汽包液位的三沖量調節(jié)的應用分析
鍋爐是化工、電力生產(chǎn)中重要的動力設備。汽包液位是鍋爐運行中的一個重要監(jiān)控參數(shù),同時也是保證鍋爐安全運行的重要條件之一。它反映了鍋爐負荷與給水的平衡關系。汽包液位過高,汽包蒸汽上部空間減小會造成蒸汽帶水,影響過熱器運行及汽水分離的效果。不僅降低了蒸汽的產(chǎn)量和質量,而且會使過熱器結垢或使汽輪機葉片損壞;水位過低會造成鍋爐水循環(huán)破壞,影響省煤器運行,嚴重時容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。這就要求汽包液位嚴格控制在一定范圍內(nèi),以期適應各種工況的運行。影響汽包液位的因素除了加熱汽化這一正常因素外,還有蒸汽負荷和給水流量的波動。當負荷突然增大,汽包壓力突然降低。水就會急劇汽化,出現(xiàn)大量汽包,形成“虛假液位”。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/200960.htm一、三沖量調節(jié)系統(tǒng)的概念:
水位自動調節(jié)作用水位信號去調節(jié)給水閥開度。當水位升高,關小給水閥,降低給水流量;當水位降低,開大給水閥,增大給水流量。為了使水位穩(wěn)定,將主液流量和給水流量參與調節(jié)。這就是鍋爐汽包液位的三沖量調節(jié)系統(tǒng)。這種調節(jié)系統(tǒng)由于引進了液位,給水流量及蒸汽流量三個參數(shù),叫做三沖量調節(jié)系統(tǒng)。
二、工作原理:
下圖一中所示的三沖量調節(jié)系統(tǒng)、汽包液位是被控變量,是主沖量信號;蒸汽流量和給水流量是輔助沖量信號。系統(tǒng)將蒸汽流量與給水流量前饋到汽包液位調節(jié)系統(tǒng)中,一旦蒸汽流量或給水流量波動,不是等到影響液位才進行調節(jié),而是在這兩個量改變之時就能通過DCS系統(tǒng)中加法器立即去改變調節(jié)閥開度進行校正。故大大提高了液位這個被調參數(shù)的調節(jié)精度,縮短調控時間。
三、分析:
在穩(wěn)定狀態(tài)下,液位測量信號等于給定值,液位調節(jié)器的輸出及給水流量等三個信號,通過加法器得到的輸出電流為I0=K1I1+K2I2+K3I3
式中:
I1為液位調節(jié)器的輸出電流
I2為蒸汽流量變送器的輸出電流
I3為給水流量變送器的輸出電流
K1、K2、 K3分別為加法器各通道的衰減系數(shù)。
設計K2I2 =K3I3此時I0正是調節(jié)閥處于正常開度時所需的電流信號。假定在某一時刻,蒸汽負荷突然增加,蒸汽流量變送器的輸出電流I2相應增加,加法器的輸出電流I0就減少,從而開大給水調節(jié)閥。與此同時出現(xiàn)了虛假液位現(xiàn)象。液位調節(jié)器輸出電流I1將增大。由于進入加法器的兩個信號相反,蒸汽流量變送器的輸出電流I1 會抵消一部分假液位輸出電流I2 ,所以虛假液位所帶來的影響將局部或全部被克服。
需要說明的是:由于汽包液位是主流量信號,故液位能否精確測量是關鍵。為了減少溫度和壓力帶來的測量誤差,我們采用了雙室平衡容器。
四、應用條件:
從上面分析可以看出三沖量調節(jié)系統(tǒng)能及時克服負荷(蒸汽流量)和給水流量的干擾作用,調節(jié)精度高,適用于汽包容積較小、負荷和給水干擾大的場合。單沖量適合在汽包容積較大負荷變化比較小的場合。因此在給水全程自動調節(jié)設計了兩套調節(jié)系統(tǒng)以便互相切換。主要是在開停爐過程中當負荷低于滿負荷的30%左右時,蒸汽流量信號很小、測量誤差相對較大。所以此時由單沖量控制,一旦滿足運行條件就改為三沖量調節(jié)系統(tǒng)控制。雙沖量調節(jié)適合于鍋爐容積較小給水壓力波動不大的場合,鍋爐汽包液位的三沖量調節(jié)系統(tǒng)在我們熱電220T循環(huán)硫化床鍋爐得到的應用,實踐證明效果良好。
五、結束語:
鍋爐汽包液位的精確控制不僅保證了鍋爐氣機安全經(jīng)濟有效運行,同時能及時調節(jié),未雨綢繆。在其他需要精密控制的設備也可因地制宜,借鑒使用,以期提高我們設備系統(tǒng)多因素干擾的自動化控制水平。
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