熱控系統(tǒng)第十一章

1、第十一章 汽包鍋爐給水自動(dòng)控制系統(tǒng) The Feedwater Control System第一節(jié) 引言 Introduction一、給水控制的任務(wù) 汽包鍋爐給水自動(dòng)控制的任務(wù)是使鍋爐的給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，維持汽包水位在規(guī)定的范圍內(nèi)。 二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 二、給水控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 （一）給水流量擾動(dòng)下水位的動(dòng)態(tài)特性1.特性曲線特點(diǎn)：有遲延、慣性、無(wú)自平衡能力。2.對(duì)象傳遞函數(shù)一階遲延) 111()1 (1)()()(SSSSsWsHsWOW（二）蒸汽流量擾動(dòng)下的水位的動(dòng)態(tài)特性1.特性曲線特點(diǎn)：有遲延、慣性、無(wú)自平衡能力 “虛假水位”2.傳遞函數(shù))411(1)()()(22SSTK

2、sDsHsWOD（三）爐膛熱負(fù)荷擾動(dòng)下水位控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性1.特性曲線 特點(diǎn)：有遲延、慣性、自平衡能力 “虛假水位”現(xiàn)象第二節(jié) 給水自動(dòng)控制系統(tǒng) The Feedwater Control System （1）對(duì)象的內(nèi)擾動(dòng)態(tài)特性存在的遲延和慣性，考慮采用串級(jí)或其它控制方案。（2）對(duì)象在蒸汽負(fù)荷擾動(dòng)（外擾）時(shí)，有“虛假水位”現(xiàn)象，考慮采用前饋控制方案。一、單極三沖量給水控制（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理 調(diào)節(jié)器正作用， 極性判斷 “+”、“+”、“”（1）由調(diào)節(jié)器WT(s) 、執(zhí)行機(jī)構(gòu)KZ 、調(diào)節(jié)閥K、給水流量變送器W 和給水流量反饋裝置W 組成的內(nèi)回路（或稱副回路）。（2） 由水位控制對(duì)象WO1(

3、s) 、水位變送器H 和內(nèi)回路組成的外回路（或稱主回路）。（3）由蒸汽流量信號(hào)D及蒸汽流量測(cè)量裝置D 、蒸汽流量前饋裝置D 構(gòu)成的前饋控制部分。二、串級(jí)三沖量給水控制系統(tǒng)（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理（1）由給水流量W、給水流量變送器W 、給水流量反饋裝置W 、副調(diào)節(jié)器PI2 、執(zhí)行器KZ 和調(diào)節(jié)閥K組成副回路。（2）由被控對(duì)象WO1(s) 、水位測(cè)量變送器H 、主調(diào)節(jié)器PI1 和副回路組成主回路。（3）由蒸汽流量信號(hào)D，以及蒸汽流量測(cè)量變送器D 及蒸汽流量前饋裝置D構(gòu)成前饋控制部分。第三節(jié)第三節(jié) 給水全程控制系統(tǒng)給水全程控制系統(tǒng)the whole course water feed control

4、 system一、全程控制的概念一、全程控制的概念 全程控制系統(tǒng)是指機(jī)組在全程控制系統(tǒng)是指機(jī)組在啟停過(guò)程啟停過(guò)程和和正常運(yùn)行正常運(yùn)行時(shí)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的系統(tǒng)。時(shí)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的系統(tǒng)。 包括：給水全程控制系統(tǒng)；包括：給水全程控制系統(tǒng)； 主蒸汽溫度全程控制系統(tǒng)；主蒸汽溫度全程控制系統(tǒng)； 機(jī)爐全程協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等。機(jī)爐全程協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等。 二、對(duì)給水全程控制系統(tǒng)的要求二、對(duì)給水全程控制系統(tǒng)的要求 給水全程包括：鍋爐點(diǎn)火，升溫升壓；汽機(jī)給水全程包括：鍋爐點(diǎn)火，升溫升壓；汽機(jī)沖轉(zhuǎn)，開始帶負(fù)荷；帶小負(fù)荷運(yùn)行；帶大負(fù)荷沖轉(zhuǎn)，開始帶負(fù)荷；帶小負(fù)荷運(yùn)行；帶大負(fù)荷運(yùn)行；降到小負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐?；?，冷卻降溫運(yùn)行；降到

