摘要火力发电厂的热力除氧器是利用汽轮机的抽气加热锅炉给水，使得锅炉的给水达到该压力下的饱和温度，以除去溶于水中的氧气等气体，防止锅炉、汽轮机和管道等热力设备遭到腐蚀；另一方面除氧器是汽水直接接触式的加热器，他是给水加热系统中的一环，利用汽轮机的抽水加热锅炉给水，可以提高电厂的效率，节省燃料。

除氧器是电厂重要的辅助设备之一，是电厂热力系统中不可缺少的环节。

当除氧器内压力突然升高时，水温变化跟不上压力的变化，水温暂低于升高后压力下的饱和温度，因而水中的含氧量随之身高，待水升高至升高后压力的饱和温度时，水中的溶解氧才会降至合格的范围；当氧气压力突然降低时，由于水温高于该压力对应的饱和温度，除氧器内的凝结水会发生自发沸腾现象。

严重时给水泵可能会发生汽蚀，导致重大事故。

因此，在运行中应保持除氧器内压力的稳定。

关键字：除氧器；除氧器压力；饱和温度；组态AbstractThe thermal deaeratorof thermal power plant heatboilerfeed water by the gas pumped from turbine to make the boilerfeed wat e r r ea c h the saturation tempe r ature co r respondi n g tothi spressuretoremoveoxygenandothergasesdissolvedinthewater and prevent corrosion of thermal equipment such asboilers,turbinesandpipes.Ontheotherhand,thedeaeratorisa direct-contact heater. Itis one part of the feedwaterheatingsystem.Itusethewaterpumpedfromturbinetoheatbo ilerfeedwater,thiscan improve the efficiency of the power plant andsavefuel. 教师批阅：Whenthepressureinthedeaeratorsuddenrise,thechangeofthewater temperature教师批阅：can notkeep up.Thewater temperaturewill temporarilylowerthanthesaturationtemperatureunderthe inc re ased pr e ssure, and thus the oxygen c o nt e nt ofthew a terthereupon rising until the water temperature was raisedtothe saturation temperature corresponding to the elevated pressure,the dissolved oxygen in the water will be reduced to qualifiedrange;Whentheoxygenpressureissuddenlyreduced,asthewaterte m perat u re i s higher than t h e satu r a t iontemperat ure correspondingto thepressure,thecondensationwaterinside deaeratorwillspontaneouslyboiling.Inseriouscondition,the cavitation phenomenon of feedwaterpump will resulting inamajor accident. Therefore weshould maintain the stability ofthepress ure within t he dea e ra t orinoperat i on.Key words:Deaerator; Deaeratorpressure ；Saturationtemperature;Configuration摘要 (I)教师批阅：Abstract (I)1、课程设计任务和内容 (1)1.1 课程设计任务 (2)1.2 本次课程设计内容 (3)2、除氧器的简介 (3)2.1 热力除氧的原理 (4)2.2 除氧器的类型 (5)2.3 除氧器的连接系统 (6)3、除氧器压力控制 (7)3.1 除氧器压力控制系统方案 (7)3.2 除氧器压力控制系统参数整定 (8)3.3 除氧器压力控制系统仿真 (10)4、除氧器压力DCS控制系统 (11)4.1 控制总方案 (12)4.2 一次仪表选型 (12)4.3 一次仪表接线 (16)4.4DCS硬件组态 (17)4.5DCS控制组态 (19)4.6 人机界面 (20)5、课程设计总结和体会 (21)附录一 (22)附录二 (23)附录三 (24)参考文献 (25)1 、课程设计任务和内容1 .1 课程设计任务本课程设计是针对学生学习和运用专业知识的综合考核和检查，使学生接受工程类基本训练的重要环节，是自动化（热工）专业的《集散控制系统》专业课程学习的必修内容之一。

本课程设计的特点是，内容所涉及的知识面较一般习题广，有较强的系统性和综合性，在运算、绘图、编写设计文本方面有较高的要求。

本课程实际应针对交通运算组织学课程涉及的相关理论与方法，结合具体实践背景，解决实际问题。

要求：（1）根据工艺分析的控制要求，设计控制系统总体方案（2）根据控制系统方案，选择、组态设计ＤＣＳ硬件系统结构（3）根据控制系统方案进行设计组态，形成控制系统软件结构（4）设计组态控制系统操作界面（5）说明定义、调整控制系统参数的方法（6）能考虑控制系统安装与调整、使用与维护、经济和安全等问题，对集散控制系统的安装技术要求进行设计（7）图面符合国家有关标准及行规，技术要求完整合理。

课程设计的题目是 600MW发电机组除氧器压力控制系统应完成：总体方案图 1 张、接线图 1 张，组态图 3 张，SAMA 图1张；设计说明书一份，说明书应包括：确定总体方案，选定I /O点，控制系统的组态图，SAMA 图等内容。

