第5章-54-锅炉水位自控.ppt

一、锅炉水位控制的特点：一、锅炉水位控制的特点：1、双回路水位自动控制：、双回路水位自动控制：（1）何为双回路？）何为双回路？维持给水阀前后压差恒定的给水差维持给水阀前后压差恒定的给水差 压控制回路；压控制回路；控制给水阀开度的水位控制回路。控制给水阀开度的水位控制回路。（2）双回路水位控制原理图：）双回路水位控制原理图：2、双冲量水位自动控制：、双冲量水位自动控制：（1）何为假水位？）何为假水位？（2）单冲量水位调节器：）单冲量水位调节器：仅以水位作为输入信号。仅以水位作为输入信号。（3）双冲量水位调节器：）双冲量水位调节器：输入信号除了有水位变化信号输入信号除了有水位变化信号 以外，还有蒸汽流量变化的信以外，还有蒸汽流量变化的信 号。号。（4）双冲量水位控制原理图：）双冲量水位控制原理图：二、某油轮辅锅炉水位自动控制系统二、某油轮辅锅炉水位自动控制系统三、气动差压变送器三、气动差压变送器分类：分类：差压变送器、温度变送器、压力变送器等差压变送器、温度变送器、压力变送器等。气动差压变送器为测量仪表，用以测量各种被控气动差压变送器为测量仪表，用以测量各种被控参数（温度、压力、液位、压差、流量、粘度等）参数（温度、压力、液位、压差、流量、粘度等），并把其变化按比例地转换成统一的气压信号，并把其变化按比例地转换成统一的气压信号（0.020.1MPa）送至调节器和显示仪表。送至调节器和显示仪表。差压变送器的结构最为典型，它本身即可直接测差压变送器的结构最为典型，它本身即可直接测量差压信号，又可间接测量液位、流量、粘度等量差压信号，又可间接测量液位、流量、粘度等热工参数。热工参数。1、气动单杠杆差压变送器、气动单杠杆差压变送器1）、结构组成：）、结构组成：测量部分测量部分 气动转换部分气动转换部分2）、工作原理：）、工作原理：量程：量程：差压变送器的输出压力信号作全范差压变送器的输出压力信号作全范 围（围（0.02-0.10.02-0.1MPaMPa)变化时变化时,所对应的所对应的 差压变送器的输入压差信号的变化差压变送器的输入压差信号的变化 范围。范围。2、气动双杠杆式差压变送器：、气动双杠杆式差压变送器：）：结构组成：）：结构组成：）：工作原理：）：工作原理：3、差压变送器的调整、差压变送器的调整1 1）调零调零：当差压变送器的输入信号当差压变送器的输入信号为零为零 时，差压变送器的输出信号应为时，差压变送器的输出信号应为.02.02MPaMPa,否否 则应进行零点调整则应进行零点调整,利用调零弹簧的拉力改变利用调零弹簧的拉力改变 喷嘴挡板机构的初始开度喷嘴挡板机构的初始开度,直至使输出压力为直至使输出压力为 0.02 0.02MPaMPa.2 2）调量程：调量程：当测量信号（输入信号）当测量信号（输入信号）P P为最为最大值时，差压变送器的输出为大值时，差压变送器的输出为0.10.1MPaMPa.调整负反馈程度可以调整量程调整负反馈程度可以调整量程,负反馈增强负反馈增强,达到同样的输出范围达到同样的输出范围,对应的输入就增大范围对应的输入就增大范围,即即增加了量程增加了量程。量程螺帽上移，增强反馈，扩大量程，反之量程螺帽上移，增强反馈，扩大量程，反之 3）调零、调量程步骤）调零、调量程步骤例如：测量信号为例如：测量信号为01000毫米水柱。毫米水柱。（1 1）固固定定量量程程支支点点，使使输输入入压压差差为为零零时时，其其输输出出压压力力信信号号应应为为0.020.02MPaMPa，否否则则，应应进进行行调调零零。（2 2）逐逐渐渐增增大大输输入入的的压压差差信信号号，同同时时注注视视其其输输出出压压力力信信号号的的变变化化情情况况，直直至至输输出出压压力力到到达达0.10.1MPaMPa为为 止止，记记 录录 此此 时时 的的 输输 入入 压压 差差 值值。