锅炉给水调节系统
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摘要近年来电力工业发展迅速,以及能源环保的要求,越来越多的大容量发电机组开始参与调峰运行。
锅炉给水泵是火电厂的重要辅机之一,也是电厂的耗能大户,因而给水泵控制系统的先进性直接影响到电厂运行的安全性,研究锅炉给水泵的控制系统具有一定的实用价值。
本文是针对蒸汽锅炉而设计的。
由变频器、PLC,PID调节器组成控制系统,调节水泵的给水流量和出水口压力。
电动机泵组由两台水泵并联而成,由变频器供电,根据蒸汽锅炉水位变化来控制变频器电动机泵组的速度和切换,使系统运行在最合理状态,保证锅炉水位的稳定。
本文介绍了采用PLC控制的变频调速供水系统,由PLC进行逻辑控制,由变频器进行流量和水位调节。
在经过PID运算,通过PLC控制变频与工频切换,实现闭环自动调节流量,水位变量供水。
运行结果表明,该系统具有水位控制精度高,结构简单,工作可靠等特点。
关键词:变频调速;PID调节;PLC;锅炉给水泵;ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry and the necessary demand in protecting the energy,more and more high-capacity power stations are being put into use of operation.Boiler-water-pump is not only one of the important auxiliary parts of heat-engine plant,but also the huge energy custom.What is more,the safety operation of the power station directly depends on the advancement of the water-pump control system .The study of boiler-water-pump control system counts much more value.This paper is aimed at designing the reek boiler.The control system that is made up of frequency transformer,PLC and PID is to regulate the out-put flow and the pressure.The motor pump which consists of one shunt-wound water-pumps absorb the energy from the frequency transformer.According to water level, the motor pump controls the speed and is ready to change when it receives the signal.These make the whole system operates best and ensure the water level is stable.This paper introduces that the frequency-controled water supply system which is controlled by PLC measures the flow and water level through the frequency transformer.After PID counts,the system will make the closed loop automation come true through PLC controlling the switching frequency conversion to power frequency.The results show that the system which it can be relay on can control the water level accurately and its structure is simple.Keywords:frequency conversion speed governing;PID regulated;PLC; Boiler-water-pum ;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)CONTENTS (V)第1章绪论 (1)1.1选题的背景及意义 (1)1.2 国内外研究动态 (2)1.2.1 PLC国内外的发展现状 (2)1.2.2 变频调速技术国内外的发展现状 (3)1.2.3 锅炉给水泵运行方式的国内外研究现状 (4)1.3 变频调速技术在系统中的应用 (5)1.4 本论文的主要工作 (7)第2章蒸汽锅炉给水泵的控制系统总体设计 (9)2.1 控制系统的主要功能 (9)2.2 给控制系统的基本控制方案的选择 (11)2.3 控制系统的基本架构 (14)第3章系统的硬件选择和设计 (16)3.1 系统的硬件选型 (16)3.1.1 PLC的选型 (17)3.1.2 变频器的选型 (22)3.1.3 给水泵的选型 (25)3.1.4 传感器的选型 (25)3.1.5 触摸屏的选型 (27)3.2 电气控制系统主电路图 (28)3.3 PLC外围接线图 (29)3.4 变频器电路 (33)第4章系统控制算法与软件的设计 (34)4.1 控制算法设计及参数工程整定 (34)4.1.1 数字PID算法 (34)4.1.2 PID参数的整定 (37)4.2 控制系统的软件设计 (39)4.2.1 系统主程序 (39)4.2.2 系统主要子程序 (41)4.3 PLC 与触摸屏通信设计 (43)第5章抗干扰性分析 (47)5.1 系统中PLC干扰信号的种类 (47)5.2 系统中PLC的抗干扰设计 (48)5.2.1 电源系统的抗干扰设计 (48)5.2.2 接地系统的抗干扰设计 (49)5.2.3 输入输出电路的抗干扰设计 (50)5.2.4 外部配线的抗干扰设计 (53)5.2.5 软件抗干扰设计 (54)5.3 系统中变频器干扰信号的种类 (56)5.4 系统中变频器的抗干扰设计 (56)5.5 变频器抗干扰设计的其它注意事项 (58)第六章经济与社会效益分析 (59)总结 (60)致谢 (61)参考文献 (62)附录 (65)CONTENTSABSTRACT(chinese) (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)CONTENTS(chinese) (Ⅲ)CONTENTS (Ⅴ)Chapter 1 Introduction (1)1.1 The background and significance of topics (1)1.2 Research trends at home and abroad (2)1.2.1 Domestic and international developments in the technology of PLC (2)1.2.2 Domestic and international developments in the technology of VariableFrequency water supply system (3)1.2.3 Domestic and international developments in the technology of boilerfeed pump operating mode (4)1.3 The application of Frequency control in the system (5)1.4 The main research of this thesis (7)Chapter 2 The design for the steam boiler feed water pump control system .. 9 2.1 the main functions of the control system (9)2.2 the basic control program of the control system (11)2.3 The basic framework of the control system (14)Chapter 3 Hardware selection and design of the system (16)3.1 Hardware selection of the system (16)3.1.1 the selsction of PLC (17)3.1.2 the selsction of the Inverter (22)3.1.3 the selsction of the water pump (25)3.1.4 the selsction of the Sensor (25)3.1.5 the selsction of the Touch screen (27)3.2 Electrical control system for the main circuit (28)3.3 The external wiring diagram of the PLC (29)3.4 The Inverter circuit (33)Chapter 4 Control algorithm and software design for the system (34)4.1 The design for Control algorithm and Parameter project settings (34)4.1.1 The digital PID algorithm (34)4.1.2 Parameter project settings for PID (37)4.2 The software design of control system (39)4.2.1 The main program of the system (39)4.2.2 The main branch program of rhe system (41)4.3 Communication Design for PLC and touch screen (43)Chapter 5 Analysis of anti-jamming (47)5.1 The kind of Interfering signals of PLC in the system (47)5.2 The