文章编号:10072290X(2006)1220041203
热力除氧机理及除氧器水位控制系统的调整策略
谢建育1,黄卫剑2
(11珠海发电厂,广东珠海519050;21广东省电力试验研究所,广州510600)
摘 要:除氧器是火(核)电厂中重要的热力设备,它基于热力方法分离活性气体,能降低工质中活性气体分子浓度,减缓工质中氧、氮、CO
2
等活性气体对管路的腐蚀。为此,介绍了热力除氧的机理,分析了除氧器水位稳定运行的意义,并以珠海发电厂2号机组为例,针对机组运行中出现的水位波动大的现象,分析了原因,提出了应对措施。
关键词:热力除氧;除氧器;水位控制系统
中图分类号:TK2231522;T M621 文献标识码:B
M echan is m of therma l deaera ti on and adjust m en t t acti cs of
deaera tor level con trol system
X I E J ian2yu1,HUANG W ei2jian2
(1.Zhuhai Power Stati on,Zhuhai,Guangdong519050,China;2.Guangdong Power Test&Research I nst.,Guangzhou510600, China)
Abstract:A s an i m portant ther mal device in ther mal(nuclear)power p lants,the deaerat or separates active gases based on ther mal method,decreases the molecular concentrati on of active gases in the working mediu m,and m itigates the corr osi on on p i pelines by such active gases as oxygen,nitr ogen and carbon di oxide.This paper describes the mechanis m of ther mal deaerati on,and analyzes the significance of deaerat or level stability.Taking Unit2in Zhuhai Power Stati on f or exa mp le,it analyzes the causes of the great water2 level fluctuati on during operati on of the unit with counter measures p resented.
Key words:ther mal deaerati on;deaerat or;water level contr ol syste m
为延长锅炉、汽轮机管路的使用寿命,减缓工质中的游离氧、游离氮和二氧化碳等活性气体对管路的腐蚀,通常采用热力或化学方法将工质预处理,从而降低工质中活性气体分子浓度以保护热力设备。在火(核)电厂中,广泛采用的基于热力方法分离活性气体的热力设备是除氧器,越是高参数、大容量机组,对除氧设备及除氧效果要求越高。因此,了解除氧器运行机理及保证除氧器的安全、稳定运行在火(核)电厂中具有非常重要的意义。
1 热力除氧机理
热力除氧的理论依据是亨利定律、道尔顿定律和传质理论。
111 亨利定律
根据亨利定律,单位体积中溶于水中的气体量与水面上该气体的分压力成正比,即
b=kp s/p.(1)式中:b———气体在水中的溶解量;
k———亨利系数,与气体种类及温度有关;
p———水面上气体混合物的全压;
p s———单种气体分压。
112 道尔顿定律
道尔顿定律表述为混合气体的总压等于各种气体组分分压力之和。对于除氧器,写为
p m=p v+p a.(2)式中,p
m
,p v,p a为除氧器内混合气体全压、水蒸气和空气的分压。
第19卷第12期广东电力Vol119No112 2006年12月GUANGDO NG E L ECTR I C P OW ER Dec12006
收稿日期:2006206207
根据亨利定律和道尔顿定律,降低水中溶解气体浓度的关键是减小它们在空气中的分压。如果气体的分压趋近于零,则它们在水中的浓度就会很小。把水加热至饱和温度,水蒸气的分压趋近于水面上的全压,其它气体的分压便趋于零,其它气体在水中的浓度就会趋近于零。这样,我们得到热力除氧的方法,即将水加热至饱和温度,使水中溶解气体的分压趋近于零,从而达到除氧的目的。
热力除氧的过程是一个传热传质过程,必须满足热力条件和传质条件。首先,要保证将水加热至相应压力下的饱和温度。实践表明,即使少许的加热不足,也会明显影响到除氧效果。图1给出了水中残余溶氧量与加热温度不足时的关系曲线。在大气压力下加热温度低1℃时,水中氧的质量分数就
达012×10-6
;其次,要提供有利于气体从水中离析的环境
。
图1 水中残余溶氧量与欠热度的关系
113 传质理论
根据传质理论,气体从水中离析的量可表示为
M =-D d c
d x
A t .
(3)式中:D ———扩散系数,取决于气体、介质特性及
温度;A ———扩散面积;t ———扩散时间;d c /d x ———扩散方向上的浓度梯度,相应于不平衡
压差Δp (即待除气体实际分压力与水中溶解气体所对应平衡状态压力之差)。
由式(3)可知,气体扩散速度取决于气水接触
表面和不平衡压差。
在除氧初期,水中含气量大,与水中含气量相对应的平衡压力与实际分压之差较大,气体主要以气泡形式通过克服水的表面张力离析出来。这个阶段可除去水中溶解气体的绝大部分。
随着水中气体的减少,相应的压差减小,气体已没有能力克服水的表面张力析出,主要靠气体分子扩散逸出,这就是深度除氧过程。在这个阶段,增大气水接触面,使水呈紊流状态和采取蒸汽在水中鼓泡等措施可强化深度除氧。114 除氧器设计和运行时应遵循的原则
从前述3个公式的分析可知,影响除氧器除氧效果的主要因素有除氧器内部压力、被除氧水水温、气水接触面积。为此,进行除氧器设计和除氧器运行时应遵循下述原则:
a )尽可能扩大气水接触面积以利于传热传质过程,被除氧水一般喷洒成雾滴或细水柱状;
b )为将水加热到除氧压力对应的饱和温度,加热蒸汽与被除氧水一般采用逆流,这样可以形成最大的不平衡压差,有利于及时排除离逸的气体;
c )采用蒸汽在水中鼓泡、减少水的表面张力等措施,改善深度除氧效果,图2为卧式除氧器纵剖面图
。
图2 除氧器综合剖面图
1—加热器来水进口;2—至凝结器排气口;3—喷口;
4—汽源管;5—耙管
2 除氧器水位稳定运行的意义
随着设计技术的成熟,滑压运行的除氧器具有
效率高,运行简单等优点,滑压除氧器现已普遍使
2
4广东电力第19卷
用,DL5000—2000《火力发电厂设计技术规程》101411明确规定“中间再热机组的除氧器,应采用滑压运行方式”,因此本文以滑压运行的除氧器为例,对除氧效果展开讨论。
在机组正常运行时,除氧器汽源来自汽轮机抽汽阀门全开的四段抽汽,除氧器汽源压力和流量不受控制,而与被除氧水的水温、气水接触面积与除氧器水位有直接的关系。除氧器水位高,可能造成除氧水加热不足,气水接触面积减小和水中溶解氧逸出困难而影响除氧效果;除氧器水位过高,可能造成汽封进水,抽汽管水淹,威胁汽轮机的安全运行;除氧器水位过低,除了影响给水泵安全运行之外,甚至会威胁锅炉上水,造成断水事故。因此,在机组运行中稳定除氧器水位,将其控制在最佳的高度具有非常重要的意义。
