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除氧器液位波动原因分析及处理措施
作者：徐长旺
来源：《科技视界》2016年第11期
【摘要】除氧器正常运行时给蒸汽发生器提供水源，除氧器液位的稳定对保证堆芯的冷
却具有重要的意义。本文通过介绍除氧器液位控制的原理，从理论上分析了可能导致除氧器液位异常波动的原因，并在此基础上分析了其响应的处理措施。
【关键词】除氧器液位；波动；处理
0 概述
秦山核电三厂除氧器是二回路热力系统中重要的一个设备，它的主要功能有两方面：一方面是对给水进行除氧，以降低给水溶解氧对系统设备的腐蚀，另一方面是为给水泵提供足够的净正吸入压头，并且储备一定的给水装量，是确保向蒸汽发生器正常供水的重要环节。秦山核电三厂除氧器正常运行时储存338m3的水，相当于电站满负荷运行时5分钟需要的水量。不
管电厂负荷如何变化，除氧器水位控制的功能就是保证除氧器贮水箱中的水位恒定在
3380mm，确保除氧器的水位控制正常对机组的安全运行有着重要的意义。
1 除氧器液位控制
1.1 除氧器液位控制模式
除氧器水位控制系统的目的是保持除氧器储水箱的水位恒定。系统包括三个水位控制阀和三个水位控制器，每一个控制阀和控制器都有各自的水位变送器监测除氧器储水箱的水位。
手动开关64321-HS4410A有三个位置“LT4410A，LT4410B，LT4410C”，用来选择三个水位控制器的主、从位置。当选定一个位置时，两个控制器投入运行：一个控制器在AUTO位置，一个控制器在STANDBY位置。
在AUTO位置的水位控制器用于调节两个由控制开关64321-HS4410C选定在AUTO位置的水位控制阀，在STANDBY位置的水位控制器控制剩下的一个在STANDBY位置的水位控制阀。STANDBY通道（LT/LC）在除氧器低水位时投入运行。
手动开关64321-HS4410C有三个位置“LCV4207#1，#2；LCV4207#1，#3；LCV4207#2，#3”，用来选择将AUTO/STANDBY水位控制器的控制信号送至相应的水位控制阀。每一个水位控制阀都有各自本身的手动开关，分别为HS4207#1，HS4207#2，HS4207#3，每一个手动开关有三个位置：CLOSE-STABDBY-AUTO，一旦HS4410C选定了一个位置后，三个水位控制阀中的两个阀的手动开关必须手动选定在AUTO位置，第三个控制阀的手动开关必须手动选
定在STANDBY位置。
水位自动控制系统就是将水位信号转换为开关信号，再用这个开关信号去控制交流接触器，交流接触器再控制一个水泵，就可以达到水位自动控制的目的。水泵有各种各样的工作方式，所以交流接触器也有多种设计方案，这些电气元件按照设计方案连接起来就是电气控制箱。现有多种成熟的设计方案，如GKY1X单台泵系统、GKY2X双台泵系统等等，在网上可以查到各种各样的设计原理图。水泵电气控制箱是很常用的控制设备，工作可靠、使用寿命长。影响水位自动控制系统可靠性和使用寿命的关键因素是液位传感器，就是将水位信号转换为开关信号这一部分。现在主要有电极式、UQK/GSK干簧管式、光电式、压力式、GKY和超声波式等几种方式。这些方式检测原理不同，因而水位自动控制的原理也不同。下面，我们根据液位传感器的检测方式来讲解水位自动控制系统的原理，这是决定水位自动控制系统使用寿命和可靠性的主要因素。 一、电极式液位控制原理 电极式是最早的液位控制方式，其控制原理很简单：因为水是导体，有水的时候两个电极间导电，交流接触器吸合，水泵就开始抽水。图1为电极式在水中控制原理示意图。但是电极在水中会分解而且会吸附很多杂质。如果不及时清理，电极就会失去作用，这是电极式液位传感器固有的缺陷。电极式液位传感器的制造非常简单，有人将导线外皮拨开，插到水里就可以做成电极式液位控制器。所以电极式液位控制器造价很低，价格便宜，但使用寿命很短。即使采用不锈钢做电极，也需要2-3个月清理一下，在污水中电极的使用寿命就更短了。 图1 二、UQK/GSK干簧管液位控制原理 干簧管将电极触点密封在玻璃管内，这样就不直接接触液体了，所以电极不会吸附杂质，使用寿命提高。干簧管的特点就是接近磁铁，触点就会吸合。所以我们将干簧管固定在管壁内固定的位置。浮子里装上磁铁，随着浮力沿着管壁上下滑动，见图2。当浮子经过干簧管时，触点吸合。干簧管触点一般直接驱动交流接触器，可以控制水泵启动。GSK上下限位置精确，但管壁不能有脏东西，安装不能倾斜（小于30°），否则会影响浮子的上下移动。
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。
