培訓(xùn)班熱控第四章鍋爐給水控制系統(tǒng)ppt課件

1、1第四章 直流鍋爐給水控制系統(tǒng)4.1 概 述 4.2 鍋爐循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)根本控制 4.3 鍋爐給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析.24-1 概 述.3一、控制原理 直流鍋爐給水控制系統(tǒng)不同的設(shè)計(jì)，采用不同的控制戰(zhàn)略。600MW機(jī)組蘇爾壽鍋爐采用給水量調(diào)理過熱器中間點(diǎn)的溫度。CE鍋爐采用控制給水流量來呼應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化，以下圖為CE直流鍋爐給水控制系統(tǒng)原理圖。 二、系統(tǒng)分析 1. 該給水控制系統(tǒng)的主控部分為給水流量與鍋爐負(fù)荷指令之間偏向的 PID調(diào)理加上前饋控制，該前饋信號(hào)由三部分相加組成：鍋爐負(fù)荷指令的比例微分PD，給水泵再循環(huán)閥門位置信號(hào)的函數(shù)，給水旁路閥門位置信號(hào)的函數(shù)。 .4圖. CE直流鍋爐給水控制

2、系統(tǒng)原理圖.5 2. 由兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵的轉(zhuǎn)速控制來實(shí)現(xiàn)給水流量的控制。在啟、停和低負(fù)荷時(shí)，用給水旁路閥來控制給水流量，為給水流量和鍋爐負(fù)荷指令之間偏向的PID調(diào)理加上鍋爐負(fù)荷指令的前饋信號(hào)PD)。當(dāng)給水流量添加到一定值后，主給水閥開啟，給水旁路閥封鎖，系統(tǒng)切換到汽泵轉(zhuǎn)速控制的正常運(yùn)轉(zhuǎn)方式。.6 (1) 給水泵轉(zhuǎn)速控制 在給水泵控制系統(tǒng)中，給水主控發(fā)出的給水需求指令，被送到給水泵轉(zhuǎn)速控制器，經(jīng)過改動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速來維持給水流量。 (2) 給水調(diào)理門的控制 給水調(diào)理門不直接調(diào)理給水流量，調(diào)理門僅控制給水母管壓力。當(dāng)給水母管壓力發(fā)生偏向時(shí)，經(jīng)過給水調(diào)理門的調(diào)理來維持給水母管壓力，以保證對(duì)過熱器的噴水壓力

3、。.7 (3) 給水泵最小流量控制系統(tǒng) 電動(dòng)給水泵和汽動(dòng)給水泵都設(shè)計(jì)有最小流量控制系統(tǒng)，經(jīng)過給水再循環(huán)，保證給水泵出口流量不低于最小流量設(shè)定值，以保證給水泵設(shè)備的平安。給水泵最小流量控制系統(tǒng)通常為單回路調(diào)理系統(tǒng)，流量丈量普通采用二取一。給水泵最小流量控制系統(tǒng)僅任務(wù)在給水泵啟動(dòng)和低負(fù)荷階段；鍋爐給水流量只需大于最小流量定值，給水再循環(huán)調(diào)理閥門就封鎖。最小流量給水再循環(huán)調(diào)理閥通常設(shè)計(jì)為反方向動(dòng)作，即控制系統(tǒng)輸出為0時(shí)，閥門全開；輸出為100時(shí)，閥門全關(guān)。這樣在失電或失去氣源時(shí)，閥門全開，可保證設(shè)備的平安。.8 (4) 給水需求信號(hào)的產(chǎn)生 超臨界直流爐的給水控制與汽包爐不同，給水的需求信號(hào)主要根據(jù)總

4、燃料量來決議。 以與鍋爐給煤量及總?cè)剂狭繛楦装l(fā)出給水量需求信號(hào)。在這以后，再加上熄滅器擺角修正、分別器出口溫度修正、分別器出口溫度微分信號(hào)就產(chǎn)生了給水需求信號(hào)。在機(jī)組啟動(dòng)形狀中，或UAM任務(wù)于AUTO方式，那么給水需求信號(hào)由UAM發(fā)生，原理圖如以下圖所示。.9圖. 給水需求信號(hào)原理 .10 (5) 分別器出口溫度修正 分別器出口溫度修正的作用是修正燃水比，有時(shí)又被稱為中間點(diǎn)溫度修正。其修正原理是：對(duì)給定的鍋爐熱負(fù)荷，其允許的噴水量應(yīng)與分別器溫度有一定的關(guān)系。或者這樣說：當(dāng)噴水量與給水量的比例添加時(shí)，闡明煤與水的比例中煤多了一些，而煤量一多，反響最快的是分別器出口溫度。正常的分別器出口溫度是分

