专利名称：一种准确、连续控制汽包液位的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种准确、连续控制汽包液位的装置，属于加热炉生产区域设备技术领域。
背景技术：
在加热炉汽水循环中，通过汽包的调节作用，使冷却水在炉体内循环，达到保护炉体并降温冷却的作用。汽包液位过高会影响汽包内汽水分离，产生蒸汽带液现象；水位过低，则可造成水的急速蒸发，使汽水自然循环破坏，严重时会导致汽包损坏或爆炸。目前，控制汽包液位主要由间歇性补水、单冲量/双冲量连续PID调节来实现，存在的问题是汽包液位频繁变化，导致压力、温度波动较大，易造成严重的虚假水位，同时易对外围系统造成影响，系统本身也存在一定危险。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种准确、连续控制汽包液位的装置，实现汽包液位自动跟随设定值，最终稳定在设定值附近的功能，从而解决汽包液位频繁变化，汽包内压力、温度波动的问题，减轻虚假液位的影响。本实用新型的技术方案是一种准确、连续控制汽包液位的装置，包含计算机、可编程控制器、调节阀、液位计、流量计、压力计、热电偶，计算机与可编程序控制器相连接，调节阀上装有定位器，可编程序控制器的信号输出端与调节阀的定位器相连接，液位计、流量计、压力计、热电偶分别与可编程控制器连接。计算机和可编程序控制器之间通过网络连接。所说的调节阀包括补水调节阀和蒸汽调节阀，流量计包括补水流量计和蒸汽流量计。热电偶安装在汽包的上部和下部位置，用于反馈汽包内汽空间温度和水空间温度；汽包补水支管入口装有补水调节阀和补水流量计，用于实时对补水流量进行调节和测量流量，蒸汽出口支管装有蒸汽调节阀和蒸汽流量计，用于实时对蒸汽流量进行调节和测量蒸汽流量；液位计和压力计均分别安装在汽包的两端，分别用来指示汽包两端的液位和压力值，可编程控制器中均取对应项的两端值的平均值。由计算机向可编程控制器设定参数，可编程控制器根据设定的参数向调节阀发出指令，阀体打开一定的开度；根据现场仪表采集的反馈数据，可编程控制器经PID计算，重新向调节阀发出指令，修正阀体开度。实时反复上述动作，达到控制汽包液位的目的。由于汽包液位调节没有自平衡能力，为非线性调节，又存在较大滞后，因此考虑采用补水流量、蒸汽流量、汽包液位作为调节信号的三冲量控制。以汽包液位为主冲量，蒸汽流量作为前馈控制信号引入，以实现扰动的部分补偿，给水流量作为辅助冲量，使之适应汽包的蒸发量，把液位控制在设定值附近，完成汽包液位的控制。[0011]本实用新型的积极效果本实用新型可以实现汽包液位的PID调节，准确、连续控制汽包液位，可以手动控制或自动控制；本实用新型综合考虑了汽包压力、温度、液位以及蒸汽流量的影响，可以实现连续补水，补水过程中，液位波动较小，对汽包内压力、温度的变化影响较小，实现汽包安全、稳定运行。
图1是本实用新型实施例结构示意图；图2是本实用新型的安装结构示意图。图中计算机1、可编程控制器2、液位计3、压力计4、热电偶5、补水调节阀6、蒸汽调节阀7、补水流量计8、蒸汽流量计9、汽包10。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例进一步说明本实用新型一种准确、连续控制汽包液位的装置，包含计算机1、可编程控制器2、调节阀、液位计3、流量计、压力计4、热电偶5，计算机与可编程序控制器相连接，用于现场状态显示和参数设定输入，调节阀上装有定位器，可编程序控制器的信号输出端与调节阀的定位器相连接，定位器驱动阀体动作，并实时反馈阀体的位置；液位计、流量计、压力计、热电偶分别与可编程控制器连接，采集数据反馈给可编程控制器。计算机和可编程序控制器之间通过网络连接。所说的调节阀包括补水调节阀6和蒸汽调节阀7，流量计包括补水流量计8和蒸汽流量计9。热电偶安装在汽包10的上部和下部位置，用于反馈汽包内汽空间温度和水空间温度；汽包补水支管入口装有补水调节阀和补水流量计，用于实时对补水流量进行调节和测量流量，蒸汽出口支管装有蒸汽调节阀和蒸汽流量计，用于实时对蒸汽流量进行调节和测量蒸汽流量；液位计和压力计均分别安装在汽包的两端，分别用来指示汽包两端的液位和压力值，可编程控制器中均取对应项的两端值的平均值。计算机操作画面对PID调节模型进行参数设定，选择比例、积分、微分调节，设置 K、Tl、TD调节参数，并设置PID调节模型其它相应参数。将设定参数送给可编程控制器，可编程控制器根据设定的参数对调节阀进行控制。调节阀上的定位器根据可编程控制器的输出，驱动阀体动作到预定位置。同时定位器、 液位计、流量计、压力计、热电偶将监测数据反馈给可编程控制器，反馈值与设定值进行比较，经PID模型计算，可编程控制器输出修正调节阀开度。
权利要求1.一种准确、连续控制汽包液位的装置，其特征在于包含计算机(1)、可编程控制器 (2)、调节阀、液位计(3)、流量计、压力计(4)、热电偶(5)，计算机与可编程序控制器相连接，调节阀上装有定位器，可编程序控制器的信号输出端与调节阀的定位器相连接，液位计、流量计、压力计、热电偶分别与可编程控制器连接。
2.根据权利要求1所述的准确、连续控制汽包液位的装置，其特征在于所说的调节阀包括补水调节阀(6)和蒸汽调节阀(7)，流量计包括补水流量计(8)和蒸汽流量计(9)。
3.根据权利要求1或2所述的准确、连续控制汽包液位的装置，其特征在于计算机和可编程序控制器之间通过网络连接。
专利摘要本实用新型涉及一种准确、连续控制汽包液位的装置，属于加热炉生产区域设备技术领域。技术方案是包含计算机、可编程控制器、调节阀、液位计、流量计、压力计、热电偶，计算机与可编程序控制器相连接，调节阀上装有定位器，可编程序控制器的信号输出端与调节阀的定位器相连接，液位计、流量计、压力计、热电偶分别与可编程控制器连接。本实用新型综合考虑了汽包压力、温度、液位以及蒸汽流量的影响，可以实现连续补水，补水过程中，液位波动较小，对汽包内压力、温度的变化影响较小，实现汽包安全、稳定运行。
文档编号F22D5/26GK202253584SQ20112029127
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者张伟, 李二伟, 赵文敬 申请人:唐山钢铁集团微尔自动化有限公司