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汽包水位控制(给水控制)

1.任务:汽包水位过高会影响汽水分离效果,使蒸汽带水;汽包水位过低,会影响汽水循环,甚至干锅。汽包水位控制系统的任务就是维持锅炉汽包水位为设定值,实现全程水位自动控制。
2.影响因素与调节手段
影响水位的因素主要有:
(1)流出汽包的蒸汽流量
(2)放水或排污量 
(3)进入汽包的给水流量
 从质量平衡角度看,当流出汽包的蒸汽流量、排污、放水量和进入汽包的给水量不平衡时,汽包水位将发生变化。
(4)汽包压力的变化。汽包压力的变化可能会导致“虚假”水位现象。例如:当汽包压力Pd下降时,汽包中的饱和水就会大量汽化,产生大量汽泡,使得水位升高,往往是由于汽轮机用汽量D增加导致Pd 下降,即D ↑ 导致H↑而从质量平衡角度看,流出汽包的质量增加,应使水位下降,所以这种水位上升现象是一种“虚假”水位现象。同样由于用汽量D减少,Pd升高,将导致水位暂时下降(也是虚假水位现象)。
 上述几种主要因素中,蒸汽量取决于外界负荷的要求,汽压的变化则是燃料量、蒸汽量等综合影响的结果,而只有给水量是一个可控制的量,可以用作汽包水位调节手段。
单冲量控制方案
启动之初,主给水门关闭,启动阀1、2也关闭,启动控制阀前后的电动门打开,此时,电泵定速运行,通过启动控制阀的节流作用,调节给水流量控制水位
此时,启动控制阀控制器PID①对设定值和水位值之间的偏差进行PID运算,自动控制指令经启动控制阀M/A站输出,去控制启动控制阀的开度,改变进入汽包的给水,最终使水位等于定值。
随着负荷的开高,要求的给水量增加,该启动控制阀逐渐开大,到了一定开度以后,调节性能变差,这时应该手动逐渐打开主给水门(通过SCS),或者,当负荷增加,控制阀开大以后,当发现控制阀已无法再对给水进行调节时,手动升高电泵转速,提高压头,增加给水,此时,启动控制阀仍然可以自动地将水位维持在设定值上。
随着负荷继续升高,给水压力已升得较高,阀门承受的节流压差也越来越大,当启动控制阀门已开到90%以后,可以将电动给水泵转速控制投自动。给水控制由阀门节流调节方式变成了给水泵转速调节方式。
此时单冲量控制器PID②将对水位与定值之间的偏差进行计算,PID②的输出经电泵M/A站,输出到电动给水泵勺管控制机构,自动调整电泵转速,PID②最终使水位等于定值。
在电泵转速控制投自动的同时,启动控制阀M/A站,自动地切成手动,以防止责任不分,互相干扰.
如前所述,随负荷升高,节流加强,所以此时
 应手动打开主给水门,作为调节型阀门,不能长期处于一个高温高压环境中,所以当主给水门全开后,则发出一个脉冲,超驰关闭启动控制阀。
三冲量控制方案
负荷继续升高后,仅用PID②这个单冲量调节器,已难以保证调节品质,当负荷(蒸汽流量)大于30%以后,将自动采用三冲量控制方案。PID调节器③(又称为给水流量调节器)接受给水流量反馈信号,当给水流量由于扰动而发生波动时,该调节器会快速地调节泵的转速,有效克服给水波动。用蒸汽流量信号作为给水流量调节器PID③的设定值的一部分,是为了使进入锅炉的给水量与流出锅炉的蒸汽量随时保持平衡。(不严格地讲,只要能保持两者平衡,就能保持水位不变),这样可以有效地克服虚假水位对调节品质的影响
为了最终使水位能保持在定值上,PI调节器④(称为三冲量水位调节器)将对水位与其定值的偏差进行PI运算,其输出成为给水量设定值的另一部分。PI调节器④最终将水位维持在设定值(细调)。
小机的投运
(1)随着负荷进一步升高,则需启小机。逐步升高小机转速,升高泵的出口压头,当转速大于3000 RPM时,小机可投入遥控方式,此后,可在小机的M/A站上控制转速。小机的运行及控制可参见本套讲义的BFPT控制部分。当泵的出口压头略大于给水母管压头时,打开汽泵出口门,并继续手动调节汽泵转速,使汽泵转速与电泵转速逐步接近。此时水位仍将由电泵自动维持。
当汽泵和电泵流量相近时,可将汽泵投自动,此时汽动给水泵将按三冲量方案自动调节
此后建议再启动第二台汽动泵。
将电动泵转速控制M/A站切手动,逐渐降低电泵转速,当其流量较低时,关闭其出口门,停电泵(若要将其作为备用泵,出口门可以不关)。为了使两汽泵的负荷均衡,所以用了MASTER算法。
 当电泵跳闸时,勺管指令超驰至0,同样,当小机跳闸时,到小机去的指令超驰至0(PLW)。
站方式
1.在启动控制阀M/A站
当下列任一条件出现时切手动
 a. MFT
 b. 水位测量BQ
 c. 主阀全开
 d. 指令到与实际阀位偏差大
 e. 电泵M/A站投入自动
 f. 汽泵A或汽泵B投入自动
1.电泵M/A站
当下列任一条件出现时,切手动:
 a. MFT
 b. 水位测量BQ
 c. 电泵跳闸
 d. 指令与勺管实际位置偏差较大
 e. A 、B汽泵都投入了自动
 f. 启动控制阀在自动,且开度小于90%
3.汽动给水泵(A)
 a. A泵跳闸
 b. BFPT控制器的速度信号BQ
 c. 速度指令与实际速度偏差大
 d. 启动控制阀在自动
 e. 不可能投三冲量(蒸汽流量BQ、给水流量BQ)
 f. MFT
 g. 水位BQ
 h. BFPT控制器不在遥控方式。

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