3 除氧器水位控制系统调整实例
311 概况
珠海发电厂2号机组是从日本三菱重工公司全套引进的700MW亚临界燃煤机组。为配合机组的全程自启停控制系统(APS)功能,更好地保证除氧器水位调节指令与凝结水流量之间的线性关系,除氧器水位调节系统配有两个调节阀(即主调节阀和副调节阀),采用分程调节:除氧器主控输出在0～35%阶段,单独采用副调节阀调节;除氧器主控输出在大于35%阶段,副调节阀全开,采用主调节阀调节除氧器水位。
机组投产移交后,除氧器水位在副调节阀控制阶段,水位控制较为稳定,在切换至主调节阀控制阶段,水位波动较大,且进行除氧器水位设定值扰动时,水位呈大幅波动趋势而无法稳定。除氧器水位的大幅波动,严重影响了除氧系统的除氧效果,威胁了机组的安全,因此,必须对该系统进行重新调整,提高除氧器水位的调节品质,确保安全性。312 除氧器水位波动大的原因及应对方法
31211 主、副调节阀通流能力偏离设计点及应对按原设计,从机组启动至245MW负荷段,采用副调节阀调节(对应主控指令为0～35%),机组负荷大于245MW时,副调节阀全开,采用主调节阀调节(对应主控指令为35%～100%)。但实际安装在机组上的除氧器水位副调节阀通流能力较大,副调节阀全开后机组负荷最高到560MW而不需开主调节阀(对应主控指令为0～35%),机组负荷大于550MW后,主调节阀开始打开(对应主控指令为35%～100%)。
从副调节阀调节阶段除氧器水位稳定而进入主调节阀调节阶段除氧器水位波动大且水位过渡时间长的现象,初步判断主调节阀控制阶段主调节阀的控制作用过弱。通过历史记录检查发现,副调节阀单位开度的实际凝结水流量平均值为10t/h,而主调节阀工作阶段,主调节阀单位开度的实际凝结水流量平均值为8t/h。因此,要保证主调节阀调节阶段有副调节阀调节阶段的水位调节品质,水位调节器比例作用系数与副调节阀工作阶段相比必须增大,其增大倍数为(10t/h×65%)/(8t/h×35%)= 2132。
实际将主调阀阶段的调节器比例作用系数由原来的110改为214后,原除氧器水位大幅波动现象消除,除氧器水位的调节品质得到了大幅提高。31212 主调节阀开始段空行程及其处理
通过对除氧器水位、机组负荷、给水流量、凝结水流量、除氧器主调节阀开度指令、除氧器副调节阀开度指令的历史记录进行检查发现:在机组升负荷时,副调节阀全开后,主调节阀开始调节的初始阶段水位出现较大的下降;机组降负荷时,主调节阀开度在10%以下时,水位会出现较大的上升现象。进一步检查发现:除氧器主调节阀开度在0～12%范围内,凝结水流量基本没有变化,因而确定除氧器主调节阀开度在12%以下为空行程。
原系统中,副调节阀和主调节阀的开度是没有重叠度的,当除氧器水位控制指令输出在0～35%时,为副调节阀调节;当除氧器水位控制指令输出在大于35%时,为主调节阀调节。由于主调节阀起始段空行程的存在,在副调节阀和主调节阀切换期间,造成了除氧器水位的大幅波动。为了消除主调节阀空行程对水位的影响,我们对主调节阀的主控指令———开度函数进行了调整,增加了主调节阀的预启开度。当除氧器水位控制指令输出大于30%时,打开除氧器水位主调节阀,当除氧器水位控制指令输出等于35%时,设定除氧器水位主调节阀开度为12%。增加了除氧器水位主调节阀的预启开度后,除氧器水位在主、副调节阀的切换过程中,水位波动很小,控制品质良好。
(下转第82页)
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第12期谢建育等:热力除氧机理及除氧器水位控制系统的调整策略
f)大雨过后,及时组织特巡,检查受雨水浸泡、冲刷的杆塔基础有无滑坡、塌方危险等。216 不良地质区、采矿塌陷区
a)新建线路设计应尽量避开不良地质区、采矿塌陷区,否则应采取必要的技术措施。
b)对处于采矿塌陷区的线路,应向矿主单位了解矿藏分部及采掘计划、规划,及时进行线路杆塔基础处理,或与其商讨改迁路径方案并签订有关协议。
c)对严重不良地质区、采矿塌陷区的线路进行巡视记录和分析比较,发现数据变化较大时要及时到现场进行检查处理。
d)汛期、雨季时应对边坡、护坡的稳定情况及基础的沉陷情况进行特巡检查。
217 鸟害多发区
a)鸟害多发区域的新建、扩建线路应在设计、施工阶段采取防鸟害措施。
b)已安装防鸟装置的应进行定期检查和维修,位于绝缘子上方的鸟巢应及时拆除。
c)在鸟害多发季节前,重点检查临近水源的杆塔、开阔地高塔、有鸟害史杆塔等。
d)在鸟类迁徙季节进行特巡,巡视中询问了解鸟类的活动习性,掌握本地区鸟类活动规律。218 树木速长区
a)新建或改建线路设计时,应充分勘察线路路径,确定合理的路径方案,尽量避开大片苗圃或林区。
b)必须跨越苗圃或林区时,应优先考虑按树木最终生长高度进行高跨设计,并取得跨越协议,树种自然生长最终高度以当地林业部门提供的数据或当地经验数据为参考依据。
c)在考虑经济技术比较合理的情况后也可砍伐出通道,通道内不得再种植树木。砍伐时,必须取得砍伐协议,在协议中明确砍伐范围、砍伐程度或砍伐高度等具体标准。
d)在每年的植树季节,对可能植树区段进行特巡,做好相关警示标志,并对可能在线路保护区内种树的单位做好宣传工作。
e)每年春季4—5月份,应组织对树木速长区进行特巡,同时通知业主及时移栽、修剪清理。
f)在树木速长季节(5—8月),按照各种树木的自然生长规律,对本年度可能威胁线路安全的隐患进行定期特巡,发现问题及时处理。
219 强风区
a)新建或改建线路设计时,充分考虑运用各项技术措施进行防风。
b)强风来临前,组织特巡,检查有无基础回填土下沉,杆塔倾斜,塔材丢失,塔身螺栓松动,拉线松弛,弹簧销、开口销丢失损坏,防振金具失效,连接金具磨损严重,跳线过大等情况。
c)检查导线与两侧高大建筑物、竹木、交越线路的距离情况。
3 结束语
随着社会经济和电力事业的不断发展,输电线路受社会问题及环境变化的影响将会越来越严重,有重点地对线路特殊区段进行针对性管理,是降低运行成本,保证线路安全、健康运行的重要途径。
参考文献:
[1]应伟国1架空送电线路状态检修实用技术[M]1北京:中国电
力出版社,20041
[2]刘亚新1高压输电线路巡视手册[K]1北京:中国电力出版
社,20041
作者简介:屈勇(1980-),男,陕西蒲城人,工学双学士,送电助理工程师,现从事线路运行管理工作。
(上接第43页)
4 结束语
热力除氧器是火电机组和核电机组中的重要热力设备,透切理解热力除氧工作原理,掌握除氧器水位稳定的策略,对机组安全运行和延长机组的寿命具有十分重要的意义。参考文献:
[1]王加璇1热工基础及热力设备[M]1北京:水利电力出版
社,19881
[2]臧希年1核电厂系统及设备[M]1北京:清华大学出版
社,20031
作者简介:谢建育(1973-),男,广东开平人,工学学士,热控工程师,从事火电厂的热控技术和管理工作。
28广东电力第19卷
真空除氧器Vacuum Deaerator 说明书 Instruction 江苏津宜水工业装备有限公司 Jiangsu Jinyi Water Industry Equipment Co.,Ltd.