5、別器壓力的函數(shù)。而噴水量與給水量的比值又是鍋爐熱負(fù)荷的函數(shù)。分別器出口溫度修正原理如以下圖所示。 .11圖. 分別器出口溫度修正原理 .12 (6) 分別器水位控制 在機(jī)組啟動(dòng)階段，分別器的疏水經(jīng)AA、AN、ANB三只調(diào)理閥被排至大氣擴(kuò)容箱或除氧器。這三只疏水閥的動(dòng)作與分別器水位的關(guān)系見以下圖。 需求闡明的是，為保證除氧器的平安，當(dāng)除氧器壓力高于設(shè)定值時(shí)，ANB閥被強(qiáng)迫全關(guān)。圖. 疏水閥與分別器水位關(guān)系 .134-2 鍋爐循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)根本控制.141、啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式 左圖：由鍋爐給水自動(dòng)控制分別器水位1BS-LT-50lA502A，1BS-LT-50lB502B，負(fù)荷逐漸添加，不斷到純直流

6、負(fù)荷方式后切換到溫度自動(dòng)控制方式。 .15 (1) 機(jī)組啟動(dòng) 從水位控制到溫度控制的切換過程 對(duì)于直流爐來講，為了確保水冷壁在低負(fù)荷時(shí)有效的冷卻，經(jīng)過水冷壁的流量不能小于某個(gè)值30BMCR暫定，即最低直流負(fù)荷。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)和停爐時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)投入運(yùn)用，由于啟動(dòng)系統(tǒng)要閱歷不同的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀濕態(tài)和干態(tài)，故須采用不同的控制方式濕態(tài)和干態(tài)且能平穩(wěn)自動(dòng)地切換。.16 在I階段以前，按照冷態(tài)、溫態(tài)及熱態(tài)含極熱態(tài)啟動(dòng)方式，順序啟動(dòng)鍋爐及相關(guān)的鍋爐輔機(jī)，循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)投運(yùn)；分別器水位(1BSLT-501A/502A, 1BS-LT-501B/502B)由控制鍋爐母管給水流量1BS-FT090ABC來實(shí)現(xiàn)。 I階段：省

7、煤器入口的給水流量1BSFT-090A/BC堅(jiān)持在某個(gè)最小常數(shù)值30BMCR暫定；當(dāng)燃料量逐漸添加時(shí)，隨之產(chǎn)生的蒸汽量也添加，從分別器下降管前往的水量逐漸減小，鍋爐給水流量1BS-FT-090ABC逐漸添加，以保證省煤器入口的給水流量 1BSFT090ABC 堅(jiān)持在某個(gè)最小常數(shù)值，分別器入口濕蒸汽的焓值添加。 .17 點(diǎn)：分別器入口蒸汽干度到達(dá)I，飽和蒸汽流入分別器，此時(shí)沒有水可分別，鍋爐給水流量等于省煤器入口的給水流量，但仍堅(jiān)持在某個(gè)最小常數(shù)值30BMCR暫定。 II階段：給水流量仍不變，熄滅率繼續(xù)添加，在分別器中的蒸汽漸漸地過熱。分別器出口實(shí)踐溫度 1BSTE-601ABCD仍低于設(shè)定值，

8、溫度控制還未起作用。所以此時(shí)添加的熄滅率不是用來產(chǎn)生新的蒸汽，而是用來提高直流鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)方式所需的蒸汽蓄熱。.18 點(diǎn)：分別器出口的蒸汽溫度到達(dá)設(shè)定值，進(jìn)一步添加熄滅率，使溫度超越設(shè)定值。 III階段：進(jìn)一步添加熄滅率，給水量也相應(yīng)添加，鍋爐開場(chǎng)由定壓運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入滑壓運(yùn)轉(zhuǎn)。汽溫信號(hào)經(jīng)過選大器，溫度控制系統(tǒng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，分別器出口的蒸汽溫度由“煤水比控制。當(dāng)鍋爐主蒸汽流量添加至40BMCR暫定，鍋爐正式轉(zhuǎn)入干態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。 在干態(tài)自動(dòng)方式時(shí)，循環(huán)泵自動(dòng)停，循環(huán)泵停運(yùn)后，電動(dòng)閥V503自動(dòng)封鎖。隨即暖管系統(tǒng)投入運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)閥VSISV52 開啟，水位IBSLT503N503B由調(diào)理閥V522自動(dòng)控制在設(shè)定值附近。.

