毕业设计（论文）-锅炉除氧器过程控制课程设计精选.doc

摘 要 热力除氧是用蒸汽将给水加热到饱和温度，将水中溶解的氧气和二氧化碳放出。除氧的目的是防止锅炉给水中溶解有氧气和二氧化碳，对锅炉造成腐蚀摘 要 I 1 引言 - 1 - 1.1 控制系统的的目的 - 1 - 1.2 控制系统的意义 - 2 - 1.3 实验内容 - 2 - 1.4 主要任务 - 2 - 2 正文 - 4 - 2.1除氧器液位控制 - 4 - 2.1.1 实验目的及工艺背景 - 4 - 2.1.2 实验过程 - 4 - 2.1.2 控制系统投运和控制器参数整定 - 8 - 2.2 除氧器出口流量控制 - 12 - 2.2.1 控制系统组态 - 12 - 2.2.2 控制系统投运及参数整定 - 13 - 2.2.3 施加扰动测试控制器性能 - 15 - 2.2.4 实验结果分析 - 16 - 2.3 除氧器压力控制 - 17 - 2.3.1 PI控制器特点 - 17 - 2.3.2 为什么要控制除氧器的压力 - 17 - 2.3.3 控制系统组态 - 18 - 2.3.4 控制系统投运及参数整定 - 19 - 2.3.5 实验结果分析 - 20 - 3 结论 - 21 - 4 收获、体验和建议 - 22 - 参考文献 - 23 - 1 引言 1.1 控制系统的的目的 在我们的设计中，我们主要是以除氧器作为被控对象，由于除氧器是整个工艺过程的开始部分，从公用的工程来的锅炉给水到除氧器，除氧器使用蒸汽把给水加热到饱和的温度，把里面的溶解的氧和二氧化碳逼出来，以免锅炉结垢，除氧器的液位的高低会影响整个系统的工作状态，液位过低，会使的工作水供应不足，导致后续工艺产生不稳定的现象，甚至可能照成巨大的经济损失以及人员安全问题，故必须使得除氧器的液位保持在一定的高度；除氧器的压力和出水阀的流量也均会对除氧器的液位造成影响，从而影响整个系统的工作稳定性，除氧器的压力过高会使得除氧器爆炸，产生不安全的事故，并且压力过大，会使得除氧器中的水被快速的经出水阀被压到除氧器外，供给水的不稳定会使得后续的工艺目的很难实现；除氧器出口的除氧水是去往锅炉汽包的，汽包是产生蒸汽的地方，它的液位非常重要，液位过低就可能造成汽包被烧坏的危险，如果汽包液位过高，产生过热蒸汽的质量就会受到一定的影响，所以汽包液位要控制在一定的范围内，在燃烧系统供应的热量一定，也就是单位时间内蒸发出去的水量一定时，要想使气泡液位稳定下来，就要保证汽包上水流量稳定，所以要对上水流量，也就是除氧器出口流量进行控制；在这个工艺过程中，通入蒸汽的主要目的是为了出去除氧器进料软化水中的氧气，以防送入锅炉的水中含有氧气，腐蚀设备，除氧器对压力的要求比较高，因为除氧器压力过高，会造成除氧器憋压，软化水无法正常蒸发；如果除氧器压力过低会造成除氧不充分，而多余的氧气会在加热的过程中分解出来腐蚀锅炉。 综合上述问题，我们需要去设计一个控制系统达到如下目的： 1）保持除氧器液位的稳定，并且使其稳定在某个设定值上，如此防止出现后续工艺的水供给不足和除氧器爆炸等事件的发生。 2）保持出口流量的稳定，并且稳定于某个设定值，使其工艺能够稳定的工作，如此为后续工艺的稳定工作铺平道路。 3）保持除氧器压力的稳定于某个设定值，使得除氧器能够安全工作。 1.2 控制系统的意义 针对上述的三个目的，我们很容易知道控制系统的意义主要有哪些。首先我们对除氧器的液位进行控制，使其达到一个稳定值，如此建立物料或能量的平衡，以便在稳态时系统的流入量和流出量相等；要求液位必须维持在设定值上，这个设定值代表了一个重要的操作点；缓冲容器的液位控制。其次，我们对出口阀的出口流量进行控制，使得出口流量达到一个稳定值，使得后续汽包液位能够达到稳定。最后我们对除氧器的压力进行控制，这是为了使得除氧器不要出现憋压的情况，防止氧化水无法正常蒸发，并且防止出现除氧不充分，造成锅炉腐蚀。 1.3 实验内容 为了实现上述的控制目的，我们主要需要完成以下的内容：首先我们需要设计一个控制器去控制除氧器的液位，在这个控制系统中，我们把除氧器作为控制对象，除氧器液位作为控制变量，给定一个设定值，利用控制器使其达到这个设定值。其次，我们还需设计一个控制器去控制出口阀的流量，在此控制系统中，控制器为出口流量阀，被控变量为出口流量，我们利用控制器给定一个设定值，使得流量能够稳定在此设定值处，使得工艺过程能够稳定工作。最后，一个控制除氧器压力的控制系统还需要被设计，我们利用此控制系统，使得被控对象达到一个很稳定的压力值，最终到达很好的控制效果。 1.4 主要任务 在此次设计中我们主要要设计三个控制系统，第一个是控制除氧器的液位，第二个是控制出口流量阀的流量，第三个是控制除氧器的压力，虽然从表面上，这三个控制器的控制变量不一样，但是，实际上，他