教师批阅：教师批阅：1 .2 本次课程设计内容基于上述现状，本设计以 PI D 控制算法为基础，通过 PI D参数整定，确定了最优控制参数，并采用 M A T L A B软件对 PID控制进行了仿真研究，仿真结果表明PI D 控制能够满足超调量小、调节时间短的要求。

同时对一次仪表进行了选型，并实现与DC S控制板I/O连接，最后利用组态软件进行组态硬件、软件及界面仿真，构成了一整套的集散控制系统。

2、除氧器的简介除氧器的主要作用是除去给水中的氧气,保证给水的品质。

水中溶解了氧气, 就会使与水接触的金属腐蚀;在热交换器中若有气体聚集就会妨碍传热过程的进行,降低设备的传热效果。

因此水中溶解有任何气体都是不利的,尤其是氧气,它将直接威胁设备的安全运行。

图 2 -1 除氧器工艺流程图除氧器本身又是给水回热系统中的一个混合式加热器,同时高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的疏水、排气等均可通入除氧器汇总并加以利用,减少发电厂的汽水损失。

当水和某种气体混合物接触时,就会有一部分气体融解到水中去。

气体的溶解度就是表示气体溶解于水中的数量,以毫克/升计值,它和气体的种类以及它在水面的分压力、和水的温度有关。

在一定的压力下,水的温度越高,气体的溶解度就越小；反之,气体的溶解度就越大。

同时气体在水面的分压力越高, 其溶解度就越大, 反之,其溶解度也越低。

天然水中常含有大量溶解的氧气,可达10毫克/升。

汽轮机的凝结水可能融有大量氧气,因为空气能通过处于真空状态下的设备不严密部分渗入进去.此外,补充水中也含有氧气及二氧化碳等其他气体。

液面上气体混合物的全压力中, 包括有液体蒸汽的分压力和液面上的全压力。

将水加热时,液面附近水蒸气的分压力就会增加, 相应的液面附近其他气体的分压力就会降低.当水加热到沸点时,蒸汽的分压力就会接近液面上的全压力,此时液面上其他气体的分压力几乎接近于零,于是这些气体将完全自水中清除出去。

除氧器的工作原理即利用蒸汽对水进行加热,使水达到一定压力下的饱和温度, 即沸点。

这时除氧器的空间充满着水蒸汽, 而氧气的分压力逐渐降低为零, 溶解于水的氧气将全部逸出,以保证给水含氧量合格。

高参数的锅炉给水温度一般为 230~250 摄氏度。

采用高压除氧器,在机组高压加热器故障停用时,进入锅炉的给水温度仍可以维持在150~160摄氏度,这样对锅炉的运行影响就可以小一点。

此外,提高锅炉除氧器的压力,可以避免凝结水进入除氧器时产生沸腾现象, 后者会使水泵进口产生汽蚀,这对水泵是不允许的。

2 .1 热力除氧的原理1.亨利定律描述：单位体积中溶解的气体量 b 与水面上该气体的分压力P气体成正比。

推论：教师批阅：如 P 气体→0，则 b →0。

2.教师批阅：道尔顿定律描述：混合气体的全压力P 全等于各组成气体的分压力之和。

P＝Σ P 气体+P水蒸汽推论：若 P →P 水蒸汽，则Σ P 气体→0。

2 .2 除氧器的类型1. 真空式除氧器描述：凝汽器内具备除氧的必要条件，在凝汽器底部两侧加装适当的除氧装臵（如淋水盘、溅水板、抽气口等）即可除氧。

特点：系统简单，但除氧效果达不到给水控制指标。

2.大气式除氧器描述：工作压力0.118MPa，略高于大气压力以便于排出气体。

特点：与高压除氧器相比无优势，常用于热电厂作为第一级除氧。

3.高压除氧器描述：工作压力一般为 0. 343～0. 784MPa。

特点：（1）除氧器给水温度较高，可减少高压加热器的台数；（2）高加切除时，锅炉给水温度变化幅度小，改善锅炉的运行条件；（3）工作温度高，给水中气体的溶解度降低，有利于提高除氧效果。

（4）工作压力提高，给水在除氧器内的温升也提高，可避免除氧器的自生沸腾。

（5）给水泵工作条件恶劣。

2 .3 除氧器的连接系统1．单独连接图 2 -2 除氧器连接图特点：抽汽管上装设压力调节阀，低负荷时切换到高一级抽汽。

正常运行时存在节流损失，低负荷切换到高一级抽汽时，节流损失更为严重。

分析：加热蒸汽经过压力调节阀产生节流压降，除氧器给水温度低于抽汽口压力下的饱和温度，加热不足部分转移到相邻高压加热器，减少了本级较低压力抽汽，增加了相邻较高压力抽汽，热经济性下降。