design for anti-jamming in the system (48)5.2.1 The design for anti-jamming of the power system (48)5.2.2 The design for anti-jamming of the Grounding system (49)5.2.3 The design for anti-jamming of the input and output circuits (50)5.2.4 The design for anti-jamming of the external wiring (53)5.2.5 The design for anti-jamming of the software (54)5.3 The kind of Interfering signals of inverter the system (56)5.4 The design for anti-jamming of the inverter in the system (56)5.5 The other attetions in anti-jamming of the inverter in the system (58)CHAPTER 6 Economic and soclal analysis (59)Conclusion (60)Acknowledgement (61)References (62)Appendix (65)第1章绪论1.1选题的背景及意义随着国民经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,人们对电能的需求越来越多,由于燃煤火电机组在我国发电行业中一直占据主要地位,火力发电厂的发展更为迅速,到2005年底,我国总装机容量达到5.1亿千瓦,其中火电约占3.841亿千瓦,预计2010年全国装机容量会达到7亿千瓦,火电机组约 5.5亿千瓦[1]。
锅炉主给水旁路系统工作原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:锅炉主给水旁路系统是锅炉运行中的一个重要部分,它的工作原理直接影响着锅炉的运行效率和安全性。
本文将介绍关于锅炉主给水旁路系统的工作原理及其重要性。
一、工作原理锅炉主给水旁路系统是通过旁路管道将主给水引入锅炉,在锅炉运行过程中起到调节水位、控制水质和保护锅炉的作用。
在正常情况下,主给水通过主给水阀直接进入锅炉,而在一些特殊情况下,如锅炉水位过高或主给水阀失效时,主给水旁路系统就会发挥重要作用。
主给水旁路系统通常包括旁路管道、旁路阀门、旁路水泵等组件,当主给水阀无法正常工作时,旁路阀门会打开,将主给水引入旁路管道,通过旁路水泵将水送入锅炉。
这样就能保证锅炉在水位过高或给水阀失效时仍能正常运行,确保锅炉的安全性和稳定性。
二、重要性1. 保证锅炉的安全运行2. 控制水质通过主给水旁路系统,可以灵活控制主给水的流量和质量,避免因水质问题导致锅炉运行异常或受损。
主给水旁路系统可以根据需要调整给水流量,保证锅炉正常运行。
3. 节约能源在一些情况下,锅炉的主给水需求并不是很大,通过主给水旁路系统可以节约能源,减少能源浪费。
在给水需求较小时,通过旁路系统将水送入锅炉,可以避免能源的浪费。
三、总结锅炉主给水旁路系统在锅炉运行中起着至关重要的作用,通过合理设计和科学运用,可以保证锅炉的安全性和运行效率。
我们应该加强对锅炉主给水旁路系统的理解和管理,确保锅炉的正常运行,提高锅炉的稳定性和安全性。
【文章字数:396】第二篇示例:锅炉主给水旁路系统是锅炉中的重要部件,它起到了分流、平衡和保护主给水管道的作用。
在锅炉运行过程中,主给水旁路系统的工作原理至关重要,下面就让我们来详细了解一下。
主给水旁路系统是指在锅炉的主给水管道上设置的一个分流管道系统。
它的主要作用是在锅炉运行时,根据给水量的大小和变化情况来调节主给水的进入量,保持给水的平衡和稳定。
主给水旁路系统通常由旁路阀、旁路管道、流量调节器、流量计等组成,通过这些部件的相互协调配合,实现对主给水的控制和调节。
直流锅炉给水调节系统分析(1)文章出处:黑龙江省电力科学研究院发布时间:2006-03-210 前言直流锅炉给水调节系统的主要任务应是以最快的速度满足汽机所需要的蒸汽量,保持汽水行程某中间点的焓值为给定值,保持蒸汽的参数为给定值,对主蒸汽温度进行粗调,维持锅炉一定的燃水比[1]。
现以俄罗斯500MW超临界机组的给水调节系统为例分析直流锅炉给水调节系统的控制特点。
该机组锅炉炉膛为T型结构,具有两个给水流程,对锅炉给水的控制比较复杂,具有一定的代表性。
该直流锅炉流程给水流量调节,是通过控制两个汽泵调速汽门或者通过执行机构控制电泵的液力耦合器以及调节给水调节阀来实现的。
给水系统结构见图1。
图1 给水系统结构图直流锅炉给水调节系统包括调节器设定值形成系统、给水流量分配调节系统(该系统在运行工况允许的情况下,最大限度打开给水调节阀,以保证给水流程中最小程度的节流损失)、电动泵、汽动泵效率调节系统、热量信号形成系统、调节器逻辑信号形成系统和温度校正调节系统。
1 调节器设定值形成系统给水定值信号形成结构见图2,在远程或自动工况下,对积分模块ИHT1.2的控制来实现对Ⅰ流程给水流量设定值的形成。
在自动工况中,积分模块由比例脉冲调节模块ИДС1.1控制。