（3 3）视视输输入入压压差差值值和和所所要要求求的的量量程程相相比比较较，决决定定是是否否需需要要增增大大或或减减小小量量程程。每每移移动动一一次次量量程程支支点，需重新调零及调量程，直至准确为止。点，需重新调零及调量程，直至准确为止。4)、迁移原理：、迁移原理：所谓迁移就是根据需要将变送器量程的起点由零迁移所谓迁移就是根据需要将变送器量程的起点由零迁移到某一数值，迁移后量程的起点及终点改变，但量程不变。到某一数值，迁移后量程的起点及终点改变，但量程不变。例：例：05kg/cm2 510kg/cm2 以锅炉参考水位罐为例以锅炉参考水位罐为例负迁移负迁移利用迁移弹簧的拉力把负压室的某一压力抵消利用迁移弹簧的拉力把负压室的某一压力抵消 掉，使变送器输出掉，使变送器输出0.02MPa,此负压室被抵消的此负压室被抵消的 压力值为迁移量。压力值为迁移量。正迁移正迁移利用迁移弹簧的拉力把正压室的某一压力抵消利用迁移弹簧的拉力把正压室的某一压力抵消 掉，使变送器输出为掉，使变送器输出为0.02MPa,此时正压室被抵此时正压室被抵 消的压力值为正迁移量。消的压力值为正迁移量。例如例如：某炉量程某炉量程 0-600 0-600mmmm水柱水柱,负迁移量负迁移量-600-600mmmm水柱水柱,即测量信号由即测量信号由0-6000-600变为变为-600-0-600-0mmmm水柱，可水柱，可见迁移后，起点和终点改变，但量程不变。见迁移后，起点和终点改变，但量程不变。迁移的好处：迁移的好处：（1）经济）经济：如测量如测量0.60.6-1.01.0MPaMPa,只要用只要用0 0-0.40.4MPa MPa 的变送器的变送器 经迁移即可，而不用经迁移即可，而不用 0 0-1.01.0MPa MPa 的大量程变送器。的大量程变送器。（2）提高精度及灵敏度：）提高精度及灵敏度：绝对误差绝对误差=精度精度量程量程 若用一级精度的变送器：若用一级精度的变送器：量程量程1 1的绝对误差的绝对误差=11%=0.01=11%=0.01MPaMPa 量程量程0.40.4的绝对误差的绝对误差=0.41%=0.004=0.41%=0.004MPaMPa5)、气动差压变送器的管理要点：、气动差压变送器的管理要点：1 1）使用、检修、调校时不可使反馈波纹管扭曲并圈；）使用、检修、调校时不可使反馈波纹管扭曲并圈；2 2）有时使用调换波纹管的有效面积来改变量程；）有时使用调换波纹管的有效面积来改变量程；3 3）检修更换弹性元件时，应尽量使用刚度相同的弹性）检修更换弹性元件时，应尽量使用刚度相同的弹性 元件。元件。4 4）变送器在投运前应注意的事项）变送器在投运前应注意的事项 (1)(1)变变送送器器在在使使用用之之前前，应应接接通通仪仪表表的的气气源源以以防防 测测量量信信号号接接人人时时，因因无无反反馈馈信信号号而而使使仪仪表表偏偏 转角度过大发生损坏。转角度过大发生损坏。(2)(2)在在使使用用之之前前，必必须须对对变变送送器器的的零零点点，量量程程、迁移量等进行复验。迁移量等进行复验。(3)(3)投投运运和和停停运运的的时时候候，应应尽尽量量避避免免仪仪表表承承受受单单 向向压压力力。投投运运之之前前，先先开开平平衡衡阀阀，接接着着依依次次 慢慢慢慢打打开开高高压压截截止止阀阀和和低低压压截截止止阀阀，最最后后慢慢慢慢关关 闭闭平平衡衡阀阀，使使变变送送器器投投入入运运行行。停停运运：先先开开平平衡衡 阀，后关截止阀。阀，后关截止阀。5）、）、变送器的日常维护变送器的日常维护 用用干干净净的的压压缩缩空空气气作作为为变变送送器器的的气气源源，是是变变送送器器长长期期、可可靠靠，稳稳定定工工作作的的首首要要条条件件。变变送送器器的的气气源源是是无无尘尘、无无油油、无无水水的的干干燥燥空空气气。但但实实际际上上，不不管管对对压压缩缩空空气气如如何何进进行行净净化化处处理理，总总会会在在不不同同程程度度上上夹夹着着油油、水水和和尘尘土土。