锅炉汽包水位的控制研究

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中国矿业大学信电学院

课程设计

姓名：___ 叉叉_ __

班级: 自动化06-9班

学号： 05062395

指导老师：常俊林

锅炉汽包水位的控制研究

摘要

锅炉是化工、炼油、发电、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。锅炉往往成了不少工厂不可缺少的一部分，因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。

锅炉是全厂重要的动力设备，其要求是供给合格蒸汽，使锅炉蒸汽量适应负荷的需要。为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。锅炉水位控制系统是过路生产控制系统中最重要的环节。锅炉是一种特种设备，是工业生产中的常用设备。对锅炉生产操作如果不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故。这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。而对水位的控制不当，往往是汽包受到蒸汽负荷干扰后，产生虚假水位，使控制器反向动作。

本文在分析了锅炉汽包水位特性的基础上，梳理了控制系统的几种方案，对其中的三种方案进行了Matlab仿真，并提出了硬件设计方案，以及阐述了先进控制策略的发展。

关键词：锅炉；汽包水位控制；仿真；控制策略

The Research Of Boiler’s Drum Water Level Control

ABSTRACT

The boiler is absolutely necessary significant power plant of industry production

process such as the chemical industry, oil refining, generation of electrical energy,

papermaking and refines sugar and so on. As a result, it is indispensable

systematically to analyze research to the automatic control in the boiler installation.

The boiler is the power plant that the whole factory is significant, that such is

providing competent steam, causing the boiler amount delivering steam adapt to the

burden necessaries. For this reason, production process every main technology

parameter has to rigorously enforce the control. Segment that the boiler water level

control system is the most significant in the boiler.

This paper analyzes the characteristics of the boiler drum water level on the basis

of the control system of combing several options, of which three programs of the

Matlab simulation and made the hardware design, and will elaborate on the

development of advanced control strategies.

Key Words: boiler; drum water level control; simulink; control strategy

锅炉汽包水位的控制研究 ....................................................................................................... 2

摘要 ........................................................................................................................................... 2

ABSTRACT .......................................................................................................................... 3

1绪论 ........................................................................................................................................ 6

1.1意义 ................................................................................................................................. 6

1.2 虚假水位的形成及对策 ................................................................................................ 6

1.3本文的主要工作 ............................................................................................................. 7

2锅炉汽包水位的动态特性 .................................................................................................... 8

2.1给水流量作用下的动态特性 ......................................................................................... 8

2.2蒸汽流量作用下的动态特性 ......................................................................................... 8

3汽包锅炉水位控制系统的设计 .......................................................................................... 10

3.1概述 ............................................................................................................................... 10

3.2单冲量控制系统 ........................................................................................................... 10

3.3双冲量控制系统 ........................................................................................................... 11

3.4三冲量控制系统 ........................................................................................................... 11

3.4.1单级三冲量控制系统 ............................................................................................ 11

3.4.2三冲量串级控制系统 ............................................................................................ 12

4锅炉汽包水位的Matlab仿真 ............................................................................................ 15

4.1仿真软件功能概述 ....................................................................................................... 15

4.2汽包锅炉水位控制系统的仿真 ................................................................................... 15

4.2.1单冲量控制系统的仿真 ........................................................................................ 15

4.2.2三冲量控制系统的仿真 ........................................................................................ 16

4.2.3仿真结果分析 ........................................................................................................ 18

5硬件设计 .............................................................................................................................. 19

5.1 8051单片机的原理及特点 .......................................................................................... 19

火电厂锅炉汽包水位的智能控制研究

通馋屯潦强】｜：　２０１２年５月２５日第２９卷第３期Ｔｅｌｅｃｏｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎ０　：　：　：．　竺．　旦　

文章编号：１００９—３６６４（２０１２）０３—００８３—０３　

火电厂锅炉汽包水位的智能控制研究　

陈振山，高明帅，张红侠　（华北电力科学研究院有限责任公司，北京１０００４５）　

摘要：针对传统锅炉汽包水位控制技术及其应用现状，论文对火电厂锅炉汽包水位智能控制技术进行了研究分析，　首先简要分析了汽包水的特性及其控制技术应用现状，在此基础上重点分析了锅炉汽包水位的智能控制策略，给出了基　于传感器自身可靠度的汽包水位测量方案，并有针对性的提出了汽包水位的智能控制方法，大大提高了锅炉汽包水位的　控制精度，对于进一步提高火电厂锅炉汽包水位的智能化控制应用水平具有较好的借鉴意义。　

关键词：火电厂；锅炉；汽包水位；智能控制　中图分类号：ＴＰ３１１　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｄｒｕｍ　Ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　Ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔｓ　

ＣＨＥＮ　Ｚｈｅｎ－ｓｈａｎ，ＧＡＯ　Ｍｉｎｇ－ｓｈｕａｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｘｉａ　（Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４５，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓ—　ｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ　ｔｈｅ　ｄｒｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ—　ｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｗｈｉｃｈ，ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｆｏｒ　ｄｒｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ　ｗａｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ，ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｏｆ　ｄｒｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｂａｓｅｄ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ｉｔ—　ｓｅｌｆ　ｗａｓ　ｇｉｖｅｎ　ｏｕｔ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔａｒｇｅｔｅｄ　ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ．ＡＩｌ　ｔｈｉｓ　ｗｏｒｋ　ｉｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｔｉｖｅ　ｆｏｒ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｂｏｉｌｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ；ｂｏｉｌｅｒ；ｄｒｕｍ　ｌｅｖｅｌ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　

锅炉汽包水位控制系统初步论文

锅炉汽包水位控制系统的初步探析

摘要：锅炉汽包水位自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量，并维持汽包中的水位在工艺允许的范围内。维持汽包水位在给定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一，水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。这些后果都是十分严重的，随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位控制系统的调节愈显迫切。

关键词：锅炉汽包水位、三冲量控制系统、双冲量控制系统、单冲量控制系统

abstract: the boiler drum water level to automatically

adjust the task is to make water tracking the evaporation

capacity of boiler, and maintain the drum water level in the

process allows range. maintain the drum water level in a given

range is to ensure the safe operation of the boiler and steam

turbine necessary conditions, but also the major indexes of

the normal operation of boilers, one of high water level, can

affect the drum separation in effect, make the export of

汽包锅炉给水水位自动控制系统的设计(毕业设计论文)

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