9、19 (2) 停爐 溫度控制到水位控制的切換 圖612闡明，負(fù)荷降低，從純直流鍋爐方式后切換到啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，由溫度控制切換到水位控制的過程。 I階段：鍋爐負(fù)荷指令同時(shí)減少熄滅率和給水流量，汽溫控制系統(tǒng)自動(dòng)；當(dāng)鍋爐主蒸汽流量降至40BMCR暫定以下，干態(tài)信號(hào)消逝，濕態(tài)信號(hào)還沒有滿足注：滿足條件為爐膛有火且給水母管給水量小于30BMCR暫定。 點(diǎn)：給水流量到達(dá)最低直流負(fù)荷流量30BMCR暫定。.20 II階段：給水流量仍不變，熄滅率繼續(xù)減小，在分別器中的蒸汽過熱度降低，開場(chǎng)有水分別出。 點(diǎn)：蒸汽過熱度完全消逝，流入分別器的蒸汽呈飽和形狀。 .21 III階段：進(jìn)一步減小熄滅率，給水流量不變，分別器

10、入口蒸汽濕度添加，分別器中開場(chǎng)積水，當(dāng)分別器水位上升到一定高度，循環(huán)泵啟動(dòng)條件滿足，手動(dòng)或順控啟動(dòng)循環(huán)泵。當(dāng)給水母管流量小于30BMCR暫定時(shí)，能自動(dòng)切換為濕態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，那么電動(dòng)閥V503會(huì)自動(dòng)開啟；當(dāng)V504V508在全開位且分別器水位大于二米，循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)，水位控制開場(chǎng)動(dòng)作，水位由鍋爐給水自動(dòng)調(diào)理。 III階段以后，隨著負(fù)荷的降低，蒸汽量減少，母管給水量也減少，當(dāng)母管給水量減少到5BMCR時(shí)，堅(jiān)持該值不變。 .22 隨著蒸汽量減少，分別器水位會(huì)上升，當(dāng)分別器水位上升到一定高度，調(diào)理閥HWL-1HWL-2會(huì)自動(dòng)調(diào)理分別器水位在設(shè)定值以內(nèi)；留意當(dāng)分別器水位上升到MFT設(shè)定值，鍋爐跳閘。 2. 循

11、環(huán)泵的啟動(dòng)條件 1循環(huán)泵的啟動(dòng)條件如下： 冷卻水流量滿足IBSFSH510 V504開 V508開 省煤器進(jìn)口給水流量大于循環(huán)泵啟動(dòng)設(shè)定值或分別器水位大于設(shè)定值且電動(dòng)閥V503)己開 無停循環(huán)泵指令.23 當(dāng)上述循環(huán)泵的啟動(dòng)條件全部滿足后，那么發(fā)指令要求循環(huán)泵出口的調(diào)理閥V507的開度滿足循環(huán)泵最小流量；當(dāng)循環(huán)泵出口的調(diào)理閥V507的開度已滿足循環(huán)泵最小流量要求，那么如下任一指令可開啟循環(huán)泵： 機(jī)組順控要求啟動(dòng)循環(huán)泵 自動(dòng)濕態(tài)方式啟動(dòng)循環(huán)泵 運(yùn)轉(zhuǎn)人員啟動(dòng)循環(huán)泵.24 (2) 循環(huán)泵的跳閘條件跳閘設(shè)定值見循環(huán)泵啟停導(dǎo)那么: 循環(huán)泵已啟但差壓 IBPDT504ABC小于設(shè)定值 電機(jī)腔溫度大于設(shè)定值