因因此此必必须须定定期期按按规规定定清清洗洗和和更更换换过过滤滤元元件件。如如果果发发现现减减压压阀阀的的输输出出压压力力不不正正常常，可可以以旋旋转转调调整整螺螺钉钉2 2来来进进行行调调整整。如如果果调调不不好好或或者者输输出出压压力力不不稳稳定定，这这说说明明整整个个减减压压阀阀已已沾沾污污，必必须须全全面面拆拆开开进进行行清清洗洗、烘烘干干，然然后后装装好好。把把减减压压阀阀的的输出压力调到输出压力调到0.140.14MPaMPa，然后装到变送器上。然后装到变送器上。如如果果供供应应放放大大器器的的气气源源不不干干净净，就就可可能能把把变变送送器器的的挡挡板板弄弄脏脏，喷喷咀咀和和放放大大器器上上的的玻玻璃璃恒恒节节流流孔孔堵堵塞塞，使使仪仪表表不不能能正正常常工工作作。如如果果发发现现仪仪表表线线性性度度不不好好，零零位位不不稳稳定定，很很可可能能是是喷喷咀咀和和恒恒节节流流孔孔堵堵塞塞，必必须须将将放放大大器器拆拆开开清清洗洗，把把喷喷咀咀吹吹洗洗，挡挡板板也也得得擦擦干净。干净。吹吹洗洗减减压压阀阀、放放大大器器和和喷喷咀咀挡挡板板，可可以以先先用用汽汽油油，然然后后再再用用酒酒精精、乙乙醚醚之之类类清清洁洁剂剂，也也可可直直接接用用苯苯或或四四氯氯化化碳碳吹吹洗洗。洗洗好好之之后后，可可以以用用电电吹吹风风吹吹干干或或烘烘箱箱烘烘干干，用用干干净净的的压压缩缩空空气气吹吹干干，也也可可以以在在无无尘通风处晾干。尘通风处晾干。四、气动调节器四、气动调节器1、QXZ405C型气动比例积分调节器：型气动比例积分调节器：1)1)调节器面板布置：调节器面板布置：2)2)结构组成：比较部分、放大部分、反馈部分。结构组成：比较部分、放大部分、反馈部分。3)3)工作原理：按力矩平衡原理工作原理：按力矩平衡原理 而工作，能实现而工作，能实现 PIPI调节规律。调节规律。4)4)、调比例带和积分时间：、调比例带和积分时间：2、QDZ型型气动微分器：气动微分器：1)1)结构组成结构组成：比较部分、放大部分、反比较部分、放大部分、反 馈部分。馈部分。2)2)工作原理工作原理：按力矩平衡原理而工作能按力矩平衡原理而工作能 实现实际微分调节规律和实现实际微分调节规律和 比例度比例度100%100%的比例调节规的比例调节规 律。律。3)3)调节微分时间：调节微分时间：3、波纹管式、波纹管式PID调节器：调节器：1)1)组成：组成：2)2)工作原理：工作原理：3)3)调比例带、积分时间、微分时间：调比例带、积分时间、微分时间：4、NAKAKITA型型PID调节器：调节器：1)组成：组成：2)工作原理：工作原理：按位移平衡原理而工作，按位移平衡原理而工作，能实现能实现PIDPID调节规律。调节规律。3)调整给定值、比例带、积分调整给定值、比例带、积分 时间和时间和 微分时间：微分时间：五、给水调节阀五、给水调节阀1、带有阀门定位器的气动调节阀的、带有阀门定位器的气动调节阀的 结构组成结构组成2、带有阀门定位器的气动调节阀的、带有阀门定位器的气动调节阀的 工作原理工作原理3、调比例带、调比例带4、为何采用气关式调节阀、为何采用气关式调节阀 下图为一气动调节器，试分析其工作原理：下图为一气动调节器，试分析其工作原理：精品课件精品课件！精品课件精品课件！思考题思考题（1 1）柴油机货轮辅锅炉和油轮辅锅炉水位柴油机货轮辅锅炉和油轮辅锅炉水位 和蒸汽压力一般采用何调节规律？和蒸汽压力一般采用何调节规律？（2 2）什么叫什么叫“单冲量单冲量”，“双冲量双冲量”水位调水位调节节 器？锅炉运行过程中，发现检测水位器？锅炉运行过程中，发现检测水位 的气动差压变送器输出为零可能的原的气动差压变送器输出为零可能的原 因是什么？因是什么？（3 3）为什么锅炉水位报警要延时？）为什么锅炉水位报警要延时？（4 4）气动差压变送器调零、调量程、正迁）气动差压变送器调零、调量程、正迁 移、负迁移含义。移、负迁移含义。