发电厂锅炉汽包水位控制系统

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1、发电厂锅炉汽包水位控制系统摘要：随着科技的发展，人们越来越离不开电。大型火力发电厂地位显得尤其重要。其机组由锅炉、汽轮机发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操作和控制，这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行，并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性，尤其是大型骨干机组。关键字：蒸汽流量汽包水位大型发电单元机组是一个以锅炉，高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用，根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。其中，汽包锅炉给水及水位的调节已经完全

2、采用自动的方式加以控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等。其中工业锅炉的汽包水位是运行中的一个重要参数，维持汽包水位是保持汽轮机和锅炉安全运行的重要条件，锅炉汽包水位过高会造成汽包出口蒸汽中水分过多，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导致锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。其工作过程：给水由给水泵打入省煤器以后，在此加热成为汽包工作压力下的饱和水，进入汽包，然后沿下降管进入炉膛四周的水冷壁，在此吸收炉膛中的热

3、量汽化后沿上升管回到汽包，从汽包中分离出的饱和蒸汽进入过热器，进一步吸收烟气中的热量变成过热蒸汽，送往鼓风机中做功。锅炉是个复杂的系统，影响水位的因素很多，但主要因素是给水流量和蒸汽流量。在锅炉的水位控制系统中，锅炉汽包水位控制系统的控制目标是：保持给水流量和蒸汽流量平衡，将水位控制在设定值。其中影响水位的关键因素是蒸汽扰动，因为蒸汽扰动会引起“虚假水位”现象。锅炉水位控制系统的好坏，主要取决于能不能很好地克服“虚假水位”现象。。1.给水管；2.调节阀；3省煤器；4.汽包；5.下降管；6.上行管；7.过热器；8.蒸汽管汽包水位的控制方案有三种（1）单冲量控

4、制方案汽包水位的控制手段是控制给水，这种控制系统是典型的单回路控制系统。当蒸汽负荷突然大幅增加时，由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀的开度，减少给水量。等到假水位消失后，由于蒸汽量的增加，送水量反而减少，将使水位严重下降，波动很厉害，严重时甚至会使汽包水位降到危险程序以致发生事故。因此对于停留时间短，负荷变动较大的情况，这样的系统不能适应，水位不能保证。然而对于小型锅炉，由于汽包停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位的现象并不显著，配上一些联琐报警装置，也可以保证安全操作，帮采用这种单冲量系统尚能满足生产的要求。（2）双单量控制方案在汽包水位的控制中

5、，最主要的扰动是负荷的变化。如果根据蒸汽流量来起较正作用，就可以纠正虚假水位引起的误动作，而且使控制阀的动作十分及时，从而减少水位的波动，改善控制品质。将蒸汽流量信号引入，就构成双冲量控制系统。这是一个前馈加单回路反馈控制的复合控制系统。（3）三冲量控制方案双冲量控制系统还有两个缺点：控制阀的工作特性不一定成为线性，对蒸汽负荷变化要做到静态补偿比较困难，而对于给水系统的扰动仍不能克服。为此可再引入给水流量信号构成三冲量控制系统。该三冲量控制方案，能节省一台控制器。所以我们应该选择三冲量控制方案。结束语：锅炉汽包水位控制的任务是控制给水流量使其与蒸发量保持动

6、态平衡，从而维持汽包水位在工艺允许的范围内，是保证锅炉安全生产运行的必要条件。汽包水位控制系统是控制理论和过程控制技术在实际生产过程中的一个典型应用案例，当前生产现场所应用的控制方法也多是本文所论述的三种冲量控制方案。大量的实践证明三种冲量控制方案在锅炉汽包水位控制系统中是切实可行的，并且取得了理想的控制效果，满足了控制要求，对于企业提高生产效率、节约资源起到了明显的作用。相信在未来人们的不断努力下，科技的日新月异，人们能够更好地解决这样的问题。使之能够更好地服务于社会，服务于人类，为人类社会带来更多的方便，创造更多的财富。参考文献：【1】边立秀，热工控制

7、系统，北京：中国电力出版社，2004，10.169～196【2】汤兵勇，路林吉，王文杰，等-模糊控制理论与应用技术［D］北京：清华大学出版社