在汽动泵调节器、电动泵效率调节器和给水调节器处于手动时,相应的定值器转换到跟踪“自身”流程给水流量的随动工况。
微分控制程序:直流锅炉在机组切断高压加热器时,如果锅炉燃料量保持不变,则应减小给水定值。
给水温度降低会使直流锅炉汽水分离面前移,汽水行程某中点的焓值降低,应减小给水流量;反之,给水温度升高时,则应增加给水流量。
图2 Ⅰ流程给水流量定值的形成2 给水调节器给水调节器主要包括流量分配控制模块和调节阀位置调节模块。
如果汽动泵和电动泵的两个效率调节器都被切除,则系统中Ⅰ流程和Ⅱ流程给水调节模块(ΠΠΠ2.4、ΠΠΠ2.8)控制自己的调节阀,按“设定——流量”系统独立工作。
第五章汽包锅炉给水自动控制系统5-1 前馈--反馈调节系统一.前馈--反馈调节原理反馈调节系统特点:事后控制,反馈校正。
调节过程中被调量的动态偏差较大,且调节过程也较长。
前馈调节系统特点:直接根据扰动进行调节,减小动态偏差。
()yxW s()oxW s()bxW sxu y1.定义直接根据造成被调量偏差的原因进行调节的系统,称为前馈调节系统。
2.前馈的类型及整定前馈调节的类型:很多,因而()b SW的规律不同。
不变性原理:设计前馈补偿器,使被调量y与扰动无关。
(a)扰动有单独通道()()()()0()()yxyx b o boW sW s W s W s W sW s+=⇒=-(b) 扰动作用在对象之前补偿作用在调节器之前。
例如:喷水压力改变时对温度的影响。
()()()()()10()()1()()()o b a o b a o a W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s +==⇒=-+(c) 扰动有单独通道,补偿作用在调节器之后()()()()()0()()1()()()yx b o yx b a o W s W s W s W s Y s W s X s W s W s Wo s +==⇒=-+(d) 扰动有单独通道,补偿在调节之前()()()()()()0()()1()()()()yx a b o yx b a o a W s W s W s W s W s Y s W s X s W s W s W s Wo s +==⇒=-+前馈一般不能做到完全补偿。
常用静态前馈或者一些特定形式的动态前馈。
(a) 静态前馈即根据不变性原理求出()b S W ,用其静态放大系数作为补偿装置,它是一个比例环节: ()0|b b S s k W →=(b) 动态前馈直接根据不变性原理求得。
在热工过程控制中常用:211()1b bT s W s k T s +=+-----超前—滞后环节()0|b b S s k W →=当21T T >时 ,超前补偿(PD 作用) 当12T T >时,滞后补偿(PI 作用)21T T >tktk 12211(0)lim ()lim ()b b S S T y SY S SW S k S T →∞→∞===01()lim ()b b S y SW S k S→∞==3. 存在缺点:(1) 只能针对一种或者几种典型扰动设计()b W s ,然而生产过程中扰动因素很多,因而调节效果受到限制. (2) 对不可测量的扰动,无法实现补偿. (3) 不能做到完全补偿,实现复杂,采用b k 或者2111bT sk T s++近似补偿. 前馈—反馈调节系统:必须将前馈和反馈结合起来进行调节,利用前馈来减小扰动对被调量的影响,而反馈作用保障被调量等于给定值.二.前馈—反馈调节系统. 1.概念r y前馈控制:作用是有效抑制主要扰动,开环控制。
锅炉给水调节系统汽包锅炉给水自动调节系统第一节给水调节任务与给水调节对象动态特性一、给水调节的任务汽包锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在规定的范围内。
汽包水位反映了汽包锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系,是锅炉运行中一个非常重要的监控参数,保持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
汽包水位过高,会影响汽包内汽水分离器的正常工作,造成出口蒸汽湿度过大(蒸汽带水)而使过热器管壁结垢,容易导致过热器烧坏。
同时,汽包出口蒸汽湿度过大(蒸汽带水)也会使过热汽温产生急剧变化,直接影响机组运行的经济性和安全性。
汽包水位过低,则可能破坏锅炉水循环,造成水冷壁管烧坏而破裂。
二、给水调节对象动态特性汽包水位是由汽包中的储水量和水面下的气泡容积所决定的,因此凡是引起汽包中储水量变化和水面下的气泡容积变化的各种因素都是给水调节的扰动。
(1)给水流量扰动。
这个扰动来自给水调节门的开度变化、省煤器可动喷嘴开关动作、给水压力变化、给水泵转速波动等引起锅炉给水量改变的一切因素。
(2)蒸汽负荷扰动。
这个扰动是指汽轮机负荷变化而引起的蒸汽流量的改变,它使水位发生变化。
(3)锅炉炉膛热负荷扰动。
这个扰动主要是由锅炉燃烧率的变化改变了蒸发强度而引起的,它影响锅炉的输出蒸汽流量和汽水容积中的气泡体积。
给水调节对象的动态特性是指由上述引起水位变化的扰动与汽包水位间的动态关系。
当给水流量扰动时,水位调节对象的动态特性表现为有惯性的无自平衡能力特征,也就是说,当给水流量改变后水位并不会立即变化。
