鍋爐汽包液位控制

1、鍋爐汽包液位控制鍋爐汽包液位控制摘要摘要：鍋爐是電廠和化工廠里常見的生產(chǎn)設(shè)備，為了使鍋爐能正常運(yùn)行，必須維持鍋爐的水位在一定的范圍內(nèi)，這就需要控制鍋爐汽包的水位。本文分析的是鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)。利用控制裝置和被控對(duì)象組成了一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。根據(jù)汽包水位在給水流量和蒸汽流量下的動(dòng)態(tài)特性，選擇了三沖量（水位、蒸汽流量、給水流量）水位控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：汽包液位控制單沖量雙沖量三沖量傳遞函數(shù)正文正文：鍋爐是我國工業(yè)生產(chǎn)和生活上應(yīng)用面最廣

2、、數(shù)量最多的熱力設(shè)備。由干鍋爐往往負(fù)荷變化大、起停頻繁依靠人工操作很難保證其安全、穩(wěn)定地在經(jīng)濟(jì)工況下長期運(yùn)行，所以必須裝備自動(dòng)控制設(shè)備。工業(yè)鍋爐的汽包液位是正常運(yùn)行的主要指標(biāo)之一。液位過高會(huì)影響水汽分離，產(chǎn)生蒸汽帶液現(xiàn)象；液位過低會(huì)影響鍋爐的汽水自然循環(huán)，如不及時(shí)調(diào)節(jié)就會(huì)使汽包里的水全部汽化掉，可能導(dǎo)致鍋爐燒壞或爆炸事故。所以在鍋爐運(yùn)行中保持汽包液位是十分重要的，對(duì)鍋爐設(shè)備的自動(dòng)控制首先是從汽包液位的自動(dòng)調(diào)節(jié)開始。鍋爐是一個(gè)復(fù)雜的被控對(duì)

3、象，主要輸入變量包括符合的蒸汽需求量、給水量、燃料量、減溫水量、送風(fēng)量和引風(fēng)量等；主要輸出變量有鍋筒水位、蒸汽壓力、過熱蒸汽溫度、爐膛負(fù)壓、過?？諝猓煔夂趿浚┑?，圖1所示為輸入變量與輸出變量之間的相互關(guān)系。如果蒸汽符合變化或給水量發(fā)生變化，會(huì)引起鍋筒水位、蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度等的變化；而燃料量的變化不僅影響蒸汽壓力，還會(huì)影響鍋筒水位、過熱蒸汽溫度、過?？諝夂蜖t膛負(fù)壓、可見，鍋爐是一個(gè)具有多輸入、多輸出且變量之間相互關(guān)聯(lián)的被控對(duì)象。

4、圖1鍋爐的輸入輸出變量示意圖鍋爐汽包液位是鍋爐運(yùn)行中一個(gè)重要的監(jiān)控參數(shù)，反映了鍋爐負(fù)荷與給水的平衡關(guān)系，要求汽包液位控制在一定范圍內(nèi)。鍋爐汽水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。量且投資增加不多，其控制方案如圖4所示，該控制方案依舊存在不能及時(shí)反映給水流量對(duì)調(diào)節(jié)的干擾，因此雙沖量水位控制適用于負(fù)荷變化較頻繁的小型低壓鍋爐，而不適用于給水母管壓力經(jīng)常有波動(dòng)的鍋爐系統(tǒng)。LT圖3單沖量控制系統(tǒng)圖4雙沖量控制系統(tǒng)LC蒸汽給水LTLC蒸汽給水省煤器ΣFCFT為了

5、確保調(diào)節(jié)質(zhì)量，在這里我們采用串級(jí)加前饋的三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，此方案可有效地克服給水系統(tǒng)和蒸汽負(fù)荷變化對(duì)液位的干擾，控制住汽包液位。三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它是在雙沖量控制系統(tǒng)上再加上一個(gè)給水流量的沖量。由蒸汽流量、給水流量前饋與汽包液位反饋所組成的三沖量控制系統(tǒng)。（3）三沖量水位控制系統(tǒng):三沖量控制系統(tǒng)中控制信號(hào)的鏈接關(guān)系如圖5所示。圖中，OL表示水位控制器LC的輸出OF1表示蒸汽流量前饋控制器F1C的輸出；C0為一常數(shù)以保證正常負(fù)荷下，其值能近似