锅炉液位控制系统

三、控制任务分析
• 根据锅炉的工作原理，按照工艺要求，锅炉的运 根据锅炉的工作原理，按照工艺要求， 行主要有汽包液位控制 燃烧系统控制和 汽包液位控制、 行主要有汽包液位控制、燃烧系统控制和过热蒸 汽系统控制三个方面的过程控制 三个方面的过程控制。 汽系统控制三个方面的过程控制。汽包液位控制 系统是锅炉安全运行的必要保证， 系统是锅炉安全运行的必要保证，它要维持汽包 内的水位在工艺允许的范围内
烟气温度
K型热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶通常和 型热电偶作为一种温度传感器， 型热电偶通常和 型热电偶作为一种温度传感器 显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。 显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。 K型热电偶可以直接测量各种生产中从 ℃到1300℃ 型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃ 型热电偶可以直接测量各种生产中从 ℃ 范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 镍铬-偶 型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶， 镍铬 偶（K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶， 型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶 其用量为其他热电偶的总和。 型热电偶丝直径一般 其用量为其他热电偶的总和。K型热电偶丝直径一般 型热电偶具有线性度好， 为１.2～4.0ｍｍ。 K型热电偶具有线性度好，热电动势 ～ ｍｍ。 型热电偶具有线性度好 较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强， 较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强， 价格便宜等优点 注：烟气温度700~800 ℃ 烟气温度
控制方案确定
被控对象：锅炉 被控对象 锅炉 被控变量： 被控变量：锅炉液位 操纵变量： 操纵变量：锅炉给水 蒸汽用量等。 干 扰：蒸汽用量等。
液位检测元件： 液位检测元件：
• 1、液位检测仪表：差压变送器、电容式液位计、 、液位检测仪表 差压变送器、电容式液位计、 差压变送器 • 电极式水位计、 电极式水位计、辐射式水位计 • 2、差压液位计的零点迁移 无迁移、正迁移、负 无迁移、 、差压液位计的零点迁移：无迁移 正迁移、 • 迁移
蒸汽涡街流量计
1、精确度：液体1.0级、气体1.5级（标 准流量范围内） 2、重复性：0.2%、0.3%； 3、公称通径：DN50mm~DN500mm； 4、流量范围度：a）扩展流量范围： 液 体20:1、 气体15:1； b） 标准流量范围：液体10:1、 气体8:1 5、公称压力：2.5MPa； 6、被测介质温度：-200~+400℃； 7、压力损失：阻力系数Cd≤2.4； 8、供电电源：12~24V DC； 9、输出信号：电压脉冲：低电平≤1V 高 电平≥6V； 标准电源：4~20mA DC； 10、防爆标志：iaⅡT6
E型热电偶 型热电偶
镍铬-铜镍热电偶（E型热电偶）又称镍铬-康铜 热电偶，也是一种廉金属的热电偶，正极（EP） 为：镍铬10合金，化学成分与KP相同，负极 （EN）为铜镍合金，名义化学成分为：55%的 铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。 该热电偶的使用温度为-200~900℃。 E型热电偶热电动势之大，灵敏度之高属所 有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温 度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜 用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好， 抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格 便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广 泛为用户采用。 E型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原 性气氛中，热电势均匀性较差