给水流量增加,一方面使进入锅炉汽包的给水量增加;另一方面使温度较低的给水进入省煤器、汽包及水循环系统,吸收了原有饱和水中的一部分热量,致使水面下气泡体积减小。
当蒸汽流量扰动时,汽包水位将出现“虚假水位” 现象。
原因是在蒸汽负荷突然增加时,虽然锅炉的给水流量小于蒸发量,但开始阶段的水位不仅不下降,反而迅速上升(反之,当负荷突然减少时,水位反而先下降)。
锅炉给水三冲量控制原理一、给水量控制给水量是指向锅炉补充的水量,通过控制给水量可以控制锅炉内水位的升降。
在锅炉运行过程中,当锅炉内水位过高时,需要减少给水量,避免溢出;当水位过低时,需要增加给水量,保证锅炉正常运行。
给水量的控制可以通过调节给水泵的转速或开关泵的数量来实现。
二、排污量控制排污量是指从锅炉中排出的水量,通过控制排污量可以控制锅炉内水位的降低。
排污的目的是将含有杂质和浓缩物的锅炉水排出,保持锅炉水的清洁和水质的稳定。
排污的控制可以通过调节排污阀的开启程度或排污泵的转速来实现。
三、补水量控制补水量是指从给水系统中补充到锅炉中的水量,通过控制补水量可以补充锅炉内水位的上升。
在锅炉运行过程中,由于蒸汽的消耗和水的排出,锅炉内的水位会逐渐降低,此时需要增加补水量,以维持锅炉内水位的稳定。
补水的控制可以通过调节补水泵的转速或开关泵的数量来实现。
锅炉给水三冲量控制的原理是通过对给水量、排污量和补水量的控制,来调整锅炉内水位的升降,以保证锅炉的正常运行。
在实际应用中,可以根据锅炉的运行情况和要求,设置相应的控制参数,通过自动控制系统实现对给水量、排污量和补水量的精确控制。
锅炉给水三冲量控制的作用主要体现在以下几个方面:1. 保证锅炉的安全运行:通过控制锅炉内水位的升降,可以避免水位过高导致溢出或水位过低导致锅炉干燥,从而确保锅炉的安全运行。
2. 提高锅炉的热效率:锅炉在正常运行时,需要保持一定的水位,以便能够有效地传递热量。
通过控制给水量、排污量和补水量,可以使锅炉内水位保持在合适的范围内,提高锅炉的热效率。
3. 延长锅炉的使用寿命:锅炉在运行过程中,水位的升降会对锅炉内部的构件产生一定的冲击和应力。
通过控制给水量、排污量和补水量,可以使锅炉内水位的变化尽量平缓,减少对锅炉的损伤,从而延长锅炉的使用寿命。
4. 降低能源消耗:通过合理地控制给水量、排污量和补水量,可以减少给水和排污所需的能源消耗,降低锅炉运行成本。
给水调节系统的类型汽包锅炉给水自动调节系统主要有三种主要的类型一.单冲量给水自动调节系统单冲量给水自动调节系统如图7-6所示。
(图7-6)这种系统只依据汽包水位一个信号进行调节,所以称为单冲量。
实际的汽包水位信号与给定值的偏差信号输入到比例积分调节器,如果存在偏差,调节器发出调节指令,通过调节机关改变给水量,直到汽包水位等于给定值为止。
单冲量给水自动调节系统是一种最基本、最简单的调节系统。
对于一些低参数、小容量的汽包锅炉,且对调节质量的要求不高,这种调节系统是适用的。
单冲量给水自动调节系统存在的缺陷也是十分明显的,主要是:1.不可能克服“虚假水位”现象造成的误动作。
在蒸汽量D变化时(如增加),汽包水位H一开始反而上升,调节系统接受的是H上升的信号,所以调节系统使给水量W下降,这是一个误动作,其调节的结果将进一步扩大了汽包流入量与流出量之间的物质不平衡,汽包水位H 大幅度波动,调节时间加长。
2.在给水流量W变化时,汽包水位H要经过一段时间τ后才能有所反应,所以调节作用也必定滞后,调节的结果也会造成汽包水位H波动较大,调节时间较长。
需要指出的是,单冲量给水调节系统的调节方案除了适用于小型汽包锅炉之外,对于大容量高参数汽包锅炉在低负荷工况时也是被采用的(详见本章第四节)。
二.单级三冲量给水自动调节系统单级三冲量给水自动调节系统是目前普遍采用的一种基本调节方案,是典型的系统类型,图7-7所示的是系统示意图。
(图7-7)调节器依据汽包水位H、给水流量W和蒸汽流量D三个信号进行调节,所以称为三冲量调节系统。
调节系统中构成有两个闭合回路,汽包水位测量装置、比例积分调节器、执行器、调节阀门和被调对象构成的闭合回路称为主回路或外回路;给水流量测量装置、比例积分调节器、执行器、调节阀门和被调对象构成的闭合回路称为副回路或内回路,所以系统也称为单级三冲量双回路调节系统。
单级是相对于串级而言,它说明在主回路中只有一个调节器。
浅谈调节阀在锅炉给水系统的重要性摘要:随着我国科技的快速发展,自动化控制已成为化工企业生产线上的主角,而调节阀作为是企业生产过程测量和控制系统的终端控制装置。
已被广泛应用于能源环保、石油化工、电力、冶金、建筑等行业,是组成自动化控制系统中的一个重要环节。
关键词:给水泵;除氧器;调节阀;安全稳定;我公司的锅炉给水系统主要由除氧器、给水泵、给水管道和阀门组成。
主要作用将脱盐水经过除氧器除氧后,再经给水泵升压,向锅炉连续可靠地提供一定压力和温度的锅炉给水。
而调节阀的主要目的是以调节给水流量为手段来控制锅炉汽包水位,从而维持汽包水位在工艺规定范围内,使得锅炉给水系统的自动化水平进一步提高,减轻操作人员的劳动强度,是保证锅炉安全稳定运行的一个必要条件。
1.调节阀的组成和工作原理在自动控制系统里,调节阀一般由执行机构和阀体部分组成。
执行机构用来响应控制元件送来的信号,也是接受信号的大小产生相应的推力或转矩,通过阀杆或转轴产生相应的位移或转角传输到阀芯,使阀芯动作,而调节机构就可改变阀芯和阀座之间的流通面积,从而改变被控介质的流量,达到调节目的。
2.分类2.1调节阀按行程特点可分为:直行程和角行程。
