300MW锅炉给水DCS课程设计报告书

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1、....目录第1章绪论11.1课题的背景与意义11.1.1锅炉给水控制的任务11.2给水控制系统中需要注意的问题21.2.1对测量信号进行压力温度校正21.2.2保证给水泵工作在安全工作区内41.2.3保证控制系统切换应该是安全无扰的51.2.4适应工况5第2章汽包锅炉给水的控制方式52.1单冲量控制62.2三冲量控制6第3章DCS的应用73.1单冲量控制算法组态：73.2三冲量控制算法组态8第4章传感器的选型及系统图94.1传感器的选型94.2I/O点清单94.2汽包炉单元机组给水控制系统94.3结论10学习资料....第1章绪论1.1课题的背景与意义锅炉正常运行中，汽包液位是一个重要的

2、见识参数，它反映了锅炉负荷与给水的动平衡关系。液位过高，会影响汽水分离的效果，产生蒸汽带液现象，液位过低会破坏水循环，影响省煤器运行，容易使水全部汽化烧坏锅炉甚至爆炸。因此及时而准确地把水位控制在允许的范围之内，并能适应各种工况的运行，是保证机炉安全运行的重要条件。1.1.1锅炉给水控制的任务给水控制的任务是维持汽包水位在工艺允许范围内。由于影响汽包水位的几个因素中，燃料量的扰动影响较小，因此，汽包水位的控制中，主要的目的是以汽包水位为被控变量，以调节给水流量为控制手段。同时，由于汽包水位不仅受锅炉侧的影响，也受到汽轮机侧的影响，当锅炉负荷变化或汽轮机用汽量变化时，给水控制都应该能限制汽包

3、水位只在给定的范围内变化。其主要控制要求如下：保持汽包水位在规定的范围内：锅炉汽包水位的高度，关系到汽水分离的速度和生产蒸汽的质量，也是确保安全生产的重要条件。如果锅炉汽包水位过高，就会影响汽包水位分离装置的正常工作，造成出口蒸汽水分过多，结果可能会使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，并会引起汽轮机叶片上结垢增加，严重时将损坏汽轮机叶片，同时，还会使过热器气温产生急剧变化，直接影响机组运行的经济性和安全性。如果汽包水位过低，就会影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生停滞，致使水冷壁因供水不足而烧坏，因此，必须对汽包水位进行控制，将其严格控制在规定的范围内。现在要求将

4、其控制在0±5cm.学习资料....1.1.2动态特性分析汽包水位是由汽包中储水量和水下面的汽包容积决定的，因此凡是引起汽包中储水量变化和水下面的汽包容积的变化的各种因素都是给水控制对象的扰动。其中主要的扰动有：给水流量W、锅炉蒸发量D、汽包压力Pb、炉膛热负荷等。给水控制对象的动态特性是指上述引起水位变化的各种扰动与汽包水位间的动态关系。wH给水流量对汽包水位的影响DH锅炉蒸发量对汽包水位的影响学习资料....BH炉膛热负荷对汽包水位的影响1.非自衡，虚假水位（气泡体积变化产生虚假水位）2.W对H的影响惯性大，虚假水位小；D对H的影响惯性小，虚假水位大；B对H的影响惯性最大，虚假水位小。

5、3.给水对象传递函数：1.2给水控制系统中需要注意的问题1.2.1对测量信号进行压力温度校正锅炉从启动到正常运行或是从正常运行到停炉的过程中，蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化，这就使水位、给水流量和蒸汽流量测量信号的准确性受到影响。为了实现全程自动控制，要求这些测量信号能够自动地进行压力、温度校正。测量信号自动校正的基本方法是，先推导出被测参数随温度、压力变化的数学模型，然后利用各种元件构成运算电路进行运算，便可实现自动校正。按参数变化范围和要求的校正精度不同，可建立不同的数学模型，因而可设计出不同的自动校正方案。学习资料....如，在锅炉启停过程中，汽压变化很大，汽包水位不仅与平衡容器式

6、水位计测得的差压有关，同时还是主汽压力的函数，因此需要设计用主汽压力对水位差压进行校正的线路。同样，主汽温度和压力在全过程中变化也很大，需要对主蒸汽流量进行校正。过热蒸汽流量信号的压力、温度校正过热蒸汽流量测量通常采用标准喷嘴。这种喷嘴基本上是按定压运行额定工况参数设计，在该参数下运行时，测量精度是较高的。但在全程控制时，运行工况不能基本固定。当被测过热蒸汽的压力和温度偏离设计值时，蒸汽的密度变化很大，这就会给流量测量造成误差，所以要进行压力和温度的校正。可以按下列公式进行校正图1-1给水流量信号的温度校正计算和试验结果表明当给水温度为100℃不变，压力在0.196～19.6MPa范围内变

7、化时，给水流量的测量误差为0.47%；若给水压力为19.6MPa不变，给水温度在100～290℃范围内变化时，给水流量的测量误差为13%。所以对给水流量测量信号可以只采用温度校正，其校正回路如图所示。若给水温度变化不大，则不必对给水流量测量信号进行校正。图1-2给水流量的温度校正学习资料....A．单室平衡容器水位测量图1-3单室平衡容器水位测量由于汽包中饱和水和饱和蒸汽的密度随压力变化，所以影响水位测量的准确性。B．单