一、用途 天然水中溶有多种气体,在锅炉水给水中,氧对锅炉腐蚀的危害最大.为此国家标准GB1576-85“低压锅炉水质标准”中规定2吨/时以上锅炉必须除氧.真空除氧器的出水含氧量能满足标准的要求. 真空除氧器还可以用于石油钻井回注水的除氧及水处理脱硫工艺中氢离子交换器后除二氧化碳等多种场合. Application: There are various gases dissolved in nature water; the oxygen contained in the boiler feed water may cause maximum corrosion to the boiler. So the national standard GB1576-85 "low-pressure boiler water quality standard" clearly states that all the boilers of 2 t/h or higher are required to have their feed water deaerated. The oxygen level in the treated water from the vacuum deaerator can meet the standard and requirement. The vacuum deaerators may also be used for deaeration of the return water in oil drilling industry and for CO2 removal after the hydrogen ion exchange in the desulfurization process of water treatment; 二、原理 真空除氧的原理是基于亨利定律,即在封闭容器中,气体在水中的溶解度与该气体在水面上的分压力成正比.水在沸腾时,水面上蒸汽的分压力增加,溶解于水中的气体分压力随之减小,当水面上充满了水蒸气时,水不再具有溶解气体的能力,水中所溶解的气体就析出.从水的饱和温度特性可知,在真空状态下低温水也能沸腾. 真空除氧就是利用这一特性达到除去气体(包括氧气)的目的. Working principle: The working principle of the vacuum deaeration is based on the Henry theory, that is, in a closed container, the solubility of gases in the water is in proportion to the partial pressure of the gas on the water surface; when the water is boiling, the partial pressure of the steam on the water surface will increase, while the partial pressure of the dissolved gas will decrease accordingly; when the water surface is covered full with steam, the water will no longer have the capacity to dissolve the gas and then the dissolved gas in the water will be separated out. We can see from the saturated temperature
汽轮机除氧器水位控制逻辑优化 随着当今社会的迅速发展，人们对电力能源的需求不论在工作方面还是生活方面都是不可或缺的。而在我国电力能源的主要产出方式还是以火力发电为主，在火电厂的发电过程中，除氧器是其重要的辅机设备，其工作状态以及水位是否在其正常的工作范围，将直接决定火力电厂发电机组的运行是否安全和稳定。因此，对汽轮机除氧器水位控制逻辑的优化是保证电厂发电机组合理运行的必要手段。 标签：除氧器水位控制逻辑优化 前言 电厂发电机组的安全稳定性的要求决定汽轮机除氧器水位的控制在一定合理的范围内，除氧器能够对锅炉的给水進行合理有效地除氧和去不凝结气体处理，从而提高了锅炉给水的品质，保证给水中没有氧气，避免含氧对所接触的金属设备造成腐蚀影响，从而对设备性能产生影响。所以，本文主要针对汽轮机除氧器水位控制逻辑优化进行分析，从而推动发电机组的稳定发电。 一、汽轮机除氧器水位控制的现状 1.汽轮机除氧器水位调节阀控制 汽轮机除氧器水位控制主要有其相关调节阀进行水位的正常控制，调节阀采用一主一辅的方式进行控制，当汽轮机除氧器的水位发生较大变化时，调节阀就会根据变化的程度是增高还是降低的一定范围，进行合理的调节作用。在启停机的过程中，需要根据发电机组具体的参数变化和工况进行汽轮机除氧器水位的合理控制，当发电机组启机时间，先启动辅助调节阀进行调节，并网运行后再选择主调节阀进行调节。往往在汽轮机除氧器调节阀控制中有手动调节和自动调节两种方式，在运行调节过程中，要保证手动调节和自动调节互不干扰影响，而在其自动调节的自动化水平还有待提高，所以手动调节的运用比较频繁。 2.汽轮机除氧器具有复杂性 在火力发电机组中，对汽轮机除氧器水位的控制是重要任务。除氧器具有很强的复杂性，它的状态会随着运行时间的变化而变化，而且没有一定的规律，多种变量也对其存在影响，因此传统的控制方法对它来说存在一定的局限性，所系需要引进先进的控制理念和技术优化。在火电厂发电中，就有用到除氧器水位多变量模糊PID控制和除氧器水位多变量神经元PID控制，就很有效地解决了传统除氧器PID控制的弊端和存在的不足，因此可以看出这两种先进控制技术具有很好的前景和潜力[1]。 二、汽轮机除氧器水位控制意义
除氧器液位自动控制系统原理浅析 发表时间：2018-09-07T16:29:31.077Z 来源：《防护工程》2018年第9期作者：刘鸿吉 [导读] 即使是复杂控制系统，也是在简单控制系统的基础上发展起来的。因此学习和掌握简单控制系统是非常重要的，下面本文主要阐述了电厂除氧器液位自动控制系统基础应用。 刘鸿吉 大唐绥化热电有限公司黑龙江绥化 152000 摘要：在热工过程控制中，简单控制系统是最基本的，也是应用最多的。即使是复杂控制系统，也是在简单控制系统的基础上发展起来的。因此学习和掌握简单控制系统是非常重要的，下面本文主要阐述了电厂除氧器液位自动控制系统基础应用。 关键词：除氧器；自动控制；过程控制 1 引言 热工自动调节系统由两类设备组成：一是拥有调节作用的成套仪表和装置，它包括传感器、变送器、开关、调节器和执行机构等，称为调节器。二是被调节器所控制的运行生产设备，即调节对象。可见，自动控制装置和控制对象经过信号的传递互相联系起来，便构成一个自动控制调节系统。 运用上述术语来表述，控制就是根据被调量偏离给定值的情况，适当地动作调节机构，改变控制量，最后抵消扰动的影响，使被调量恢复到给定值。 2 自动控制系统分类 2.1、反馈控制系统 反馈控制系的原理便是按照被调量与给定值的偏差进行调节，目的就是减小或者将偏差消除。而偏差信号是如何来的，就是测量信号的反馈值。 特点：主要是控制调节的时间长，但可以克服外界扰动的影响，最后消除偏差；其次是产生偏差后进行调节，控制不够及时，如果调节作用不当，还会造成调节器振荡，引起动态偏差增大等。 2.2、前馈控制系统 前馈控制系统的原理便是根据扰动进行调节，就是用扰动昌盛的作用去补偿被调量的影响。