2.1.1直行程包括:直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、笼式阀、角形阀、三通阀、隔膜阀。
①直通单座阀:适用于要求泄漏小的管径和阀前、阀后压差较小的场所。
②直通双座阀:具有操作稳定的特点,所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。
③套筒阀:稳定性能较好,可以减少介质作用在阀塞上的不平衡力加上足够的阀塞导向,因此不容易引起阀芯的振荡。
2.1.2角行程包括:蝶阀、球阀、偏心旋转阀、全功能超轻型调节阀。
2.2调节阀按驱动方式可分为:手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀。
2.2.1手动调节阀:按阀芯性状分类:圆锥形;柱塞形;套筒形;多级形;偏旋形;蝶形;球形或半球形。
2.2.2气动调节阀:就是以压缩气体为动力源,以气缸为执行器,并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀、储气罐、气体过滤器等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节。
1.锅炉给水流量调节系统扰动试验措施该试验即为给水流量定值扰动试验措施。
5.1试验目的5.1.1提高给水调节系统在给水流量变化时的抗干扰能力:5.1.2根据试验结果适当调整各有关参数〔如比例带、积分时间等),提高调节品质。
5.1.3验证控制回路的安全可靠性。
5.1.4提高检修人员业务素质及运行人员的应变能力。
5.2 试验条件5.2.1燃烧调整合适稳定,保持负荷稳定不变。
5.2.2给水流量参数显示准确。
5.2.3燃烧调节系统/风量调节系统/负压调节系统处于手动状态.5.2.4汽泵给水调节有一定的调节余量。
5.2.5稳定工况下,主汽压力应保持在给定值的士0.2MPa 范围内。
5.2.6试验时,要有热控工作负责人指定专人配合运行人员进行操作试验。
5.2.7热控班技术员、设备工程部热控主管、发电部炉运行专工到现场监护指导。
5.3试验过程中记录主要数据主要数据有:负荷;给水流量设定值;主汽压力;A/B小机开度;给水系统切手动; A/B 小机指令;给水流量;修改的参数值(修改前和修改后)。
5.4 试验步骤5.4.1办理机组给水调节系统扰动试验工作票.5.4.2运行人员调整好工况,保持各主要参数稳定(负荷、主汽压力、负压)。
5.4.3由热控班工作负责人打开工程师站密码,进入过程工程师环境。
5.4.4热控班负责人在试验负责人和后备监护人到位下,检查给水偏差模块的上、下门限值,必要时增大给水偏差值,以适应给水在试验过程中动态变化需要(在试验允许范围内避免给水调节系统切手动条件发出)。
5.4.5热控班负责调出实时由线(显示范围,时间适当设置)。
5.4.6热控班人员检查全部应记录的l / O 点是否已存人历史数据库,并检查历史数据站模拟量信号的分辨率的门限,避免模拟量信号在追忆时出现台阶现象。
5.4.7上述工作完毕后,通知运行人员试验开始。
5.4.8运行人员在当前设定值基础上,将设定值改变30T(可以分为先向下减30T做一次试验;然后等待系统稳定后,向上增30T做第二次试验),并在CRT 画面上观察中间点温度,主汽压力,主蒸汽流量变化情况。
锅炉主给水旁路系统工作原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:锅炉主给水旁路系统是锅炉运行中必不可少的一部分,它承担着将给水送入锅炉以保证炉水的循环和稳定性的重要任务。
而锅炉主给水旁路系统的工作原理,涉及到多个方面的知识和技术,下面我们就一起来详细了解一下。
让我们来了解一下锅炉主给水旁路系统的组成。
通常来说,锅炉主给水旁路系统由给水泵、给水箱、给水管道、控制阀门、仪表和控制系统等部分组成。
其中给水泵的作用是将水从给水箱中抽水送入锅炉,在整个过程中需要通过控制阀门来控制水流的大小和方向,以保证给水的稳定供应。
而仪表和控制系统则负责监测和控制给水系统的运行情况,确保整个系统的正常运行。
在锅炉主给水旁路系统工作时,其原理主要包括以下几个方面:一是保证炉水的循环;二是保证炉水的稳定性;三是提高锅炉的效率。
保证炉水的循环是锅炉主给水旁路系统的首要任务之一。
通过主给水系统,给水泵将水送入锅炉,使炉水在锅炉内部循环流动,保证锅炉各部分炉水均匀分布,不发生死水区现象,避免热量不均匀导致的锅炉退火和烂锅等问题的发生。
循环的炉水还可以带走炉内的烟灰和杂质,保持炉水清洁,延长锅炉的使用寿命。
保证炉水的稳定性也是锅炉主给水旁路系统的重要任务之一。
通过控制阀门和仪表,可以监测和调节给水的流量和温度,确保炉水的稳定性。
在锅炉运行中,由于燃烧过程中温度的变化和炉水的流动,给水的温度和流量会发生变化,如果没有及时调节,就会影响锅炉的正常运行。
通过主给水系统可以及时调节给水的流量和温度,保持炉水的稳定性,确保锅炉的正常运行。
锅炉主给水旁路系统还可以提高锅炉的效率。
通过控制系统对给水的流量和温度进行调节,可以保证炉水的循环和稳定性,提高燃料的利用率,减少能源浪费,提高锅炉的热效率。
在实际运行中,通过主给水系统的调节,可以使锅炉的热效率达到最佳状态,减少燃料的消耗,降低锅炉的运行成本。
锅炉主给水旁路系统在锅炉运行中起着至关重要的作用。
如何调节锅炉给水中的pH值?
