汽包锅炉给水控制系统.ppt

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1、汽包锅炉给水控制系统概述一、给水控制任务使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围内，同时保持稳定的给水流量。汽包水位是一个重要的监控参数，反映了锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系。水位高：水位过低：给水省煤器汽包给水调节阀过热器过热蒸汽水循环管路二、对象特性图1给水调节对象结构示意图三个主要扰动因素：给水流量、蒸汽流量和炉膛热负荷扰动一、给水流量扰动下水位的动态特性+－HW图2给水流量阶跃扰动下的水位响应曲线图3给水流量扰动下汽包水位的方框图二、蒸汽流量扰动下的水位动态特性+_HD图4蒸汽流量阶跃扰动下的水位响应曲线图5蒸汽流量对水位影响的方框图三、炉膛热负荷扰动下水

2、位控制对象的动态特性图6燃料量扰动下的水位特性2给水流量调节方式一、节流方式优点：简单、可靠缺点：节流损失大图7节流调节系统示意图图8节流调节原理二、给水泵调速方式调速泵有：（1）电动调速泵，原动机是定速电动机，电动机与水泵之间的轴联接采用液力联轴器，改变液力联轴器中的油位高度即实现水泵转速的改变。（2）汽动调速泵，动力是小汽轮机，改变小汽轮机的进汽流量实现给水泵转速的改变。小汽轮机转速由独立的MEH控制。图9水泵变速调节系统示意图图10水泵变速调节原理三、组合方式300MW及以上机组，采用节流调节方式和给水泵调速方式相组合的方式调节给水量，即由汽动给水泵、电动调速给水泵及调节阀三者相

3、结合的方法来调节给水量。在低负荷阶段利用电动给水泵保证泵出口与汽包之间的差压（或泵出口压头），由给水调节阀（或给水旁路调节阀）来调节给水流量，进而控制汽包水位；在负荷超过某一值（对应的给水流量需求接近调节阀的最大通流能力）且汽动给水泵尚未启动时，由电动调速给水泵来调节给水流量，进而控制汽包水位；在汽动给水泵启动后，逐步由电动调速给水泵过渡到汽动给水泵来调节给水流量。电动给水泵只在机组启动阶段或汽动给水泵故障时使用。3给水控制基本方案一、单冲量给水控制系统但存在三个问题：（1）当负荷变化产生虚假水位时，将使控制器反向错误动作；（2）对蒸汽流量扰动不灵敏；（3）对给水自发性干扰不能有效及时

4、克服。图11单冲量给水控制系统汽包水位△PID水位给定值执行机构二、单级三冲量给水控制系统图12单级三冲量给水控制系统省煤器汽包过热器蒸汽流量DΔpαDPIDΔpKzΔpαW给水流量W三.串级三冲量给水控制系统图13串级三冲量给水控制系统过热器省煤器汽包蒸汽流量DΔpαDPID1ΔpKzΔpαWPID2给水流量W＋－－＋＋WKμγDγWαWγHHSHGHD(s)αDDKZGHW(s)Gc1(s)Gc2(s)图14串级三冲量給水控制系统原理框图－＋WKμγWαWΔWKZGc2(s)图15内回路方框图HW－＋GHW(s)γH1/αWγWGc1(s)图16主回路等效方框图等效主调节器仍然是比

5、例积分调节器，但等效的比例带为蒸汽流量前馈系数αD的选择：4给水全程控制一、全程控制概述全程控制系统是指机组在启停过程和正常运行时均能实现自动控制的系统。全程控制包括启停控制和正常运行工况下控制两方面的内容。二、对给水全程控制系统的要求给水全程自动控制系统有一些特殊要求：（1）锅炉负荷变化范围很大，须对水位、给水流量和蒸汽流量测量信号进行压力、温度校正。（2）给水量变化范围很大，保证给水泵工作在安全工作区内。（3）控制系统和调节机构切换时，须保证这种切换应是无扰的。三、信号测量校正1.汽包水位测量图17单室平衡容器水位测量示意图平衡容器输出差压Δp为由于汽包中心水位线与联通管下部开孔中

6、心垂直距离为Bmm，因此，汽包中相对于中心水位线的水位为a为修正值图18密度与汽包压力关系图19差压汽包水位测量原理图2.给水流量测量每台给水泵入口设有流量孔板，测量单台给水泵流量。在主给水管道．上设有给水流量喷嘴，测量进入锅炉的主给水流量。只考虑温度修正3.蒸汽流量测量弗留格流量计算公式是目前应用于蒸汽流量计算中较为普遍的方法。（1）在所考虑的变动工况范围内，当级组内的各级隔板喷嘴和动叶栅中的汽流均未达到临界状态时，且有背压的汽轮机组，则式中D0——参考工况下级组内的蒸汽流量，kg／h；p01——参考工况下级组前的蒸汽压力，MPa；T01——参考工况下级组前的蒸汽温度，K；P02——

7、参考工况下级组后的蒸汽压力，MPa；D——变动工况下级组内的蒸汽流量，kg／h；P1——变动工况下级组前的蒸汽压力，MPa；T1——变动工况下级组前的蒸汽温度，K；P2——变动工况下级组后的蒸汽压力，MPa。（2）而当在所考虑的变动工况范围内，当级组内始终有一列或一列以上的喷嘴或动叶栅中的汽流处在临界状态或超临界状态时，由于级组后的蒸汽压力的变化不可能对级组前的蒸汽压力状态产生影响，且背压为真空的机组，这时某300MW机组的蒸汽流量计算公式为D