其实就是前馈调节器在发生扰动的时候就根据扰动信号量进行调节，去抵掉扰动对被调量造成的影响。前馈控制系统也是开环控制系统。 特点：主要是能够及时有效地制止被调量的变化，使控制过程时间短，反应快速；其次是扰动作用只要发生就参与调解，能够及时进行调节，大大减小被调量的动态偏差，但是前馈控制系统属于开环系统，调节动作完成后，不存在稳定性分析问题，无法检查调节效果，所以我们不建议单独使用此方式。 2.3、前馈——反馈控制系统 前馈——反馈控制系统是我们工业上比较常用的控制系统。将我们的机组负荷扰动作为前馈信号，因前馈信号动作快速，便立即进行调节作用，及时的将主要扰动克服。同时利用反馈来克服其他扰动，使系统的被调量在稳态时能准确地控制在给定值。在前馈——反馈控制系统中把前馈作用作为粗调，把反馈作用作为细调。前馈——反馈控制系统合理的应用，对提高控制质量起到至关重要作用。 3 除氧液位控制系统过程描述 如图1－1所示，凝结水通过升压泵，送往低压加热器及轴加，在轴加的出口，差压流量计测量凝结水流量，最后进入除氧器。 在除氧器液位气动调节门旁是旁路阀，为长信号带中间停的电动门开关门，当凝结水量不足时，增加向除氧器补水。除氧器的水由给水泵来升压，变成给水，送往高压加热器，在高压加热器的出口，设有差压流量计，用于测量进入锅炉汽包的给水量。 图1－1 凝结水系统流程 4系统的任务，影响除氧器液位的因素及控制手段 4.1．任务 此系统的任务便是要保证氧除器的液位为设定值。液位过高将影响汽轮机安全运行，容易造成水击，而氧除器的液位过低，则极易造成给水泵发生汽蚀，影响给水泵以及汽轮机组的安全。 4.2．影响除氧器液位因素： 4.2.1. 凝结水量 4.2.2. 给水量（包括过热、再热器减温水） 4.2.3. 抽汽量（以及进入除氧器的辅汽量） 4.2.4. 来自高加的疏水量 其中给水量代表流出除氧器的质量，而凝结水量、抽汽和疏水是进入除氧器的质量，当进入和流出不平衡时，则导致除氧器液位变化。
热力除氧器说明书．
大 使用说明书 一、用途 以保护锅炉免受氧的腐热力喷雾式除氧器是作为驱除锅炉用水中所含的氧气的
设备， 蚀。二、设备规范 额定工作工作进水进水设备水箱有运行 净重效容积压力温度压力温度重量出力号型表压表压3吨℃t/h mkg ℃ MPaMPa 6.53.3200.20.021200/6.5YD14531046.5 10205.01500/100.224000.0210104YD16YD0.27.520326013.51600/150.02104 200.210.0104YD1800/20203580170.02 2539800.212.520201041800/25YD0.02 300.24840104YD2000/30202415.00.02 402500/40YD300.210440650020.00.02 500.2402500/50YD1040.023*******.0 700.2970040522500/70YD35.01040.02 804035.01040.2990052YD2500/800.02 1001080040.058400.21040.022600/100YD150 68 50.0 2800/150YD12000 40
0.2 104 0.02 三、工作原理给水和补给水的除氧是电站锅炉或工业锅炉防止腐蚀的主要方法。在压力容器中，溶 解于水中的气体量和水面上气体的分压力成正比，采用热力除氧的方法，亦即用蒸汽来加而溶解气体的分压力逐渐降低，水面上蒸汽的分压力就逐渐增加，提高水的温度，热给水，溶解于水的气体就不断逸出，当维持容器于一定的压力下，蒸汽加热给水达到沸腾温度，水面上全部是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，亦即溶解于水的气体可被去掉。另一方面决定于溶解气体的除氧的效果一方面决定于是否把给水加热到沸腾温度了， 排除速度，这个速度与水和蒸汽接触表面积的大小有很大的关系。采用喷雾和填圈的方式，水通过喷咀被强烈地播撒成雾滴下落，与上升的蒸汽流相遇，雾化的结果大大增加了水和热蒸汽的接触面积，强化了汽水热交换的效果。雾状的水滴继续经无规则堆放的填圈层时，受到蒸汽的进一步加热，水迅速被加热，使溶解于其中的气体的排除速度也就更快，因此水在除氧器中停留的时间很短，而除氧效果很彻底。这样，与陈旧的淋水盘式热力除氧器相比，喷雾填圈型式的除氧器有下列优点：、由于传热效果的迅速而充分，在相同的体积时，喷雾填圈式就有较大的出力，或 1 者在具有相同的出力时，喷雾填圈式有较小的体积和重量，从而降低了钢材的消耗量。％变、除氧器的出力可以在很大范围内变动，除氧效果仍然保持稳定，当负荷从 2301 化至120％，出水含氧量始终小于0.1毫克/升，符合GB1576-2001《工业锅炉水质》标准规定。 3、由于强烈的汽水热交换，进水温度就不受限制，可高可低，甚至在较低的水温，例如室温情况下，出水的含氧量仍然符合要求。
除氧器水位急剧下降的事故处理预案 一、事故前工况： 凝泵单台工作，除氧器水位自动调节正常，两台电泵工作，汽包水位自动调节正常，机组运行正常。 二、除氧器水位急剧下降事故现象： 1、除氧器OS画面水位、电接点水位、就地水位计水位一个或全部指示降低。 2、凝汽器水位可能升高，汽包水位可能升高。 3、水位降到OS画面水位低报警发出。 4、水位降到水位低II值时，将使给水泵掉闸。 5、凝泵电流、出口压力、流量、给水泵转速、给水流量可能发生大幅变化。 三、除氧器水位急剧下降事故原因： (一)、凝水系统有故障，包括： 1、主凝水调门机构故障使调门关闭。 2、除氧器水位自动调节系统失灵。 3、A凝泵跳闸(或变频器故障跳闸)备用B泵未及时联起。 4、加热器跳闸后水侧阀门动作不正常使凝水中断。 5、凝水启动再循环门、凝水再循环门误开，自动调整跟踪不及时或除氧器水位设定块误设定时。 (二)、给水系统扰动，包括： 1、给水泵故障，转速飞升，除氧器水位跟踪不及时。 2、其他故障使锅炉需水量急剧增加，除氧器水位跟踪不及时。 (三)、除氧器系统有故障，包括： 1、除氧器溢流阀、事故放水阀误开不关或联开后不关。
2、水位测量部分故障，发水位假信号。 3、机组启动过程中，操作不当使除氧器与凝汽器连通。 4、高负荷时高加事故疏水开启，凝水补充不及时。 四、除氧器水位急剧下降事故处理： 1、发现除氧器水位急剧下降，应首先根据两个OS画面水位和一个电接点水位的变化情况进行故障确认，如为控制用变送器故障，应退出除氧器水位自动调节改为手动调整，如为指示用变送器故障应加强监视通知热工，如为电接点故障，应联系热工短接闭锁电泵启动接点并及时处理。 2、如所有水位计指示均急剧下降，应根据凝水主调门开度(变频器控制块开度)、凝泵电流、出口压力、凝水流量进行判断，迅速查明原因，进行相应处理。如为主调门故障关闭，表现为凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降等，此时应立即开启主调门旁路电动门补水，观察凝水流量，使用凝水再循环辅助调整流量，必要时手动调整旁路电动门;如为加热器故障跳闸，水侧阀门切换不正常引起断水，则故障阀门闪黄，凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降，此时应就地手动开启故障电动门维持上水;如为除氧器水位自动调节失灵，应立即改为手动调节;如变频器跳闸或A凝泵电机跳闸备用泵未及时联起，应手起备用泵;如为系统阀门误开应检查关闭，设定操作失误应汇报机长立即恢复;如为炉侧扰动，应以炉侧为主，必要时启动备用泵上水，防止事故扩大;除氧器系统阀门误开等原因引起的水位下降，应及时关闭，如为溢流阀故障应关闭手动门;启动过程中应认真检查除氧循环泵系统阀门及凝水启动循环门位置，防止除氧水箱的水窜到凝汽器，一旦发生水位下降现象应立即进行系统隔离;高负荷时高加事故疏水开启应根据情况适当减负荷使事故疏水关闭，否则通知热工关闭。 