模拟量控制系统(MCS)给水控制系统.ppt

《模拟量控制系统(MCS)给水控制系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、模拟量控制系统（MCS）——给水控制系统汽包锅炉给水自动控制的任务——维持汽包水位在设定值汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接地表示了锅炉负荷和给水的平衡关系。维持汽包水位是保证机炉安全运行的重要条件。锅炉汽包水位过高，影响汽包内汽水分离装置的正常工作，造成出口蒸汽中水分过多，结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热汽温产生急剧变化，直接影响机组运行的经济性和安全性；汽包水位过低，则可能使锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。图11-1锅炉给水系统工艺流程简图1—除氧器给水箱；2—给水前置泵；3—电动调速给水泵；4—电动调速给水泵(备用)；5—液力联

2、轴器；6—电机；7—液力联轴器调节机构；8—主给水泵再循环调节阀；9—备用泵再循环调节阀；10—流量测量装置；11—高旁减温水；12—1级减温器减温水；13—2级减温器减温水；14—再热器减温水；15—锅炉启动阀；16—主给水电动阀；17,18,19—高压加热器；20—省煤器；21—汽包；22—下降管；23—水冷壁下联箱；24—省煤器再循环；25—总给水流量测量装置11121316151820101010334222188914252123222224A6A7A8MMMMMMM555MMM1719777666给水控制对象的动态特性（一）给水量扰动下的水位特性给水控制对象在给水量W扰动下

3、的动态特性是系统调节通道的特性。在给水量阶跃扰动下汽包对象的特点是有迟延、有惯性、没有自平衡能力。H为实际水位响应曲线；H1为仅考虑锅内贮水量变化的水位响应特性；H2为仅考虑锅内工质容积变化所引起的水位变化特性蒸汽流量扰动下的水位特性是负荷外部扰动下的动态特性。在蒸汽负荷扰动下，汽包有虚假水位现象。（二）蒸汽流量扰动下的水位特性H为实际水位响应曲线；H1为仅考虑锅内贮水量变化的水位响应特性；H2为仅考虑锅内工质容积变化所引起的水位变化特性负荷扰动下水位的响应曲线tDH2H1H00Ht2T2KDΔ当锅炉燃料量发生扰动(增加)时，炉内换热面的吸热量增加使汽包内蒸发加强。若此时汽轮机负荷未增

4、加，则汽轮机侧调节阀开度不变，但由于蒸发加强，主蒸汽流量实际上有所增加，所以这种扰动下水位特性与蒸汽流量扰动下的特性接近，只是“虚假水位”现象不太严重，水位小幅上升，迟延时间较长。00ttΔ燃料量扰动下的水位特性（三）燃料量扰动下的水位特性汽包炉给水控制对象的动态特性有以下特点：调节通道中存在迟延和惯性，并且无自平衡能力。迟延和惯性的存在使给水调节机构的动作相对水位变化的影响存在滞后，因此调节过程中将会出现动态偏差。无自平衡能力的响应速度越大，水位对扰动反应越敏感，调节的难度也相应增大，调节过程中水位动态偏差也将增大。蒸汽负荷扰动(外扰)时，存在“虚假水位”现象。虚假水位现象是不能通过

5、闭环系统用调节给水流量的办法来减小的，这也增大了水位调节的难度。显然由于虚假水位现象的存在，是不能只根据水位H一个信号进行调节的。鉴于以上原因，现代大型汽包炉的给水调节多应用三冲量调节系统，即以水位H作系统的被调量信号；以蒸汽流量D作为系统的前馈信号；以给水流量W构成系统的辅助被调量，形成三冲量给水调节系统。由于给水量调节器位于系统的闭环以内，所以给水量W扰动下的水位特性最为重要，是系统整定的主要依据。给水全程控制中的一些特殊问题一、给水全程控制的概念全程控制系统是指机组在启停、正常运行和负荷变化过程中均能进行自动控制的系统。电力生产的“全程”具体包括以下几个过程：1.锅炉点火、升温升

6、压；2.开始带负荷；3.带小负荷；4.由小负荷到大负荷运行；5.由大负荷又降到小荷负；6.锅炉灭火后冷却降温降压。给水全程自动控制的任务是在上述过程中，控制锅炉的进水量，保持汽包水位在正常范围内变化，同时具有对锅炉的水循环和省煤器的保护作用，实现水位和给水流量两个参数的协调。水位是靠调节给水流量来保持的，而给水流量变化得过分剧烈，将会对省煤器的安全运行带来威胁。所以，给水控制的任务实际上包括两方面的内容：即保持水位在工艺允许范围内变化的条件下，尽量保持给水流量稳定。二、给水全程控制中的特殊问题（一）对给水全程控制系统的要求给水全程控制要求在锅炉运行的全过程都自动地完成给水调节所规定的两

7、项任务，它比常规给水控制复杂得多。给水全程控制存在以下难点及要求：（1）实现给水全程控制可以采用改变给水调节阀开度即改变给水管道阻力的方法来改变给水量，也可以采用改变给水泵转速即改变给水压力的方法来改变给水量。前一种方法节流损失大，给水泵的消耗功率多，不经济，故在一般单元机组的大型锅炉中都采用后一种方法。在给水全程控制系统不中仅要满足给水调节的要求，同时要保证给水泵工作在安全工作区内，这就需要有两套控制系统来完成。（2）由于机组在不同的负荷下呈