1、1锅炉液位控制系统摘要：在锅炉运行过程中，锅炉水位作为重要的参数，无论水位过低或过高在一定程度上都会危害设备，通过人工的方式进行调整，难以达到控制精度。为此本文提出锅炉液位控制系统，同时对其进行分析，进而在一定程度上为应用锅炉液控制系统奠定理论基础。 关键词：锅炉 控制系统 动态分析 1 锅炉介绍 1.1 锅炉简介 在生产和生活中，通过锅炉产生的热水或蒸汽可以直接满足所需的热能，或者可以通过蒸汽动力装置进一步将热能转换为机械能，甚至可以借助发电机将热能转换为电能。 1.2 锅炉的规格 锅炉规格表示锅炉生产蒸汽或加热水的能力及水平。蒸汽锅炉的规格以单位时间内产生蒸汽的数量及蒸汽参数表示，热水锅炉
2、的规格以单位时间内水的吸热量及热水参数表示。 1.3 锅炉分类 对于锅炉来说，分类标准不同，锅炉分类也存在一定的差异： 根据结构形式：分为锅壳锅炉、水管锅炉、水火管锅炉。根据用途：分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉。根据容量大小：分为大型锅炉、中型锅炉、小型锅炉。根据蒸汽压力大小：分为低压锅炉2（p2.5MPa） 、中压锅炉（2.5MPp5.9MPa） 、高压锅炉（p=9.8MPa） 、超高压锅炉（p=13.7MPa） 。根据燃料和能源种类：分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热锅炉。根据燃料的燃烧方式：分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉。按照介质的流动方式：分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。
3、1.4 锅炉控制系统介绍 1.4.1 背景 在全厂的日常工作中，锅炉作为重要的动力设备，其功能就是提供合格稳定的蒸汽，进而在一定程度上满足生产的需要。锅炉作为复杂的控制对象，其输入变量主要包括：负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风量等。 1.4.2 关于锅炉计算机控制系统 锅炉微计算机控制作为一项新技术，是由微型计算机软、硬件，自动控制、锅炉节能等技术进行结合的产物，通过微机对锅炉进行控制。 2 锅炉控制系统分析 2.1 锅炉液位静态控制回路分析 2.1.1 由水泵直接向锅炉供水 由水泵直接向锅炉供水（直供）时，计算机控制水泵把水由低位水箱抽出并送到锅炉，此时打开 V26，V52，其余阀
4、门均关闭，这样水就由低位水箱经 V26，离心泵，V52 进入锅炉。其工艺流程图如图 2.1 所示： 在由水泵直接向锅炉供水（直供）的锅炉水循环过程中，为使系统3平稳安全运行，采用变频器进行自动恒压供水，为保证控制精度，采用反馈调节系统。其控制回路框图如图 2.2： 锅炉底部装有扩散硅压力变送器 DBYG，它检测液位信号并将其转换为 420mA 直流电流信号，通过电缆线将其送至模拟量输入模块 5017，经模块 CPU 送至工控机进行数据处理。如果锅炉液位低于给定值，由模拟量输出模块 5024 输出 15V 直流电压信号控制变频器，通过水泵给锅炉加水。 2.1.2 锅炉进水由电动阀 VC1 控制的
5、静态分析 由电动阀 VC1 控制向锅炉供水时，首先为了实现恒压供水高位水槽一直是满的，在此回路中打开 V27，V39，V33，V51，其余阀门均关闭。这样水就可以由低位水箱经 V27，水泵，V39，高位水槽，V33，VC1，进水流量传感器，V51 进入锅炉。其回路图如图 2.3 所示。 锅炉底部的扩散硅压力变送器 DBYG，将液位信号检测并转换为420mA 直流电流信号，通过电缆线将其送至模拟量输入模块 5017 经模块 CPU 送至工控机进行数据处理，然后进行 A/D 转换，控制框图如图 2.4所示。 2.2 锅炉动态控制回路分析 由水泵和电动阀 VC2 控制锅炉的动态水位时，需要打开V27
6、，V52，V21，V34，VC2，V35，V24 阀门，其余阀门均关闭，这样可以实现锅炉的动态控制。其工艺流程图如图 2.5 所示。 锅炉底部的扩散硅压力变送器 DBYG，将液位信号检测并转换为4420 mA 直流电流信号，通过电缆线将其送至模拟量输入模块 5017 的第2 通道，经模块 CPU 送至工控机进行数据处理，其控制框图如图 2.6 所示。此回路也是以出水作为扰动，扰动由 VC2 控制，其大小可人来通过计算机手动设置。通过前溃控制，按照出水扰动进行补偿，当出现扰动，根据所测得的干扰的大小和方向，前馈控制器就直接按一定规律进行控制，进一步降低干扰对液位的影响，同时为了加强系统对其他扰动
7、的控制，提高控制精度，系统还采用了反馈控制，即通过锅炉液位传感器，A/D 转换器把非电量信号转换为数字量信号输入计算机，以控制液位保持一定高度。 3 结束语 锅炉水位控制室锅炉运行最重要的参数，水位过低过高都对设备有很大的危害，靠人员调整控制精度到不到要求而且也增加了运行人员的劳动强度。通过这套系统投入运行产生的效果是明显的意义十分重大。 参考文献： 1周佩.锅炉给水泵的日常维护与故障排除J.中小企业管理与科技（下旬刊） ，2010（02）. 2李伟忠，安文广，张丽波.蒸汽锅炉爆管事故原因及处理方法探讨分析J.价值工程 2012（29）. 3张超.SIMATIC S7 在锅炉控制系统中的应用D.广东工业大学，2007.