音叉液位开关工作原理 音叉液位开关的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测， 处理并将之转换为一个开关信号。 雷达液位计的测量原理 雷达液位计采用发射—反射—接收的工作模式。雷达液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面反射后，再被天线接收，雷达液位计记录脉冲波经历的时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷达天线的距离，从而知道液面的液位。 超声波物位计测量原理 超声波物位计的工作原理是由换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。此距离值S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S=CxT/2。 由于发射的超声波脉冲有一定的宽度，使得距离换能器较近的小段区域内的反射波与发射波重迭，无法识别，不能测量其距离值。这个区域称为测量盲区。盲区的大小与超声波物位计的型号有关。 双转子流量计工作原理 双转子流量计的计量室由内壳体和一对螺旋转子及上下盖板等组成，它们之间形成若干个已知体积的空腔作为流量计的计量单元。流量计的转子靠其进、出口处的微小压差推动旋转，并不断地将进口的液体经空腔计量后送到出口，转子将转动次数经密封联轴器及传动系统传递给计数机构，直接指示出流经流量计的 液体总量。 LTD-通用电子流量计 非常适用于水、污水、热水、高压水的计量，结构简单、适应性强，产品广泛应用于油田掺水、注水及石化、热电、市政、矿山、食品等行业。原理：当被测介质流过流量计时，冲击叶轮旋转，在一定的流量范围内，叶轮转速与流量成正比，而当叶轮转动时，叶轮由导磁的不锈钢的叶片，依次接近处于壳体的传感器，周期性地改变传感器磁电回路的磁阻，使通过传感器的磁通量发生变化而产生与流量成比例的脉冲电信号，此信号经过数据处理后分别显示出累计流量值和瞬时
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
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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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液位开关种类及原理 1浮球液位开关 浮球液位开关结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，产生开关信号。 2音叉液位开关 音叉液位开关的工作原理是通过安装在基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉液位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉液位开关的这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号，达到液位报警或控制的目的。为了让音叉伸到罐内，通常使用法兰或者带螺纹的工艺接头将音叉开关安装到罐体的侧面或者顶部。 3电容式液位开关 电容式液位开关的测量原理是：固体物料的物位高低变化导致探头被覆盖区域大小发生变化，从而导致电容值发生变化。探头与罐壁（导电材料制成）构成一个电容。探头处于空气中时，测量到的是一个小数值的初始电容值。当罐体中有物料注入时，电容值将随探头被物料所覆盖区域面积的增加而相应地增大，开关状态发生变化。 4外测液位开关 外测液位开关是一种利用“变频超声波技术”实现的非接触式液位开关，广泛使用于各种液体的液体检测。其测量探头安装在容器外壁上，属于一种从罐外检测液位的完全非接触检测仪表。仪表测量探头发射超声波，并检测其在容器壁中的余振信号，当液体漫过探头时，此余振信号的幅值会变小，这个改变被仪表检测到后输出一个开关信号，达到液位报警的目的。 万联芯城-电子元器件采购网https://www.doczj.com/doc/d7702945.html,一直秉承着以良心做好良芯的服务理念，为广大客户提供一站式的电子元器件配单服务，客户行业涉及电子电工，智能工控，自动化，医疗安防等多个相关研发生产领域，所售电子元器件均为原厂渠道进货的原装现货库存。只需提交BOM表，即可为您报价。万联芯城同时为长电，顺络，先科ST等知名原厂的指定授权代理商，采购代理品牌电子元器件价格更有优势，欢迎广大客户咨询，点击进入万联芯城。
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
河南科技学院新科学院 单片机课程设计报告题目：基于单片机的锅炉水位控制器 专业班级：电气工程及其自动化104 姓名： _ 时间：2012.12.03～2012.12.21 指导教师：邵峰、徐君鹏、张素君 2012年12月20日
基于单片机控制的锅炉水位控制器设计任务书 一. 设计要求 (一) 基本功能 1.具有手动和自动两种操作模式 2.能够实现多点水位数据采集，并实时进行水位状态显示 3.具有多种连锁保护和报警功能 具体工作过程如下： 控制器上电后，首先处于自动工作模式，程序开始扫描当前锅炉的水位和压力状态，如果水位低于正常水位，发出报警信后，同时启动水泵上水，经过一定时间后，如水位到达正常水位，报警将自冻结除，同时如果压力为低压状态则马上启动鼓风机和引风机，否则控制器自动关闭鼓风机和引风机。如果水位达到最高水位和压力超过设定压力时自动报警，同时关闭水泵和风机。系统时刻跟踪显示水位和压力状态。如果你想手动操作，你可以通过手动/自动转换键把系统置为手动工作模式，此时可由人工控制水泵和风机的运行，水位和压力检测由控制器自动完成，且当水位过低时不能手动停止水泵，过高时不能启动水泵，压力过低不能停止风机，过高不能启动风机，从而实现安全联锁保护控制。 （二）扩展功能 1.系统具备一定的硬件抗干扰能力 2.系统增加软件看门狗功能 二．计划完成时间三周 1.第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。 2.第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3.第三周完成软件和硬件的联合调试。