为了防止给水对锅炉系统金属的氢去极化作用而引起的腐蚀,以及防止金属表面的保护膜遭到腐蚀破坏,通常是在给水中加氨(或胺)来调节pH值,氨溶于水呈碱性的氨水(NH4OH)与水中的碳酸起中和反应:
如加入的氨量将H2CO3中和至NH4HCO3时,pH值约为7.9;如果中和至(NH4)2CO3时,水中pH值约为9.2。
由于给水pH调节值大致在8.8~9.3,因此加氨量稍多于第一步反应而接近第二步反应。
通常将NH4OH配成0.5%(质量分数)与N2H4一起加入除氧器的出口给水管中。
实际所需的加氨量,尚须通过运行过程的调试来决定。
变频控制在锅炉给水调节系统中的应用山东济矿民生热能有限公司山东济宁 272100某公司设计建设为2台15MW索拉大力神T130燃气轮机发电机组,配2台南京南锅动力设备有限公司生产的BQ136.2/500-30(4.1)- 3.82(0.3)/450(144)带煤气补燃型30t/h余热锅炉。
余热锅炉设计3台长沙水泵生产的定速电动给水泵,水泵型号为DG45-80X8,流量45t/h,扬程640m,电机额定功率200kW。
在单台机组运行时,主汽流量降为23t/h,压力为1.5MPa左右,对应给水流量25t/h,扬程300m即可满足需要。
一、给水泵调节原理分析给水泵的调节方式包括节流调节、回流调节、变频调节等。
根据流体力学原理可知,离心泵的工作点由水泵的特性曲线和管道的特性曲线共同确定(图一):对于定速运行的给水泵,在通过调节阀进行节流调节时,调节阀的节流损失较大,造成能源浪费。
对于给水调节还经常采用变频调节方式。
变频调节是一种高效节能的调节方式,对给水泵等大功率旋转机械实施变频改造,是实现电厂节能降耗有效的途径。
其节能原理为:在变频拖动的水泵中,频率的高低决定电机的转速,即水泵的转速。
对于同一台水泵,可以运用水泵的比例定律计算在不同转速下的扬程,流量,功率。
比例定律:同一台水泵,当叶轮直径不变,而改变转速时,其性能的变化规律为:Q1/Q2=N1/N2、H1/H2=(N1/N2)2、P1/P2=(N1/N2)3(N=60f/P、Q-流量、H-扬程、P-轴功率、N-转速)即:流量比等于转速比,扬程比等于转速比的平方,轴功率比等于转速比的立方。
因此,在水泵的变频流量调节时,具有较大的节能空间(图三)。
二、给水泵变频运行节能分析给水泵定速运行时,如果由额定流量45t/h由调节阀节流调节降至25t/h时,需要关小给水调节阀,工作点由A变为B,此时消耗的电能为162KW,而如果保持调节阀阀位不变,通过变频调节给水泵转速,使工作点由A变为C,此时消耗的电能为70KW(图四)。
锅炉给水泵的扬程调节技术研究随着工业化进程的不断发展,锅炉作为重要的能源设备,在各个行业中起到至关重要的作用。
而给水泵作为锅炉系统中一个非常重要的组成部分,扮演着将水送入锅炉的关键角色。
为了确保锅炉的运行效率和安全性,合理的扬程调节技术势在必行。
本文将探讨锅炉给水泵的扬程调节技术研究,并提出相应的解决方案。
1. 引言锅炉给水泵的扬程调节技术是锅炉系统中不可或缺的一环,它直接影响到给水量和给水压力的稳定性。
合理的扬程调节技术可以提高锅炉系统的运行效率,延长设备的使用寿命,降低维护成本。
2. 扬程调节技术的重要性锅炉给水泵的扬程调节技术是确保锅炉系统正常运行的重要手段之一。
其主要功能包括根据锅炉负荷的变化自动调整给水泵的扬程,实现恒流、恒温、恒压等控制模式。
2.1 扬程调节对系统性能的影响合理的扬程调节可以跟随锅炉负荷的变化来调整给水泵的运行工况,避免了过量或不足的给水,从而提高了系统的运行效率和稳定性。
此外,通过扬程调节技术还可以提前预警锅炉系统的故障,保障设备的安全运行。
2.2 扬程调节技术的目标扬程调节技术的目标是实现给水泵的稳定运行,确保给水量和给水压力能够满足锅炉的工作要求,并在合理范围内自动调整。
其核心在于根据锅炉的负荷变化,自动调整给水泵的转速或叶片角度,以实现恒流、恒温、恒压等控制模式。
3. 目前存在的问题目前,锅炉给水泵的扬程调节技术在一定程度上存在一些问题。
