基于PLC的锅炉汽包水位控制系统设计(3)

锅炉行业的发展是值得被国民重视的,因为锅炉对经济的增长有着不可或缺的作用,是我国工业发展的源头。目前在中国最为重要的工业设备为动力锅炉,


锅炉行业的发展是值得被国民重视的,因为锅炉对经济的增长有着不可或缺的作用,是我国工业发展的源头。目前在中国最为重要的工业设备为动力锅炉,在我国的锅炉行业的电站在最近这些年获得了飞速的发展。主要表现为锅炉产量大幅度增长,行业产能飞速增加。

到目前为止,锅炉行业的总体产能已经达到9000万千瓦[2],既打进了国际市场中又可以满足我国电力行业运行的要求。在2015年中国锅炉制造行业总体产值对比2014年同期增长36%,总计为2300亿元。 中国已能生产各种各样的满足多种压力、容量或等级要求的锅炉,中国的锅炉产业获得了巨大的进步,并且成为了现如今全球锅炉生产和使用范围最广,使用次数最多的国家。与此同时,化工能源业、轻工业,火力发电等一些相关产业的飞速发展也推动了锅炉产业的发展,开阔了锅炉产业的发展空间。

1.2 锅炉控制的意义

  锅炉设备[3]的自动化控制比较复杂,该设备本身输出多,输入多,回路多。重点输入变量为锅炉给水,送风和引风、燃料量、负荷等。输出的变量多为汽炉膛负压、蒸汽压力、汽包水位、过热蒸汽温度等。输入与输出变量之间的关系是相互影响,相互关联的。锅炉最重要的调节任务保持锅炉的汽包水位在安全范围内,保持蒸汽压力在安全范围内,能够保障蒸汽的具体数值在稳定的安全状态内。

在锅炉的相关水位的调解中,最难以处理的细节是锅炉的具体控制细节,让锅炉能够保证在最合理的稳定中。当水位太低时,会导致汽包内的水过少,而此时设备的负荷却很大,汽包中的水不停的汽化,如果不控制得当的话,汽包中的液体会汽化耗尽,从而损坏锅炉设备。如果水位太高的话,汽包的汽水分离会受到影响,从而破坏过热器的管壁结构。锅炉控制系统中最重要的控制是对汽包水位的控制。要想控制汽包水位,就要做到保持锅炉的给水量紧跟蒸发量,让汽包的水位在安全的范围中。蒸汽和水存储在汽包中,由被控制量的水位来表示存储的水量,给水量是锅炉汽包设备的流入量,蒸汽量是锅炉汽包设备的流出量,在蒸汽量与给水量相同的时候,汽包水位就能够保持不变。给水流量与蒸汽流量是引起水位变化的主要扰动。当蒸汽流量变大,汽包压力会变低,饱和水的蒸发速度回变快,是汽包水位增高,但是给水量却没变,这就是“虚假水位”现象,此时的水位不可以表示水位的实际状况。因此,要严格的控制汽包水位,使其保持在安全范围中。

1.3课题内容

1.3.1燃油蒸汽锅炉的工艺流程介绍

利用燃料燃烧释放出来的作为工业生产中重要的动力设备,锅炉的重要多种多样[5],如按用途分可分为电站锅炉、工业锅炉、船用锅炉等,按压力参数可划分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉,按消耗相关材料的品种又可以具体分成几个部分,分别为:煤气锅炉、燃料锅炉、气体锅炉,按燃烧方式划分可分为层燃锅炉、室燃锅炉、循环流化床锅炉,按许可级别分又分为A级锅炉、B级锅炉、C级锅炉、D级锅炉,其中D级锅炉又分为蒸汽锅炉和汽水两用锅炉。这里我们主要用蒸汽锅炉。工业生产中最为普遍的真气锅炉流程图如图1-1所示,锅炉的蒸汽模式具体能够分为四个方面,其中具体为:燃油燃料系统,水蒸气系统,推动系统和鼓风系统。当锅炉工作时,燃料和空气以特定的比例送到炉膛中。燃料燃烧产生的热量通过稀释在器械中所形成的水蒸气,并且将稳定后的水肿期利用相关设备进行加热,能够做到这一理念(温度及动力等)在此流程中对于蒸汽进行引出,并且供应相关生产所需的能量。在燃料烧毁的流程中所形成的蒸汽能够利用设备装置将稀释的水蒸气升温为相关的气体;在锅炉的供水以及给气的过程中要对相关的空气预警器进行相关的加热,最后在利用相关的送风设备将气体送入设备中,以此来将其排出。在每经过一个流程之后气体的气温都会随之变化,并且将相关的燃料中所形成的蒸汽得以具体的把控。