目录 1引言 (1) 2总体设计方案.............................................................................. 1 2.1设计思路.............................................................................. 2 2.2设计方框图 (2) 3设计组成及原理分析..................................................................... 3 3.1水位检测电路设计..................................................................... 3 3.2驱动电路设计 (4) 3.3报警电路设计 (4) 3.4复位电路 (5) 3.5振荡电路 (5) 3.6水位指示电路 (6) 3.7手动自动路 (6) 4总结与体会 (7) 参考文献…………………………………………………………………………… 8附录1 …………………………………………………………………………… 9附录 2 …………………………………………………………………………… 10附录 3 …………………………………………………………………………… 11附录 4 (12)
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
西安祥天和电子科技有限公司详情咨询官网https://www.doczj.com/doc/d7702945.html, 主营产品：液位传感器水泵控制箱报警器GKY仪表液位控制系统，液位控制器，无线传输收发器等 液位控制器工作原理 液位控制器是简单的液位控制系统，接线简单、使用灵活。常见的有GKY通用液位控制器和水位报警器，可以接入GKY液位传感器、电极探头（如GKYC-DJ）、UQK01等液位传感器。以下，以GKY传感器为例来说明其工作原理。 一、GKY通用液位控制器工作原理 通用液位控制器外形尺寸长150宽90高70mm，继电器输出I、输出II同步工作，在低水位吸合高水位断开，继电器触点负荷均为220V10A。用于供水时选择4端接入控制回路，用于排水时选择5端接入控制回路。以下为UGKY典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器： 供水接线方案排水接线方案 二、GKY液位报警器工作原理
水位报警器外形尺寸长150宽90高70mm，可以配一个或两个液位传感器。配一个传感器时，报警器为水满报警：即在这个传感器有水时发出声光报警，同时上限继电器吸合。如果将报警器设置1（7、8端子）用一段导线连接（即短路），则报警器为缺水报警：即在这个传感器无水时发出声光报警，同时下限继电器吸合。如果配两个传感器时，则报警器在下限无水或上限有水时发出声光报警，同时相应的继电器吸合。继电器触点负荷均为220V10A。如果不需要声音报警则把设置2（9、10端子）用一段导线连接即可。以下为GKY-BJ典型的电气控制接线方案，其中KA为中间继电器或交流接触器： 以上是最简单电气控制方案，复杂的控制功能可以通过电气控制的设计来实现。具体可在https://www.doczj.com/doc/d7702945.html,的“资料免费下载”栏目中下载所需的电气控制柜设计方案。
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
本文通过对常用20种液位计工作原理的解读,从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理,系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上,做出准确的判断提供依据。常见液位计种类1、磁翻板液位计２、浮球液位计3、钢带液位计４、雷达物位计5、磁致伸缩液位计6、射频导纳液位计７、音叉物位计8、玻璃板／玻璃管液位计9、静压式液位计1０、压力液位变送器11、电容式液位计12、智能电浮筒液位计13、浮标液位计1４、浮筒液位变送器１5、电接点液位计16、磁敏双色电子液位计1７、外测液位计1８、静压式液位计19、超声波液位计20、差压式液位计(双法兰液位计)常用液位计的工作原理1、磁翻板液位计磁翻板液位计:又叫磁浮子液位计,磁翻柱液位计。