5、小負(fù)荷運(yùn)行，鍋爐?；?，冷卻降溫降壓。降壓。 （一）測(cè)量信號(hào)能自動(dòng)地進(jìn)行壓力、溫度校正（一）測(cè)量信號(hào)能自動(dòng)地進(jìn)行壓力、溫度校正 。（二）保證給水泵工作在安全工作區(qū)內(nèi)。（二）保證給水泵工作在安全工作區(qū)內(nèi)。 （三）高低負(fù)荷不同時(shí)控制系統(tǒng)的切換。（三）高低負(fù)荷不同時(shí)控制系統(tǒng)的切換。（四）高低負(fù)荷不同時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的切換。（四）高低負(fù)荷不同時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的切換。（五）定、滑壓運(yùn)行方式的切換。（五）定、滑壓運(yùn)行方式的切換。三、測(cè)量信號(hào)的自動(dòng)校正三、測(cè)量信號(hào)的自動(dòng)校正（一）水位信號(hào)的壓力校正（一）水位信號(hào)的壓力校正)()()()()(1221sGsasGsassGaasGPLhHLHLHLPPPLPHLHP )()

6、(bbbaPfPPfH校正路線：校正路線：（二）過(guò)熱蒸汽流量信號(hào)的壓力、溫度校正（二）過(guò)熱蒸汽流量信號(hào)的壓力、溫度校正式中式中 D過(guò)熱蒸汽流量；過(guò)熱蒸汽流量； P過(guò)熱蒸汽壓力；過(guò)熱蒸汽壓力； 過(guò)熱蒸汽溫度；過(guò)熱蒸汽溫度； P節(jié)流件差壓；節(jié)流件差壓； 過(guò)熱蒸汽密度；過(guò)熱蒸汽密度； K流量系數(shù)；流量系數(shù)；校正路線：校正路線：（三）給水流量信號(hào)的溫度校正（三）給水流量信號(hào)的溫度校正四、變速給水泵的安全工作區(qū)四、變速給水泵的安全工作區(qū) 采用變速泵構(gòu)成給水全程控制系統(tǒng)時(shí)，采用變速泵構(gòu)成給水全程控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)包括以下應(yīng)包括以下三個(gè)子系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)：（一）（一）給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。根據(jù)鍋

7、爐負(fù)荷要求，根據(jù)鍋爐負(fù)荷要求，控制給水泵轉(zhuǎn)速，改變給水流量。控制給水泵轉(zhuǎn)速，改變給水流量。（二）（二）給水泵最小流量控制系統(tǒng)。給水泵最小流量控制系統(tǒng)。通過(guò)增大水泵通過(guò)增大水泵再循環(huán)流量的辦法來(lái)維持水泵流量不低于設(shè)再循環(huán)流量的辦法來(lái)維持水泵流量不低于設(shè)計(jì)要求的最小流量值，以保證給水泵工作點(diǎn)計(jì)要求的最小流量值，以保證給水泵工作點(diǎn)不落在上限特性曲線的外邊。不落在上限特性曲線的外邊。（三）（三）給水泵出口壓力控制系統(tǒng)，給水泵出口壓力控制系統(tǒng)，通過(guò)控制給水通過(guò)控制給水調(diào)節(jié)閥，維持給水泵出口壓力，保證給水泵調(diào)節(jié)閥，維持給水泵出口壓力，保證給水泵工作點(diǎn)不落在最低壓力工作點(diǎn)不落在最低壓力Pmin 線下和下限工作線下和下限工作特性曲線之外。特性曲線之外。五、單元制鍋爐給水全程控制方案五、單元制鍋爐給水全程控制方案方案一方案一 ：方案二：方案二：方案三：方案三：方案四：方案四：