除氧器普遍的运用于火电机组等领域，它的主要作用就是除去上游过来的水中的氧气等其他气体，而其水位过高或过低都会产生不良影响。本课题使用阀门控制和变频控制两种方式来控制水位。
阀门控制方式以SMPT-1000中的除氧器作为被控对象，以西门子S7-400作为控制器，通过控制入水管电磁阀门开度实现除氧器水位控制。整个控制系统用PCS7进行编程和监控。
变频控制方式通过变频器控制凝泵转速实现了对除氧器水位的控制。该控制方案以THKGK-1过程控制实验装置中的水箱为控制对象，采用西门子S7-200PLC作为控制器，选取组态王作为上位机进行监控。
最后对两种方案的控制效果从多个方面进行了比较，结果表明使用变频控制更加节能而且更加安全可靠；使用PCS7系统，控制更加先进、便捷。 M000144
关键词：除氧器  液位  PCS7  组态王  PLC
Design of deaerator water level control system in thermal power plants
Deaerator is generally used in the field of thermal power units and etc. Its main function is to remove the water upstream over other gases such as oxygen , and its water level is too high or too low will have negative impact .This topic takes advantage of valve control and frequency conversion control to control the water level.
The way of valve control using deaerator of SMPT - 1000 as a controlled object, a Siemens S7-400 as controller, by controlling the electromagnetic valve opening into the pipe to realize deaerator water level control .The whole control system uses PCS7 programming and monitoring.
Frequency conversion control modes to realize the control water level of the deaerator through the inverter to control the speed of condensate pump. This measure takes the water tank of THKGK-1 process to control experimental device as the control object, using the Siemens S7-200PLC as controller, selecting the Kingview as the host monitor.
Finally, the control effect of the two kinds of schemes are compared from several aspects, results show that the use of variable frequency control energy saves safer and reliable; the use of the PCS7 system makes process of control  more advanced and  convenient.
Keywords: deaerator ;water level ;Kingview ;PCS7 ;PLC
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1. 引言    1
      1.1 课题的背景和意义    1
      1.2 除氧器水位控制现有方法    2
      1.3 课题研究主要内容及章节安排    2
2. 除氧器特性分析及水位控制要求    4
      2.1 实际工程中除氧器液位调节流程    4
      2.2 实际工程中除氧器液位控制要求    4
      2.3 阀门控制方案的工艺流程及要求    5
        2.3.1方案控制要求    5
        2.3.2 工艺流程    5
      2.4 变频控制方案的工艺流程及要求    6
        2.4.1方案控制要求    6
        2.4.2 工艺流程    6
3. 除氧器液位阀门控制方案设计与实现    7
      3.1 硬件选择与连接    7
      3.2具体控制方案    9
        3.2.1系统被控变量与操作变量选择    9
        3.2.2调节阀的选择    9
        3.2.3系统回路方案    10
        3.2.4 控制器正反作用的选择    10
      3.3 方案的实现    11
        3.3.1 PCS7中程序的编写    11
        3.3.2 SMPT-1000的设置    20
      3.4监控画面及参数调试    21

4. 除氧器液位变频控制方案设计与实现    26
      4.1 硬件选择与连接    26
      4.2 具体控制方案    28
      4.3 方案的实现    29
        4.3.1 step7中程序编写    29
        4.3.2 组态王中变量的定义    32
        4.4监控画面及参数调试    33
5. 总结与分析    34
参考文献    37
致谢    38
2.除氧器特性分析及水位控制要求
2.1 实际工程中除氧器液位调节流程
为了更好的完成课题的探讨，也为了更好的理解控制要求，在此需要对实际工程中除氧器的水位调节做一定了解。图2-1是阀门控制除氧器水位的工艺流程示意图，凝泵出力以及汽动给水泵出力都是50%MCR。电动给水泵通过液力耦合器变速运行，出力是30%MCR。除氧器水箱液位控制在2875mm，容量为425T。机组在干状态下（160MW-600MW区间）滑压运行。正常时高压加热器疏水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低加疏水直接流进凝汽器扩容器。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调节的。[10]
图2-1 除氧器液位调节工艺流程图
2.2 实际工程中除氧器液位控制要求
除氧器水箱是为了保证锅炉有一定的给水储备而设置的，其容量一般应该不小于锅炉额定负荷下连续运行15-20分钟所需要的给水量。当除氧器的水位过高或者过低都不行，需要将除氧器水位应维持在允许的范围内。在火力电厂中，除氧器液位高度根据所使用的具体设备都有相应要求，而且除氧器的工作方式为连续式工作。除氧器内的水是不停的在流动的，上水量要求能够和出水量达到平衡。
需要了解到的是，在火力电厂中凝汽器水位一般采用与除氧器水位协调控制的方法。因此需要知道凝结水用户对母管压力的要求。凝结水系统工况要求母管压力必须保证在
1.3～1.4 MPa 下运行(最低不小于1. 1 MPa)。这是实除氧器水位控制方案应用到实际工程中必须注意的问题。
2.3 阀门控制方案的工艺流程及要求
2.3.1方案控制要求
    本方案的被控对象是SMPT-1000（高级多功能过程与控制实训系统）中的除氧器，此除氧器规格为半径1m，长度为4m。由于此工程与实际工程有所不同，所以控制要求也不尽相同。此方案中选取除氧器容量的50%作为设定值，相对实际工程中，要求水位高度稳定在一定范围内，因此方案与实际工程有差异，故将水位的高度要求转变为要求水量稳定在除氧器容量的49%-51%。
2.3.2 工艺流程
图2-2为除氧器系统在阀门控制方案中的工艺流程示意图，软化水经过上游处理后进入除氧器（V1101）上部的除氧头，在此处进行热力除氧，软化水流量在设备中监测出来，用FI1106表示。而氧蒸汽分两路进入除氧器，一路是由除氧头进入，其流量有管线上的调节阀PV1101控制；另一路则由除氧器下水箱进入，其流量由管线上开关阀XV1106控制。在此系统中，除氧器压力由PI1106表示，液位由LI1101表示。软化水经过处理后由上水泵P1101泵出，出口流量FI1101，由线性阀FV1101控制。 图2-2 阀门控制方案工艺流程图
2.4 变频控制方案的工艺流程及要求
2.4.1方案控制要求
    本方案使用THKGK-1过程控制实验装置中的水箱代替除氧器进行水位控制的研究。选取水箱替代除氧器，探究液位控制，最大区别在于没有热蒸汽的输入，因为在除氧器的液位控制过程中，热蒸汽的控制与水位控制间的耦合较小，实际工程中的水位控制也是独立于热蒸汽而单独控制，因此此处忽略其差异。控制要求也有很大不同。此方案中选取液位8CM作为设定值，设计要求则是将水位稳定在78mm-82mm。
2.4.2 工艺流程 查看完整请+Q:351916072获取
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