注：蒸汽温度在450 ℃ 左右
E型热电偶 型热电偶
• 技术参数 • 测量范围：0~3500mm • 供电电压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12~36V DC • 输出信号：两线制4~20mA.DC叠加数字信号，由用 户选择开方或线性输出； • 负载电阻：250 • 测量精度：±10mm 环境温度：-40~80℃ • 工作温度：-20~120℃ • 公称压力：≤1.6MPa 法兰标准：A：JB/T82.1-94 （平面法兰） DN100 PN1.6 球φ90 B：JB/T82.1-94（平 面法兰）DN80 PN0.6 球φ76介质密度： ≥0.65g/cm­3介质粘度：≤0.015PaS接液材质：不锈 钢防爆等级：EXⅡB
导波雷达液（界）位变送器取代浮筒变送器和射频导纳 （电容）液位变送器的更新换代产，将接线板和测介电导波 雷达液（界）位变送器运用了TDR（时域反射原理）技术， 发射的电磁波脉冲沿着杆或缆传（空气或蒸发汽）介电常数 大的介质表面时，脉冲波被反射回来。用超高速计时电1.4～ 100之间的液体或浆体或沸腾，高频装卸料，超低液位，介电 常数或24V供电，能耗低，并且可选 HART通讯协议。 与浮筒变送器相比，它不受介质比重变化的影响，与射 频导纳（电容）液位变送器相比，它不受介电常数变化的影 响。不需要现场校调，只需输入液位数据即可进行组态，这 是现有的任何一种液位变送器或液位仪表都无可比拟的优点。 GWLF导波雷达液（界）位变送器，是采用最新的雷达技术而 生产的两线制、直流24V供电的液位变送器，它远远优于许多 传统的测量技术。该产品使用了新型外壳。 量线路板分别置于两个室中，其角度更适于接线、组态 和观察显示数据。GWLF导波雷达液（界）位变送器是针对最 困难的液位工况而设计生产的，雷达信号通过导波杆传播， 而不是通过空气传送，导波杆上的空气和凝结水不会影响性 能，可测量。 常数低至1.4的介质（如丁烷）。测量时除了导波管外， 无需套管／竖管，测量不受泡沫、波动、湍流甚至搅拌机叶 片等状态影响，测量数据与工况（过程温度、过程压力、介 质密度）的变化无关。可快速跟踪液面。
锅炉液位控制系统设计
本项目以锅炉汽包的液位控制为主要任务， 本项目以锅炉汽包的液位控制为主要任务，就汽包液 位的检测与控制展开讨论。 位的检测与控制展开讨论。
工艺说明
为适应生产的需要，锅炉的大小、型号也有各种各样。 为适应生产的需要，锅炉的大小、型号也有各种各样。 锅炉的大小是以锅炉每小时产出的蒸汽量来衡量的， 锅炉的大小是以锅炉每小时产出的蒸汽量来衡量的，小型 锅炉每小时产几吨蒸汽，大的可产200吨以上的蒸汽。 200吨以上的蒸汽 锅炉每小时产几吨蒸汽，大的可产200吨以上的蒸汽。产 出的蒸汽压力有高、 低之分。在应用类型上， 出的蒸汽压力有高、中、低之分。在应用类型上，可将锅 炉分为动力锅炉和工业锅炉， 炉分为动力锅炉和工业锅炉，其中工业锅炉又分为辅助锅 废热锅炉、快装锅炉、夹套锅炉等。 炉、废热锅炉、快装锅炉、夹套锅炉等。锅炉的燃料也各 不相同，有燃气型、燃油型、燃煤型和化学反应型等。 不相同，有燃气型、燃油型、燃煤型和化学反应型等。
浮球液位计 LV55
• 浮球液位计具有结构简单，调试方便，可 靠性好，精度高等特点。浮球液位计可广 泛适用于高温、高压、粘稠、脏污介质、 沥青、含腊等油品以及易燃、易爆、腐蚀 性等介质的液位（界位）的连续测量。浮 球液位计可用于石油、化工原料储存、工 业流程、生化、医药、食品饮料、罐区管 理和加油站地下库存等各种液罐的液位工 业计量和控制。浮球液位计也适用于大 坝 水位，水库水位监测与污水处理等等
燃煤蒸汽锅炉的液位 控制系统设计
第二组
目录
• • • • • 一、燃煤蒸汽锅炉性能简介 二、任务回顾 三、控制任务分析及方案确定 四、仪表选型 五、控制系统的完善
一、燃煤蒸汽锅炉性能简介