原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板,使红白翻柱翻转１8０°,当液位上升时翻柱由白色转为红色,当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球(简称浮球)在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器(磁簧开关）作用,使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化,进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时,原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置(浮子）根据液位的情况带动钢带移动,位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动,进而作用于计数器来显示液位的情况。4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表,雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收,并将距离信号转化为物位信号。5、磁致伸缩液位计磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流,该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子,此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时,浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲,这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即液面的位置。6、射频导纳液位计射频导纳料位仪由传感器和控制仪表组成，传感器可采用棒式、同轴或缆式探极安装于仓顶。传感器中的脉冲卡可以把物位变化转换为脉冲信号送给控制仪表，控制仪表经运算处理后转换为工程量显示出来，从而实现了物位的连续测量。7、音叉物位计音叉式物位控制器的工作原理是通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。８、玻璃板液位计(玻璃管液位计)玻璃板式液位计是通过法兰与容器连接构成连通器,透过玻璃板可直接读得容器内液位的高度。9、压力液位变送器压力式液位计采用静压测量原理，当液位变送器投入到被测液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力的同时,通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Pｏ与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Ｐo，使传感器测得压力为：ρ.g．H，通过测取压力Ｐ,可以得到液位深度。10、电容式液位计电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内,金属棒作为电容的一个极,容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε２不同,比如:ε１>ε2,则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降,ε值减小，电容量也减小。所以,电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。11、智能电浮筒液位计智能电浮筒液位计是根据阿基米德定律和磁藕合原理设计而成的液位测量仪表，仪表可用来测量液位、界位和密度，负责上下限位报警信号输出。１2、浮标液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下,将通过钢带(绳)的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子)根据液位的情况带动钢带（绳）移动,位移
课程设计名称：电子技术课程设计 题目：液位控制器的电路模拟设计 学期：2011-2012学年第2学期 专业：自动化 班级： 姓名： 学号：
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
课程设计任务书 一、设计题目 液位控制器的电路模拟设计 二、设计任务 1.检测显示液位功能。 2.控制通道输出为双向晶闸管或继电器，一组转换触点为市电（220V 10A） 3.实现与给定液位比较控制功能。 三、设计计划 电子技术课程设计共1周。 第1天：选题，查资料； 第2天：方案分析比较，确定设计方案； 第3～4天：电路原理设计与电路仿真； 第5天：编写整理设计说明书。 四、设计要求 1. 画出整体电路图。 2. 对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求。 3. 写出设计说明书。 指导教师： 时间：2011年6月24