12、IBSTE512513 電動(dòng)閥 V504關(guān) 電動(dòng)閥V508關(guān).25 當(dāng)循環(huán)泵啟動(dòng)后，如下任一指令自動(dòng)停運(yùn)循環(huán)泵： 機(jī)組順控要求停運(yùn)循環(huán)泵 自動(dòng)干態(tài)方式停運(yùn)循環(huán)泵 運(yùn)轉(zhuǎn)人員停運(yùn)循環(huán)泵 電氣缺點(diǎn)停運(yùn)循環(huán)泵 循環(huán)泵己?jiǎn)⒌∶浩鬟M(jìn)口給水流量1BS-FT-091ABC小于循環(huán)泵要求的最小設(shè)定值停運(yùn)循環(huán)泵.26 3 . 分別器下降管電動(dòng)閥V503的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開V503電動(dòng)閥 1當(dāng)自動(dòng)濕態(tài)方式 2手動(dòng)按鈕 3機(jī)組順控要求 滿足如下任一條件關(guān) l自動(dòng)干態(tài)方式且循環(huán)泵已停 2手動(dòng)按鈕且循環(huán)泵已停 .274. 循環(huán)泵進(jìn)口電動(dòng)閥V504的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥 1M

13、FT 2手動(dòng)按鈕 3機(jī)組順控要求 滿足如下任一條件時(shí)封鎖電動(dòng)閥 1循環(huán)泵跳閘 2手動(dòng)按鈕且循環(huán)泵已停.285. 循環(huán)泵出口電動(dòng)閥V508的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥： lMFT 2手動(dòng)按鈕 3機(jī)組順控要求 滿足如下任一條件關(guān)： l循環(huán)泵跳閘 2按手動(dòng)按鈕且循環(huán)泵已停 .296電動(dòng)隔離閥V512V515的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥： lMFT 2手動(dòng)按鈕 3自動(dòng)濕態(tài)方式 4主蒸汽流量小于40BMCR 5分別器水位大于1米 滿足如下任一條件關(guān)： l主蒸汽流量大于46BMCR 2按手動(dòng)按鈕且主蒸汽流量大于44BMCR 3按手動(dòng)按鈕且給水泵全停且循環(huán)泵停且火檢無

14、火 .307暖管出口電動(dòng)閥V521的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥： 1自動(dòng)干態(tài)方式 2手動(dòng)按鈕且干態(tài)方式 滿足如下任一條件關(guān)： lMFT 2自動(dòng)濕態(tài)方式 3按手動(dòng)按鈕且濕態(tài)方式.318暖管進(jìn)口電動(dòng)閥 V518的控制 滿足如下任一條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥： l自動(dòng)干態(tài)方式且分別器水位小于xx米 2手動(dòng)按鈕且干態(tài)方式 滿足如下任一條件關(guān)： lMFT 2分別器水位大于1米且循環(huán)泵已啟 3按手動(dòng)按鈕且濕態(tài)方式.32 9循環(huán)泵系統(tǒng)的其它電動(dòng)閥的控制V578V526V528V533V524V53 滿足如下一切條件且沒有關(guān)指令時(shí)開啟電動(dòng)閥： l火檢無火 2手動(dòng)按鈕 3分別器出口壓力為0

15、 MPa 滿足如下任一條件關(guān)： 1恣意火檢有火 2按手動(dòng)按鈕.334-3 鍋爐給水控制系統(tǒng)實(shí)例分析.34 一、鍋爐給水流量控制 1. 以下情況下鍋爐給水泵控制強(qiáng)迫手動(dòng)：鍋爐汽水分別器壓力信號(hào)缺點(diǎn)、機(jī)組目的負(fù)荷信號(hào)缺點(diǎn)、鍋爐主汽一級(jí)減溫水流量信號(hào)缺點(diǎn)、鍋爐主汽二級(jí)減溫水流量信號(hào)缺點(diǎn)、鍋爐給水流量信號(hào)缺點(diǎn)、鍋爐汽水分別器入口溫度信號(hào)缺點(diǎn)；如全部給水泵轉(zhuǎn)速控制在手動(dòng)，那么鍋爐給水流量控制強(qiáng)迫手動(dòng)。 2. 鍋爐汽水分別器入口溫度設(shè)定值，由不同負(fù)荷下設(shè)計(jì)鍋爐汽水分別器入口過熱度加上機(jī)組減溫水量比例和在工程師站設(shè)置的偏置的修正組成。鍋爐過熱器減溫水流量過大會(huì)減少鍋爐汽水分別器入口溫度設(shè)定值。由于鍋爐熄滅緣