3、处理除氧器水位急降事故过程中，炉侧应进行减负荷操作以减缓水位下降速度，同时可以暂时减小锅炉上水量。如果处理不及时水位下降到保护值应按炉灭火处理，以防止损坏设备。 一、事件经过 ×年×月×日，××发电有限责任公司，夜班时,某值运行值班员在设定除氧气水位时,本想设定为2260mm，却误设定为2600mm，当时并没有发现。运行工况:负荷指令450MW,四台磨煤机运行，两台汽泵运行，电泵处于热备用，除氧器供汽由四抽带，除氧器压力0.51Mpa，温度154℃，滑压运行。 误设定值后水位上升，发了除氧器水位高Ⅰ值报警（大于2530mm），检查除氧器水位已经达到2540mm，除氧器溢流阀没有开。除氧器上水调门开度52%比正常是大（正常是约为40%），除氧器上水流量增大，除氧器水温下降，低加水位开关发高Ⅰ报警，凝结水泵出口压力降低为2.9MPa，凝汽器水位降低到650mm,凝汽器补水调门已经全开。经检查除氧器水位设定值位2600mm，且除氧器水位有升高的趋势，立刻解除水位设定自动，关小。处理如下： 1. 除氧器水位高Ⅰ值(大于2530mm)，发报警，联开溢流阀。高Ⅱ值(大于2640mm)联开危机疏水门，除氧器事故疏水门开启后，要注意放水管路的振动情况。高Ⅲ值（大于2900mm）会引起保护关四段抽汽逆止门,由于小机也由四抽供汽。因此若除氧器水位高Ⅲ值，注意给水泵汽源由四抽供汽自动切为冷再供汽，由于冷再压力较高，此时小机有可能发生转速上升甚至超速，引起汽包水位过高，应对汽包水位及时调整，做好小机超速引起RB、汽包水位高MFT、甚至汽机进水的预想；
天 津 理 工 大 学 自动化学院专业设计报告
题目：工业锅炉除氧器液位控制 系统设计 题目：工业锅炉除氧器液位控制 DCS 系统设计
学生姓名 届 指导教师
赵 2012
明
学号 20081001 班级 08 电气 5 班
张惊雷
专业电气工程及其自动化
第 1 页 共 14 页
说
明
1. 专业设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分，其中任务书、指导 书由教师完成。按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。 2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成专业设计工作，合作完成的专业 设计，要在设计报告概述中明确说明分工。 3. 设计报告内容建议主要包括：设计概述、设计原理、设计方案分析、软硬件具 体设计、调试分析、总结以及参考资料等内容，不同类型的设计可有所区别。 4. 设计报告字数应在 3000-4000 字，图纸设计应采用电子绘图、且符合相应符合 国标，文字规范借鉴参考毕业设计要求。 5.专业设计成绩由平时表现（50%）、设计报告（30%）和答辩成绩（20%）组成。 专业设计应给出适当的评语。
专业设计评语及成绩汇总表
成绩 总评成绩 平时成绩 报告成绩 答辩成绩
专业设计 评语
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工业锅炉除氧器液位控制 系统设计 工业锅炉除氧器液位控制 DCS 系统设计
前言
集散控制系统（ ：是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理 集散控制系统（Distributed control system） ） 和分散控制的集中分散控制系统，简称 DCS 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过 通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的 优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现 了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了 在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作 用。 集散控制系统的基本组成 ： 现场控制级、过程控制级、过程管理级、经营 管理级 DCS 系统的硬件结构 DCS 的 硬 件 系 统 主 要 由 集 中 操 作 管 理 装 置、分散过程控制装置和通信接口设备等 组成。 通过通信网络将这些硬件设备连接起 来，共同实现数据采集、分散控制和集中 监视、操作及管理等功能。 现场控制站 现场控制站是一个可以独立运行的计 算机检测控制系统。由于它是专为过程检 测、控制而设计的通用型设备，所以其机 柜、电源、输入输出通道和控制计算机等， 与一般的计算机系统有所不同。 操作站 为了实现监视 和管理等 功能，操作站 必须配置以下设备：1、操作台，也就是高 档电脑桌；2、微处理机系统，就是高档电 脑；3、外部存储设备，简单说就是大容量 硬盘；4、图形显示设备，就是电脑显示器； 5、操作键盘跟鼠标；6 打印输出设备。 集散控制系统结构图
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大气热力喷雾式除氧器 通用使用说明书 说明：通用说明书仅供参考，具体安装使用请与我公司联系！ ！！ 山东国信工业设备有限公司 一、用途 热力喷雾式除氧器是作为驱除锅炉用水中所含的氧气的设备，以保护锅炉免受氧的腐
蚀。 、设备规范 三、工作原理 给水和补给水的除氧是电站锅炉或工业锅炉防止腐蚀的主要方法。在压力容器中，溶解于水中的气体量和水面上气体的分压力成正比，采用热力除氧的方法，亦即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，水面上蒸汽的分压力就逐渐增加，而溶解气体的分压力逐渐降低，溶解于水的气体就不断逸出，当维持容器于一定的压力下，蒸汽加热给水达到沸腾温度，水面上全部是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，亦即溶解于水的气体可被去掉。 除氧的效果一方面决定于是否把给水加热到沸腾温度了，另一方面决定于溶解气体的排除速度，这个速度与水和蒸汽接触表面积的大小有很大的关系。采用喷雾和填圈的方式，水通过喷咀被强烈地播撒成雾滴下落，与上升的蒸汽流相遇，雾化的结果大大增加了水和热蒸汽的接触面积，强化了汽水热交换的效果。雾状的水滴继续经无规则堆放的填圈层时，受到蒸汽的进一步加热，水迅速被加热，使溶解于其中的气体的排除速度也就更快，因此水在除氧器中停留的时间很短，而除氧效果很彻底。这样，与陈旧的淋水盘式热力除氧器相比，喷雾填圈型式的除氧器有下列优点： 1 、由于传热效果的迅速而充分，在相同的体积时，喷雾填圈式就有较大的出力，或者在具有相同的出力时，喷雾填圈式有较小的体积和重量，从而降低了钢材的消耗量。 2 、除氧器的出力可以在很大范围内变动，除氧效果仍然保持稳定，当负荷从30%变