1. 方案论证 1.1 设计方案 1.2系统组成框图 2.原理及技术指标 3.单元电路设计及参数计算3.1电源电路 3.2 水位检测和水位控制电路3.2.1水位检测电路 3.2.2 水位控制电路 3.3液位显示电路 3.3.1液位显示部分结构流程图3.3.2液面显示原理 3.4 电机开关控制电路 3.5 电机状态显示电路 3. 6报警电路 4. 仿真 5. 液面控制器总原理图 6.设计小结 7. 参考文献
本液位控制器模拟电路系统具有水位手动控制、电机运转指示、超警戒报警等功能，由七部分组成，即液位检测电路、液位显示电路、液位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路。它采用了二极管、三极管、稳压管、继电器、三端稳压电路等多种电子元件来实现以下为各部分电路及元件原理。其中，液位检测电路是通过压电式单向测力传感器实现将水位变化产生的压力变化转换成电流信号，便于后期的处理。水位控制电路是利用电压比较器的原理实现水位的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免水位压力变化产生的跳闸现象和因水波波动而产生的不稳定信号，同时将比较结果输给下一级。电机开关控制电路是将上一级的结果反映到继电器上，同时利用继电器的特性决定电机是否工作。本系统实现了对水位得监测以及报警，采用传感器和单片机对液位进行监测、显示，精度和灵敏度都比较高，同时也给予了声音报警。电机状态显示电路是通过发光二极管的亮灭显示出电路的工作状态，加水还是在放水。报警电路是利用电压比较器的原理实现水位超过警戒值就报警的功能。电源电路采用电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成直流12V、5V电压。稳压电路由三端稳压器实现，用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路非常简单，且安全可靠。直流电源电路对水位检测电路、水位控制电路、电机开关控制电路、电机状态显示电路、报警电路和电源电路供电，交流电源只对电机供电。 随着科技的发展人们对水位控制的需求越来越多，它不仅要具有自动控制水位的功能，而且要能手动调整水位，给人们的生产生活带来了极大的方便。此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，性能较稳定，操作简单，具有经济前景。
除氧器异常运行调整方案 燃机车间王鹏除氧器作为发电流程中的一个关键设备，需要工作人员认真仔细，熟练掌握设备性能和处理突发事故的能力，才能保证其安全经济稳定运行。下面就除氧器运行中经常出现的异常情况确定调整方案。 1、除氧器水箱水位保持在1.2m——1.6m之间，为保证除氧器水箱最大变化容量，水位宜保持在1.4±0.1m。除氧器压力保持0.03±0.01Mpa。并列除氧器汽平衡门全开，保证并列除氧器压力平衡。温度尽量调整其在工作压力下的饱和温度下工作。低温，水质起不到除氧作用易对设备氧化腐蚀，高温则易造成给水泵气蚀的危险。 2、发现水位、压力变化，要及时调整。调整时阀门开关幅度要尽量小一些，正常调整严禁大开大关。高水位时严禁用放水门调整水位，以防止带来除氧器断水，造成停炉的危险。除氧器并列运行时禁止用开关下水门来平衡水位，防止水压不稳和锅炉上水不畅。 3、并列除氧器出现互相压水，应及时关小压力较高的除氧器进汽门。若调整无效或压水情况较严重，应全关所有运行除氧器进汽门，通知热化车间开大除盐水补水量，待压力下降后，再进行调整。 4、除氧器压力出现大幅度波动，且调整无效时，应立即关闭进汽门，检查集中供热凝结水量、热化除盐水量是否波动。 5、正常运行中，除氧器溶氧不合格，应检查水温是否是相应压力下的饱和温度，压力是否波动，集中供热凝结水来水是否稳定，3台除氧器除盐水进水总量是否在20T/h以内。 6、除氧器最主要的设备缺陷就是振动。运行中主要注意以下几点：（１）防止高水位高压力。（２）除氧器和汽动泵投运时抽汽管道充分疏水。（３）除氧器长期振动很可能就是除氧器内部问题，例如
零部件脱落、喷嘴堵塞、筛盘倾斜等，应及时联系检修处理。0正常运行中，除氧器出现振动，应关小进汽门直至全关，检查进水是否波动，待振动消除后，再逐渐开启进汽门。 7、正常运行中，除氧器水封冲开，应查明原因，此时须将除氧器压力降至零后，水封才能封住。 8、针对引起除氧水溶解氧量升高的原因，应根据参数运行情况，采用试验的手段逐个排除，最后针对确定的原因制定出解决措施。 常见的引起溶解氧量增高的原因，大多是化学补充水温度低、进水量不稳定，造成除氧器压力变化、除氧器各种进水量过大，超过除氧器的设计值、除氧水箱内给水产生过冷、水位过高，淹没液汽网，减少除氧面积、排气阀开度过小、加热压力不足、加热蒸汽压力调整不稳定等。 9、运行中，如需解列单台除氧器，若时间较短，可关闭所有进水门后，随即关闭进汽门，关闭下水门，保持水箱内有正常水位。汽平衡门可以暂时不关，对除氧器进行热保护；若长时间停运，可关闭所有进水门，关小进汽门，压力略高于运行除氧器，使停运除氧器内的水缓慢压至运行除氧器内，待水箱水位降至1.m以下，再关闭进汽门、下水门、汽平衡门。