16、由，鍋爐汽水分別器入口溫度在設(shè)計(jì)值內(nèi)，但鍋爐過熱器達(dá)不到設(shè)計(jì)值時(shí)，可以在DCS系統(tǒng)工程師站人為設(shè)置偏置，反之依然。 .35 3. 鍋爐主控輸出決議的給水流量，并由鍋爐汽水分別器入口溫度微分修正作為前饋，加上鍋爐汽水分別器入口溫度設(shè)定值與鍋爐汽水分別器實(shí)踐入口溫度偏向的調(diào)理輸出作為鍋爐給水流量的修正。 4. 鍋爐給水流量的設(shè)定值和鍋爐省煤器入口流量的偏向的調(diào)理輸出作為給水泵公共指令。 5. 給水泵公共指令加上平均偏置、人為設(shè)置的偏置作為給水泵的控制指令。 6. 當(dāng)給水泵入口流量大于設(shè)定值時(shí)，制止添加給水泵流量，防止給水泵過負(fù)荷。 .36 7. 1A汽動(dòng)給水泵自動(dòng)投入方法：在畫面選擇 “1A，選中

17、標(biāo)簽1MAFWTM/A4970 描畫：STM PUP A STL STATION汽動(dòng)給水泵A控制站 操作面板，檢查無 “強(qiáng)迫手動(dòng)信號(hào)，在操作鍵盤按“AUTO，自動(dòng)即可投入。當(dāng)兩臺(tái)以上給水泵在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，自動(dòng)按設(shè)定比例平衡給水泵轉(zhuǎn)速。在操作鍵盤按“SET，即可或直接輸入設(shè)定給水泵轉(zhuǎn)速偏置，根據(jù)需求改動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速的偏向。其它給水泵一樣。 8. 在A汽泵的操作面板上PV位置顯示鍋爐汽水分別器入口溫度的偏向；在B汽泵的操作面板上PV位置顯示給水泵公共控制指令；在電泵的操作面板上PV位置鍋爐給水流量設(shè)定值。 .37鍋爐給水主控.38 二、鍋爐給水旁路調(diào)理閥控制 1、以下情況下鍋爐給水旁路調(diào)理閥控制強(qiáng)迫

18、手動(dòng)：任一運(yùn)轉(zhuǎn)給水泵的入口流量或出口壓力信號(hào)缺點(diǎn)。 2、鍋爐給水旁路調(diào)理閥控制：根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)給水泵的平安裕量控制給水旁路調(diào)理閥的開度，使一切給水泵運(yùn)轉(zhuǎn)在允許的任務(wù)范圍內(nèi)。 3、鍋爐給水旁路調(diào)理閥自動(dòng)投入方法： 在畫面選擇 “1A，選中標(biāo)簽1MAFWTM/A6480 描畫：FEED WTR RGL V STL STATION鍋爐給水旁路調(diào)理閥控制站) 操作面板，檢查無 “強(qiáng)迫手動(dòng)信號(hào)，在操作鍵盤按“AUTO，自動(dòng)即可投入。 .39給水流量調(diào)理閥控制.40 三、鍋爐汽水分別器貯水罐水位控制 1. 以下情況鍋爐汽水分別器貯水罐水位控制強(qiáng)迫手動(dòng)：貯水罐水位控制閥交流電源失去，貯水罐水位控制閥直流電源失去，控制指令信號(hào)缺點(diǎn)，分別器貯水罐壓力信號(hào)缺點(diǎn)，分別器貯水罐水位信號(hào)缺點(diǎn)。 2. 根據(jù)鍋爐汽水分別器貯水罐水位按比例控制鍋爐汽水分別器貯水罐水位調(diào)理閥開度。貯水罐水位11.3米以下貯水罐水位調(diào)理閥全關(guān)，貯水罐水位到達(dá)15.4米以上貯水罐水位調(diào)理閥全開。.41 3.鍋爐汽水分別器貯水罐水位控制自動(dòng)投入方法： 在SHC1畫面選擇 “3A，選中標(biāo)簽1MAFWTM/A6350 描畫：361V A CTL STA 361V A控制站 操作面板，檢查無 “強(qiáng)迫手動(dòng)信