化至120%，出水含氧量始终小于0.1毫克/升，符合GB1576-2001《工业锅炉水质》标准规定。 3 、由于强烈的汽水热交换，进水温度就不受限制，可高可低，甚至在较低的水温，例如室温情况下，出水的含氧量仍然符合要求。 4 、从启动到正常运行的时间很短。 四、使用方法 1 、启动前先检查除氧器的附件，水位调节阀，水位警报器，蒸汽压力调节阀，水封装置（预先灌满水）及各种监督仪表是否已处于正常状态，不符合运行要求的应加以调整。 2 、启动水泵徐徐进水，记录进水温度与压力。 3 、打开水位调节阀前后阀门，将旁路阀门关闭。 4 、将顶部排气阀微开。 5 、打开水箱上部蒸汽加热管阀门，加热水箱内的温度。 6 、打开蒸气压力调节阀的阀门，供汽加热，记录进汽压力和温度 7 、当水位表中指示水位已达到正常水位（水位表1/2），水箱温度计指标为104°C左右时，启动给水泵，打开出水阀门供水，从启动至正常供水约半小时左右。 8 、除氧器在正常运行时，上部排气阀的开度约1/4 圈左右。 9 、关闭除氧器上部蒸汽加热管的供汽阀。 10、每隔一定时间化验进水、出水的含氧量，记录各种监督仪表的数值。 五、安装说明 1 、高位布置 由于大气式热力除氧器内除氧水温度较高，而锅炉给水泵进口处水压较低，为防止锅炉给水泵产生汽蚀，须将除氧器高位安装（除氧水箱最低水位与给水泵中心线间的高差不小于7 米）增加锅炉给水泵进口处的压力，消除水泵汽蚀现象。 2、系统安装图
旋膜除氧器安装、运行、维护说明书 - 1 -
一、概述 除氧器是电站锅炉、工业锅炉系统中必备的设备，其主要功能是降低锅炉供水中的含氧量，使之达到标准要求，以保证锅炉、汽轮机组及整个系统的金属部件在高温下不发生过度的氧化腐蚀。而热力除氧器是目前最常用的锅炉除氧设备。旋膜除氧器是热力除氧器的一种，它是在原膜式除氧器的基础上研究、创新、制造而成的，该除氧器现有四个系列、多种规格、型号，处理量从10t/h到1100t/h 不等。 各国对热力除氧器研究和追求的指标主要是淋水密度（亦称重度流速）、提升温度及溶氧的浓度差。旋膜除氧器的效率远远高于其它型式除氧器。 各类除氧器的效率整理如表1-1所示： 二、主要技术参数 XMC—G（或D）型旋膜除氧器的主要技术参数见各竣工图。 三、旋膜除氧器的工作原理与结构 3．1 旋膜除氧器的原理 旋膜除氧器的传热、传质方式与已有的液柱式、雾化式和泡沸式不同，它是将射流、旋转膜和悬挂式泡沸三种传热、传质方式缩化为一体，具有极高的效率。射流、旋膜和悬挂式泡沸三种传热、传质方式源于石化系统的喷射、降膜和泡沸传热传质方式。不同的是：将喷射冷凝扩散管取消，仅利用喷嘴的射流改为飞行冷凝，它不仅具有很大的吸热功能，而且具有很大的解析能力；将自然降膜改为强力降膜，增加液膜的更新度，并形成液膜沿管壁强力旋转而卷吸大量蒸汽，增强了传热、传质功能；将相向泡沸改为悬挂式泡沸。提高了层中蒸汽流速高时泛点（飞溅），并始终保持汽（气）体通道；总之，将独立的三种传热传质方式缩化为一体，在一个单元的部件内完成。正是由于它具有极高的效率和上述特殊功能，因此突破了已往除氧器的技术性能。 - 2 -
七、除氧器水位急剧下降的事故处理预案 一、事故前工况： 凝泵单台工作，除氧器水位自动调节正常，两台电泵工作，汽温汽压自动调节正常，机组运行正常。 二、除氧器水位急剧下降事故现象： 1、除氧器DCS画面水位、电接点水位、就地水位计水位一个或全部指示降低。 2、凝汽器水位可能升高，汽温汽压可能升高。 3、水位降到DCS画面水位低报警发出。 4、水位降到水位低II值时，将使给水泵掉闸。 5、凝泵电流、出口压力、流量、给水泵转速、给水流量可能发生大幅变化。 三、除氧器水位急剧下降事故原因： （一）、凝水系统有故障，包括： 1、主凝水调门机构故障使调门关闭。 2、除氧器水位自动调节系统失灵。 3、A凝泵跳闸（或变频器故障跳闸）备用B泵未及时联起。 4、加热器跳闸后水侧阀门动作不正常使凝水中断。 5、凝水启动再循环门、凝水再循环门误开，自动调整跟踪不及时或除氧器水位设定块误设定时。 （二）、给水系统扰动，包括： 1、给水泵故障，转速飞升，除氧器水位跟踪不及时。
2、其他故障使锅炉需水量急剧增加，除氧器水位跟踪不及时。 （三）、除氧器系统有故障，包括： 1、除氧器溢流阀、事故放水阀误开不关或联开后不关。 2、水位测量部分故障，发水位假信号。 3、机组启动过程中，操作不当使除氧器与凝汽器连通。 4、高负荷时高加事故疏水开启，凝水补充不及时。 四、除氧器水位急剧下降事故处理： 1、发现除氧器水位急剧下降，应首先根据两个DCS画面水位和一个电接点水位的变化情况进行故障确认，如为控制用变送器故障，应退出除氧器水位自动调节改为手动调整，如为指示用变送器故障应加强监视通知热工，如为电接点故障，应联系热工短接闭锁电泵启动接点并及时处理。 2、如所有水位计指示均急剧下降，应根据凝水主调门开度（变频器控制块开度）、凝泵电流、出口压力、凝水流量进行判断，迅速查明原因，进行相应处理。如为主调门故障关闭，表现为凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降等，此时应立即开启主调门旁路电动门补水，观察凝水流量，使用凝水再循环辅助调整流量，必要时手动调整旁路电动门；如为加热器故障跳闸，水侧阀门切换不正常引起断水，则故障阀门闪黄，凝泵电流减小，出口压力升高，流量下降，此时应就地手动开启故障电动门维持上水；如为除氧器水位自动
除氧器水位控制简介 目前超临界压力机组运行中，除氧器水位控制是工厂自动控制中的一部分。其特点是由于机组的热力系统及运行特性决定了除氧器水位控制在不同的工况下可以自动先择单冲量或三冲量控制。 一、除氧器水位调节工艺流程。 工艺流程如图（一）所示，单台凝结水泵出力及单台汽动给水泵出力均为50%MCR。电动给水泵通过液力偶合器变速运行，出力为30%MCR。除氧器水箱正常水位2875mm,水容量425T。机组在干态下（即160MW-600MW区间）滑压运行。正常时高压加热器疏逐级自流到除氧器水箱。#2~4低压加热器疏水逐级自流到低加疏水箱经低加疏水泵打入#3低加水侧入口，#1低加疏水直接流凝汽器扩容器。除氧器的水位控制是通过轴封加热器出口的除氧器水位调节阀的节流从而改变进入除氧器的凝结水流量来调节的。
FT1：#4低加出口流量变送器；FT2：锅炉给水流量变送器；LS：除氧器水位开 关；LT：除氧器水位变送器；I/P:电流压力转换器；SV:电磁阀；ZT:除氧器水 位调节阀位置变送器. 图 (一) 二、除氧器水位调节控制部分 除氧器水位控制简图如图（二）所示，系统采用了三冲量串控制和单冲量控制两种方式，以适应不同工况的需要。 测量元件： a)LT：除氧器水箱的运行参数相对比较低（额定： p=0.97MPa、t=176℃），所以在水位的测量部分并没有如 汽泡水位测量一样有测量误差修正。但是为了提高系统可 靠性而采用了三个水位变送器取其三者平均值为除氧器 的水位反信号。 b)LS：水位开关用来检知水位低1值、水位低2值、水位高 1值、水位高2值、水位高3值并触发报警或启动相关保 护。 c)FT1：给水流量测量信号来自锅炉协调控制中的给水流量
15T/H热力喷雾式除氧器使用说明书 产品型号YRL--15 产品图号R324 --0 文件编号43-R324-0 编制 校核
