[实用新型]湿蒸汽锅炉干度自动化控制成套装置

说明书

一、技术领域

本实用新型属一种工业锅炉的设备，涉及一种自动化控制装置，特别适用于湿蒸汽锅炉生产过程中湿蒸汽锅炉干度自动化控制成套装置。

二、背景技术

在锅炉制造业领域，湿蒸汽锅炉是一种工业锅炉，广泛应用于石油工业中的稠油开采等行业。它的主要用途是用来生产一种具有一定干度的湿蒸汽，供其它生产工艺利用。目前由于技术原因，湿蒸汽锅炉的湿蒸汽干度生产过程仍然处于手动控制状态。在手动控制下，稳定性很差，给安全生产与后续的生产工艺都造成很大的影响。

三、发明内容

根据上述问题，本实用新型的目的是提供一种湿蒸汽锅炉干度自动化控制成套装置，依靠该装置可以实现湿蒸汽锅炉的干度生产过程自动化控制。

该成套装置主要由湿蒸汽干度自动化控制装置、执行单元和执行设备等组成；其中有压力变送器、差压变送器、温度传感器、燃料流量变送器、节流装置等构成；其中湿蒸汽干度控制装置为核心装置，该装置主要由计算机或可编程控制器、操作单元、输入输出单元以及用于实现湿蒸汽干度自动化控制的专用控制程序器件构成，这里所谓的程序，实际相当于使用分立元件实现逻辑控制功能中的大量接线、元器件等。

该成套装置中的湿蒸汽干度自动化控制装置之所以采用可编程控制器或者计算机，是因为在实施湿蒸汽干度自动化控制时必需采用现有的发明专利技术—湿蒸汽锅炉干度生产过程自动化调节控制，以及在此基础上进一步开发使其控制功能更加完备。为了使实施更加可靠和简便，所以采用可编程控制器或者计算机。通过对现有专利技术的应用，实现了湿蒸汽锅炉的干度自动化控制。加之计算机的应用，使控制装置的功能可以在很大程度上得到扩展和延伸。

该成套控制装置的基本工作原理如下：

根据锅炉的给水压力和给水温度计算出锅炉给水的焓，根据湿蒸汽的流量和湿蒸汽的压力计算出湿蒸汽的焓；然后以后者减去前者作为调节系统的给定值，再以燃料流量为调节系统的测量值，既形成的闭环的控制回路。

由于湿蒸汽锅炉的热惯性非常大，滞后时间通常达30分钟以上，仅依靠得到的湿蒸汽干度，是无法使湿蒸汽干度行到稳定控制的。因此还必须依靠上文提到的专利技术，形成闭环控制回路；并依靠得到的湿蒸汽干度的真实值对调节回路中的给定值进行实时修正，以达到理想的控制目的。以此控制方法构成的控制系统，滞后时间大大缩短，通常在3秒到20秒之间，因此可以达到稳定控制目的。

湿蒸汽干度自动化控制成套装置，在实现湿蒸汽干度自动化控制的基础上，还具有一些安全功能和许多辅助功能。装置能够对可能产生的湿蒸汽压力过高危险进行判断并自动地降低湿蒸汽干度以消除潜在的危险；在湿蒸汽压力较低的情况下，该成套装置能够自动提高湿蒸汽的干度直至达到湿蒸汽锅炉的额定值。辅助功能有：显示所有现场测量参数、对各种流量进行累积以及对运行人员的操作进行提示等。

本实用新型的有益效果是：

1、在自动控制下，大大提高了湿蒸汽锅炉运行的稳定性与安全性。

2、大大降低了运行人员的劳动强度。

3、由于智能化技术的应用，在提高湿蒸汽锅炉的安全性与稳定性同时，最大限度地提高了湿蒸汽锅炉的经济效益。

四、附图说明

附图为本实用新型结构原理示意图

图中1-湿蒸汽干度自动化控制装置，用于实现各种操作与控制功能

2-锅炉给水温度传感器，用于测量锅炉给水温度

3-锅炉给水压力变送器，用于测量锅炉给水压力

4-差压变送器，用于测量锅炉给水流量

5-锅炉给水管路

6-节流装置，用于产生对应于锅炉给水流量的差压

7-锅炉本体

8-锅炉燃料供给管路

9-锅炉燃料流量变送器

10-燃料流量测量的一次元件

11-差压变送器，用于测量湿蒸汽流量

12-节流装置，用于产生对应于湿蒸汽流量的差压

13-压力变送器，用于测量湿蒸汽压力

14-执行设备，用于驱动燃料调节阀15

15-燃料流量调节阀，在执行设备的驱动下控制燃料流量

16-锅炉出口管路

五、具体实施方式

由图可知，湿蒸汽干度自动化控制装置1一侧控制连接锅炉给水温度传感器2、锅炉给水压力变送器3与差压变送器4及锅炉燃料流量变送器9，湿蒸汽干度自动化控制装置1的另一侧控制连接压力变送器13、差压变送器11与执行设备14及燃料流量调节阀15，锅炉本体7一端通过节流装置12与锅炉出口管16连接，锅炉本体7的另一端通过节流装置6与锅炉给水管路5连接构成全套装置。锅炉燃料流量变送器9连接燃料流量测量的一次元件10，通过锅炉燃料供给管路8与燃料流量调节阀15连接。为便于实施，可编程控制器或计算机、输入输出单元或模块、操作单元等集中安装在一个箱体内，以便现场安装，在编程过程上确定的压力传感器、差压传感器、温度传感器、流量传感器及执行设备在输入输出单元所对应的端子位置。该成套控制装置实施最后步骤，是将各传感器和设备连接在程序中确定的对应的端子，以及进行现场调试而成。