动检测与调节系统。

技术参数：

输入范围：0—100KPa

输出范围：4—20mA DC 二线制输出

负载电阻：250欧姆

电源：24V DC

接线端子：

图3 DBY-1100接线端子图

表1：DBY-1100的端子接线说明表

（2）DXG-2010S 双光柱式指示仪

用途：

DXG 双光柱式指示仪表是DDZ-Ⅲ系列电动单元组合仪表显示单元之一。它在自动控制系统中做给定，测量等直流电压显示。 技术参数

输入信号：4—20mA DC 指示精度：0.5% 供电电源：24V DC 环境温度：0—50℃ 接线端子

图4 DXG-2010S 接线端子图 表2：DXG-2010S 的端子接线说明表

（3）DGA-2000恒流给定器 用途：

恒流给定器是DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表给定单元中的一个常用品种。它可提供4—20mA DC 的恒流电流，作调节仪的外给定。 技术参数：

输出参数：4—20mA 直流电流可连续调 负载电阻:250-750欧姆 供电电源:24VDC 端子接线：

图5 DGA-2000端子接线图

表3：DGA-2000的端子接线说明表

（4）DTZ-2100指示调节器 用途

指示调节器是调节单元的一个基型品种，它接收变送器或转化器的1-5VDC 测量信号，作为输入信号与1—5VDC 给定信号进行比较，对其偏差进行比例，微分，积分运算之后输出4—20mADC 信号。 技术参数

输入信号：1-5VDC 输出电阻: 约400欧姆 外给定信号：4—20mA 电流信号 输出信号：4—20mA 电流信号 电源:+24VDC 端子接线

图6 DTZ-2100端子接线图

表4：DTZ-2100的端子接线说明表

（5）D KZ-2100电动执行器 用途

DKZ-2100电动执行器是DDZ-Ⅲ电动组合仪表中的执行单元，它以交流电源为动力，接受统一的标准直流信号（4—20mA ）。 技术参数

输入信号：4-20mADC 输入电阻：250欧姆 输入通道：3个 电源电压:220V AC 接线端子

图7 DKZ-2100的端子接线图 表5：D KZ-2100的端子接线说明表