一.简介 锅炉给水虽经软化或除盐等方法处理,使锅炉受热面不结水垢,但水中仍然含有氧和二氧化碳等其它气体,其中氧是一种主要的去极化剂,它的存在将促使锅炉设备及热力系统金属面产生腐蚀.这种腐蚀通常是局部性溃疡腐蚀,严重时使锅炉设备产生穿孔，从而影响锅炉设备及热力系统运行的安全性和使用寿命.为了确保锅炉安全经济运行，国家标准局颁发的GB1576—85《低压锅炉水质标准》中明确规定，锅炉额定蒸发量大于2T/H均要除氧。本装置为15T/H低压锅炉配套用的大气式热力喷雾式除氧器。它具有下列优点： 1、本装置不仅能除去溶解氧并能去除水中的游离的CO 2、NH 3、H2S等腐蚀性气体； 2、经除氧的水中不会增加含盐量及其它杂质； 3、它与其它除氧方法比较还具有稳定可靠。运行操作方便易控制。 二、工作原理 根据气体溶解定律（亨利定律）得知，水中溶解的氧等气体与其在液面上的分压力成正比（同时与水的温度有关），气体在水中的溶解度为： b=kp/p。 式中：b－气体的溶解度，mg/l k－气体的溶解常数，mg/l p－某气体的分压力，MPa P。－水面上各气体的总压力，Mpa。
在热力除氧中P。＝P蒸汽＋P O2＋P CO2＋… 由此可见，在一定压力下，提高水温，氧气在水中的溶解度降低；减小水面上氧气的分压力，促使水中氧气不断逸出。当水温达到对应压力下的饱和温度时，水面上的总压力等于蒸汽压力，氧气的分压力等于零，则氧气在水中的溶解度降为零。 本除氧设备装置就是根据此原理,将水加热到104℃,使溶解气体从水中逸出。给水由除氧头进水管进入经喷嘴雾化成细小水滴,受除氧头下部进入的蒸汽加热,使其达到在相应压力下的饱和温度,去除大部分溶解气体,再下落到拉西环不锈钢填料层达到除氧的目的。
说明书 DESCRIPTION 型号：GC－1080 ／ GS－150 TYPE 名称：1080十/h卧式除氧器和150M3 除氧器水轮安装使用说明书 NAME DE60310 编号： ST60310 SM NO 编制：陈明洁 校对：朱红庆 审核：李焱 上海动力设备有限公司 2004.5.11
卧式除氧器产品说明书 1 总述 卧式除氧器是目前国内外大型火电机组配套的结构先进的除氧器之一，它卧座在除氧器水箱上，比立式除氧器占空间小，它与水箱连接安全可靠，除氧器与水箱的连接为一根φ630×16的下水管和二根φ550×16的蒸汽连通管对接，故工地焊接工作量小，且接管的对接焊缝可进行热处理和X射线探伤检查，避免了立式除氧器与水箱采用马鞍形管座连接结构所致，工地装配焊接工作量多、难度大、要求高。焊缝不能进行热处理和不能用X射线探伤检查，致使立式除氧器与水箱的连接安全性较差等弊病。卧式除氧器与系统管道的连接均用焊接短管，在制造厂制造时便于用水压试验来验证除氧器的强度和密封性能，保证出厂制造质量。同时除氧器卧式布臵，可在除氧器顶部的长度方向布臵一个封闭式管式的凝结水进水室，只有这样的进水室才能布臵较多喷射凝结水的恒速喷嘴。使除氧器能适应机组在变负荷运行时要求除氧器处理的凝结水的量随机组负荷的变化而变化，从而实现了除氧器的滑压运行，保证除氧器在运行时安全可靠，在除氧系统中只有一根凝结水进水总管与除氧器进水室连接改变了立式除氧器在滑压运行时要求凝结水分路进除氧器状况。简化了系统，方便了操作为除氧器实现全自动控制创造了有利的条件。
2 用途 卧式除氧器是大型火电机组回热系统中重要辅机之一。它的主要功能是除去凝结中的氧和二氧化碳等非冷凝气体，其次是将凝结水加热至除氧器运行压力下的饱和温度，而加热汽源一般是汽机低压侧的抽汽及其它方面余汽、疏水等从而提高机组的热经济性，并将达到标准含氧量的饱和水储存于除氧器水箱中随时满足锅炉的需要，保证锅炉的安全运行。
一、除氧器是什么？ ——除去水中溶解氧的密闭容器。 注解：水——指锅炉给水，即进入锅炉的水； 溶解氧——以分子形式存在于水中的氧气，即氧分子O2； 密闭容器——压力容器，一般为低压。 二、为什么要对锅炉给水进行除氧？ ——锅炉水中的溶解氧，和炉体金属铁组成腐蚀电池，铁是阳极，失去电子成为亚铁离子，氧为阴极进行还原，溶解氧的这种阴极去极化的作用，造成对锅炉铁的腐蚀，此外氧还会把溶于水的氢氧化铁沉淀，使亚铁离子浓度降低，从而使腐蚀加剧。当水中含有溶解氧时，造成对炉体的腐蚀，随着含氧浓度的增加，腐蚀
如图，进入锅炉的给水经过加热成为高温高压水蒸汽，高温高压水蒸汽推动汽轮机作功，从而带动发电机发电；作功后的蒸汽（称为乏汽）进入凝汽器被凝结成水（凝结水）；凝结水经过低压加热器加热后进入除氧器；经过除氧后的凝结水进入高压加热器，进一步提高水温，然后进入锅炉，从而完成一个工质循环。这里工质当然是水及水蒸汽。 四、除氧器为什么通常都很大？ ——当某种原因上述循环中断而锅炉停机时，为了使锅炉有足够的时间冷却，需要继续向锅炉进水，这部分水从何而来呢？只能是存储在某个容器中，高低压加热器作为换热设备不具备存储功能，所以这个储水功能有除氧器承担，这就是为什么除氧器通常都很大的原因之一。 五、 如图，进水含氧量50ppb，出水含氧量5ppb，问其余45ppb哪儿去了？ 显然它只能被排出容器外。将溶解氧排出容器外的装置称为排汽装置。由此可见，排汽装置是否正确合理，是决定出水含氧量是否合格的主要因素之一。简单地说，本来需要除去45ppb的溶解氧，因排汽装置不合理，只排出了30ppb，于是剩下的20ppb重新溶入水中，出水含氧量必然超标。
课程设计报告 ( 2014-- 2015年度第二学期) 名称：控制装置及仪表课程设计 题目：除氧器水位单回路控制系统设计院系：自动化系 班级：1204班 学号：201209010313 学生姓名：沈一鸣 指导教师：韦根源老师 设计周数：一周 成绩：
日期：2015年6月26日
《控制装置与仪表》课程设计 任务书 一、目的与要求 认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 1．了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 2．掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM 数据写入器的使用方法。 3．初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 二、主要内容 1．按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2．组态设计 2．1KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2．2组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3．控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行观察和记录。 4．系统调试
设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必需的系统修改 时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容： ｌ）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； ２）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； ３）对控制回路进行在线整定； ４）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 三、进度计划
热力除氧器说明书
大气热力喷雾式除氧器 使用说明书 一、用途 热力喷雾式除氧器是作为驱除锅炉用水中所含的氧气的设备，以保护锅炉免受氧的腐