燃煤锅炉，本体部份有锅筒、炉胆、横水管、冲天管 等构成完整的蒸发受热面，采用传统的燃烧技术，煤从炉 门投入在炉排上燃烧，烟气在炉胆内经横水管交错冲刷， 含在烟气中的细小碳黑及灰尘，被多层管束切割落在炉排 上重新经过二次燃烧，起到燃烧充分的作用。 • 由于烟气的多回程多循环可达到消烟、除尘的作用， 剩余烟气经烟囱排入大气。炉体上部布置的横水管为对流 受热区，炉体下部布置的炉排管及炉胆为辐射受热区，炉 体结构和烟气流程，布局合理，传热良好，该锅炉设计合 理，结构紧凑，安装迁移方便、操作、保养方便，占地面 积小，基建投资少，是小型企事业单位生产用汽、取暖等 较理想的设备。 •
1. 性能规格 零基准校验范围，参考条件下，硅油充液， （零基准校验范围，参考条件下，硅油充液，316 L不锈钢隔离 不锈钢隔离 . 膜片。） 膜片。） 1.1. 参考精度 1.1.1. 数字、智能：±0.1%校验量程 数字、智能： 校验量程 1.1.2. 模拟、线性：±0.2%校验量程 模拟、线性： 校验量程 1.2. 稳定性 1.2.1. 数字、智能：6个月，±0.1%URL 数字、智能： 个月， 个月 1.2.2. 模拟、线性：6个月，±0.2%URL 模拟、线性： 个月 个月， 1.3. 环境温度影响 1.3.1. 数字、智能 数字、 零点误差： 零点误差：±0.2%URL/56℃ ℃ 总体误差：±(0.2%URL+0.18%校验量程）/56℃ 总体误差： 校验量程） ℃ 校验量程 1.3.2.模拟、线性 模拟、 模拟 零点误差： 零点误差：±0.5%URL/56℃ ℃ 总体误差： 校验量程)/56℃ 总体误差：±(0.5%URL+0.5%校验量程 校验量程 ℃ 1.4. 静压影响 1.4.1.零点： 零点： 零点 对于量程4至 ， 下为± 对于量程 至8，在13790kPa下为±0.2%URL;其它量程为 下为 其它量程为 ±0.25%URL。零点误差可在线通过重新调零来修正。 。零点误差可在线通过重新调零来修正。 1.4.2.量程： 量程： 量程 可修正至± 输出读数/6895kPa，对于量程 ，可修正至 可修正至±0.25%输出读数 输出读数 ，对于量程3， ±0.5%输出读数 输出读数/6895kPa 输出读数
汽包液位浮球测量
浮球液位计是以磁浮球为测量元件，通过磁耦合作用， 使传感器内电阻成线性变化， 由智能转换器将电阻变化转换成4~20mA标准电流信 号，并叠加HART信号输出或就地液晶显示，可现场显示 液位的百分比、4~20mA电流及液位值，远传供给控制室 可实现液位的自动检测、控制和记录。 该仪表适用于石油、化工、电力、轻工及医药等行业 污水处理及各类常压和承压容器内介质液位的测量，尤其 对于地下贮槽、贮罐的液位测量最为理想。
零点迁移
y ymax
零点迁移的方法 调Z0
ymin xmin 0 xmax xmin xmax xmax x
当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移； 当测量的起始点由零变为某一正值，称为正迁移； 当测量的起始点由零变为某一负值， 当测量的起始点由零变为某一负值，称为负迁移
GWLF导波雷达液位变送器 导波雷达液位变送器
蒸汽涡街流量计
工作特点 • 1、被测介质温度范围宽； • 2、常温流体工况下该蒸汽流量传感器不断流 可在线维修。 • 3、结构简单牢固，无运动磨损部件，使用寿 命长； • 4、涡街式蒸汽流量计测量精度高，阻力损失 小； • 5、安装方便，维修量小； • 6、蒸汽流量计可远距离传输流量信号，实现 集中管理。
汽包液位电结点测量
特 点：用于锅炉汽包水位、高压加热器、低压加 热器、除氧器、凝汽器、直流锅炉启动分离器等高温 高压容器内水位的测量、显示与控制。双色显示， 自检功能，4-20mA电量输出，锁定排污。 传感器： 传感器： 最大工况： 最大工况： Pn≤23 MPa Tn≤500℃（饱和蒸汽温度） 变送范围： 变送范围： -300～+300 mm 或0～1700mm特殊要求可定制 最少9点 UDZ-01--S/02/03S系列 测量点数： 最多25点 系列 测量点数： 显示仪表： 显示仪表： 双色电接点液位计 显示点数： 最少9点 显示点数： 最多25点 工作电压： 工作电压： （220±15%）V AC. 50Hz～60Hz 消耗功率： 消耗功率： ≤15W 安装尺寸： 安装尺寸： Φ28×4 上下联通管对焊或法兰连接 仪表尺寸： 仪表尺寸： 80（宽）×160（高）×345（深）（直式安装） 160（宽）×80（高）×345（深）（横式安装）