汽包水位控制系统设计

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1、新疆大学热能与动力工程（大作业）热工控制系统大作业题目：锅炉汽包水位的三冲量调节班级：热能与动力工程081姓名：李永峰学号：20082104019新疆大学热能与动力工程（大作业）目录摘要：1关键词：11绪论11.1锅炉给水控制系统的发展和现状12汽包锅炉给水控制系统22.1锅炉给水全程自动控制系统的概念22.2给水全程自动控制系统的任务22.3给水全程自动控制系统的要求22.4给水控制对象的动态特性32.4.1给水量扰动下水位变化的动态特性42.4.2蒸汽流量扰动下水位变化的动态特性52.4.3炉膛热负荷扰动下水位变化的动态特性62.5给水全程控制的

2、基本方案72.5.1单冲量给水控制系统72.5.2单级三冲量给水控制系统82.5.3串级三冲量给水控制系统92.6全程给水自动控制系统的设计与分析102.6.1信号测量102.6.2给水控制系统结构122.6.3系统工作原理152.6.4控制过程中的跟踪与切换162.6.5逻辑信号的形成172.7给水RB分析182.7.1给水泵RB的定义182.7.2给水泵RB过程182.7.3给水泵RB逻辑分析19结论20参考文献21新疆大学热能与动力工程（大作业）汽包水位控制系统设计摘要：锅炉给水控制系统是火力发电厂非常重要的控制子系统，稳定的汽包水位是汽包锅炉

3、安全运行的重要指标。火电厂给水系统构成复杂，汽包水位受到机组负荷、汽包压力、温度、给水量等多项参数的影响：不同负荷阶段，给水设备不同，又需要采取不同的控制方式。目前使用的火电厂给水控制系统存在着各自的不足之处，往往难以满足火电机组复杂工况的要求。针对这些情况，为了保证汽包水位维持在要求值，本文首先分析了给水控制对象的动态特性，在此基础上设计出了采用汽动调速泵、电动调速泵、调节阀三者结合的汽包水位控制系统，低负荷时通过改变旁路调节阀的开度来调节给水量，用单冲量控制系统控制汽包水位；高负荷时通过改变给水泵转速改变给水量，用串级三冲量控制系统控制汽包水位，

4、保证对汽包水位蒸汽流量和给水流量的准确测量。给水调节阀、汽泵、电泵之间，单冲量系统和三冲量系统之间都能实现无扰切换，既能满足机组全程控制要求，又有良好的调节性能和运行经济性。关键词：锅炉给水控制；三冲量控制系统；单冲量控制系统1绪论1.1锅炉给水控制系统的发展和现状现在随着单元机组容量的增大和参数的提高，机组在启停过程中需要监视和控制的项目越来越多，因此，为了机组的安全和经济运行，必须实现锅炉给水从机组的启停到正常运行，又到停炉冷却全部过程均能实现自动控制。锅炉在不同负荷和参数时，给水被控对象的动态特性是不同的，低负荷时由于蒸汽参数低，负荷变化小，虚

5、假水位现象不太严重，通常对维持水位恒定的要求又不高，因此，一般可采用给水调节阀调节汽包水位，给水泵维持给水差压相结合的控制方式和单冲量给水控制方式。在高负荷时，由于水位动态特性复杂，且汽包存在着严重的“虚假水位”现象，为了保证给水系统的安全可靠，高负荷时大多采用串级三冲量控制系统。<6>新疆大学热能与动力工程（大作业）2汽包锅炉给水控制系统2.1锅炉给水全程自动控制系统的概念顾名思义，给水全程自动控制应该是在锅炉给水全过程中都是自动控制的，即能在控制设备正常的条件下，不需要操作人员的干涉，就能保持汽包水位在允许的范围内。因为随着发电机组容量和参数的不

6、断提高，机组的控制与运行管理变的越来越复杂和困难。尤其当机组承担变动负荷时，不仅用电负荷剧烈变化，而且机组的启停次数也增加了。机组在启停过程中，需要监视的参数多，而且操作控制的项目也大大增加。这时运行人员更需要各个自动化系统能发挥作用，用以减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行。[10]因此，现代大容量单元机组迫切需要在不同负荷和工况下都能起良好控制作用的自动控制系统，这就产生了全程给水控制系统。2.2给水全程自动控制系统的任务汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包中的水位保持在一定范围内，具体要求有以下两个方面：⑴维持汽包水位

7、在一定范围内。汽包水位是影响锅炉安全运行的重要因素，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，从而增加在过热器管壁上和汽轮机叶片上的结垢，甚至使汽轮机发生水冲击而损坏叶片；水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂。正常运行时的水位波动范围：±（30-50）mm异常情况：±200mm事故情况：〉±350mm⑵保持稳定的给水量。稳定工况下，给水量不应该时大时小地剧烈波动，否则，将对省煤器和给水管道的安全运行不利。2.3给水全程自动控制系统的要求给水全程自动控制比常规给水控制要复杂的多，因此，对给水全程自动控制系统提出以下要求：⑴

8、实现全程控制可以采用改变调节阀门的开度，但由于在大型机组中给水泵消耗功率多，不经济，故一般多采用改变给水泵转