蚀。 三、工作原理 给水和补给水的除氧是电站锅炉或工业锅炉防止腐蚀的主要方法。在压力容器中，溶解于水中的气体量和水面上气体的分压力成正比，采用热力除氧的方法，亦即用蒸汽来加热给水，提高水的温度，水面上蒸汽的分压力就逐渐增加，而溶解气体的分压力逐渐降低，溶解于水的气体就不断逸出，当维持容器于一定的压力下，蒸汽加热给水达到沸腾温度，水面上全部是水蒸汽，溶解气体的分压力为零，亦即溶解于水的气体可被去掉。 除氧的效果一方面决定于是否把给水加热到沸腾温度了，另一方面决定于溶解气体的排除速度，这个速度与水和蒸汽接触表面积的大小有很大的关系。采用喷雾和填 圈的方式，水通过喷咀被强烈地播撒成雾滴下落，与上升的蒸汽流相遇，雾化的结果 大大增加了水和热蒸汽的接触面积，强化了汽水热交换的效果。雾状的水滴继续经无规则堆放的填圈层时，受到蒸汽的进一步加热，水迅速被加热，使溶解于其中的气体的排除速度也就更快，因此水在除氧器中停留的时间很短，而除氧效果很彻底。这样，与陈旧的淋水盘式热力除氧器相比，喷雾填圈型式的除氧器有下列优点： 1、由于传热效果的迅速而充分，在相同的体积时，喷雾填圈式就有较大的出力，或者在具有相同的出力时，喷雾填圈式有较小的体积和重量，从而降低了钢材的消耗量。 2、除氧器的出力可以在很大范围内变动，除氧效果仍然保持稳定，当负荷从30％变 型 号 额定 出力 工作 压力 工作 温度 进水 压力 进水 温度 设备 净重 水箱有 效容积 运行 重量 t/h 表压 MPa ℃ 表压 MPa ℃ kg m 3 吨 YDQ －1200/6.5 6.5 0.02 104 0.2 20 1453 3.3 6.5 YDQ －1500/10 10 0.02 104 0.2 20 2400 5.0 10 YDQ －1600/15 16 0.02 104 0.2 20 3260 7.5 13.5 YDQ －1800/20 20 0.02 104 0.2 20 3580 10.0 17 YDQ －1800/25 25 0.02 104 0.2 20 3980 12.5 20 YDQ －2000/30 30 0.02 104 0.2 20 4840 15.0 24 YDQ －2500/40 40 0.02 104 0.2 40 6500 20.0 30 YDQ －2500/50 50 0.02 104 0.2 40 7200 25.0 36 YDQ －2500/70 70 0.02 104 0.2 40 9700 35.0 52 YDQ －2500/80 80 0.02 104 0.2 40 9900 35.0 52 YDQ －2600/100 100 0.02 104 0.2 40 10800 40.0 58 YDQ －2800/150 150 0.02 104 0.2 40 12000 50.0 68
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 课程设计报告 ( 2014-- 2015年度第二学期) 名称：控制装置及仪表课程设计 题目：除氧器水位单回路控制系统设计 院系：自动化系 班级：1204班 学号：201209010313 学生姓名：沈一鸣 指导教师：韦根源老师 设计周数：一周
成绩： 日期：2015年6月26日
《控制装置与仪表》课程设计 任务书 一、目的与要求 认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 1．了解过程控制方案的原理图表示方法（SAMA图）。 2．掌握数字调节器KMM的组态方法，熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM 数据写入器的使用方法。 3．初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 二、主要内容 1．按选题的控制要求，进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA图表示出来。 2．组态设计 2．1KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图，由组态图 填写KMM的各组态数据表。 2．2组态实现 在程序写入器输入数据，将输入程序写入EPROM芯片中。 3．控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性，以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路，模拟 控制对象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中，以便进行 观察和记录。 4．系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由 于生产过程已经处于运行或试运行阶段，此时应以观察为主，当涉及到必 需的系统修改时，应做好充分的准备及安全措施，以免影响正常生产，更 不允许造成系统或设备故障。动态调试一般包括以下内容：ｌ）观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常； ２）检查控制系统逻辑是否正确，并在适当时候投入自动运行； ３）对控制回路进行在线整定； ４）当系统存在较大问题时，如需进行控制结构修改、增加测点等，要重新组态下装。 三、进度计划
旋膜式除氧器安装、使用说明书 Rotary film type deaerator installation, operation instruction 一、旋膜除氧器的设计特征 one, rotary membrane deaerator design features 旋膜除氧器，是一种新型热力除氧器，可用于定压、滑压、负压等方式运行，适应于各类电站锅炉、工业锅炉给水及热电厂补给水或热用户用水的除氧。 Rotary membrane deaerator, is a new type of thermal deaerator, can be used for constant pressure, sliding pressure and negative pressure means such as operation, suitable for all kinds of power station boiler, industry boiler feed water and thermal power plant supplies water or hot water users of oxygen. 旋膜除氧器的设计特征是： Rotary membrane deaerator design features are: 利用气体在水中的溶解特性，通过加热蒸汽，将进入除氧器的补给水、凝结水（包括各种疏水）加热到与除氧器内部压力相对应的饱和温度。 根据亨利定律和道尔顿定律，溶解水中的氧和二氧化碳等非冷凝气体自水中析出，由顶部排气管排入大气，使水中的含氧量达到规定的标准，合格的除氧水贮存在除氧器下部的水箱中，随时准备锅炉给水的需要。 Using gas in water dissolving characteristic, through the heating steam, will enter the deaerator supply water, condensate (including all kinds of hydrophobic) heating to the deaerator internal pressure corresponding saturation temperature. According to Henry's law and Dalton law, the dissolution is the water of oxygen and carbon