3.1 传统的调节方式不灵活传统的扬程调节技术主要依靠调整给水泵的转速来实现,这种方式因为无法实时响应锅炉负荷的变化,导致系统的运行效率较低。
3.2 无法实时预警故障锅炉系统中可能会出现给水泵阻塞、干涉等故障,传统的扬程调节技术难以对此进行及时预警和处理。
4. 解决方案为了解决目前存在的问题,改进锅炉给水泵的扬程调节技术,提高系统的运行效率和稳定性,以下是几种可能的解决方案。
4.1 自适应扬程调节技术自适应扬程调节技术是目前较为先进的调节方式之一。
锅炉主给水旁路系统工作原理一、旁路系统组成锅炉主给水旁路系统主要由以下几个部分组成:1. 高压泵:负责将除氧器内的水加压,通过高压管道送至旁路系统。
2. 旁路阀:控制进入锅炉的水流量,同时将高压水减压至适当的压力。
3. 温度传感器:监测进入锅炉的水温,确保水温在合适的范围内。
4. 压力传感器:监测进入锅炉的水压,确保水压在合适的范围内。
5. 控制柜:集中控制整个旁路系统的运行,接收传感器信号,并控制高压泵和旁路阀的工作。
二、旁路系统作用锅炉主给水旁路系统的主要作用是确保锅炉安全、稳定、高效地运行。
具体来说,旁路系统的作用包括:1. 调节水温:通过控制进入锅炉的水温,确保锅炉的燃烧效率。
2. 调节水压:通过控制进入锅炉的水压,确保锅炉的安全运行。
3. 流量控制:通过控制进入锅炉的水流量,保证锅炉的供热稳定。
4. 防止水锤:在高压管道中设置旁路,可以避免水锤现象对管道的破坏。
三、旁路系统工作流程旁路系统的工作流程如下:1. 除氧器中的水经过高压泵加压后,通过高压管道流入旁路系统。
2. 旁路阀根据控制系统的指令,调节进入锅炉的水流量和压力。
3. 温度传感器和压力传感器实时监测进入锅炉的水温和水压,并将信号反馈给控制系统。
4. 控制系统根据反馈的信号和预设参数,对高压泵和旁路阀进行调节,以保证水温、水压和流量在合适的范围内。
5. 通过旁路系统调节后的水,直接进入锅炉进行加热,或与主给水混合后进入锅炉进行加热。
四、旁路系统控制方式旁路系统的控制方式主要有以下几种:1. 手动控制:操作人员根据实际运行情况,手动调节旁路阀的开度,以控制进入锅炉的水流量和压力。
这种方式简单易行,但需要操作人员有丰富的经验和对系统的熟悉程度。
2. 自动控制:通过控制系统自动调节旁路阀的开度,以维持水温、水压和流量的稳定。
这种方式可以大大减轻操作人员的负担,提高系统的稳定性和可靠性。
控制系统可以通过PID调节算法等控制策略进行自动调节。
汽包锅炉给水自动调节系统第一节给水调节任务与给水调节对象动态特性一、给水调节的任务汽包锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在规定的范围内。
汽包水位反映了汽包锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系,是锅炉运行中一个非常重要的监控参数,保持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
汽包水位过高,会影响汽包内汽水分离器的正常工作,造成出口蒸汽湿度过大(蒸汽带水)而使过热器管壁结垢,容易导致过热器烧坏。
同时,汽包出口蒸汽湿度过大(蒸汽带水)也会使过热汽温产生急剧变化,直接影响机组运行的经济性和安全性。
汽包水位过低,则可能破坏锅炉水循环,造成水冷壁管烧坏而破裂。
二、给水调节对象动态特性汽包水位是由汽包中的储水量和水面下的气泡容积所决定的,因此凡是引起汽包中储水量变化和水面下的气泡容积变化的各种因素都是给水调节的扰动。
(1)给水流量扰动。
这个扰动来自给水调节门的开度变化、省煤器可动喷嘴开关动作、给水压力变化、给水泵转速波动等引起锅炉给水量改变的一切因素。
(2)蒸汽负荷扰动。
这个扰动是指汽轮机负荷变化而引起的蒸汽流量的改变,它使水位发生变化。
(3)锅炉炉膛热负荷扰动。
这个扰动主要是由锅炉燃烧率的变化改变了蒸发强度而引起的,它影响锅炉的输出蒸汽流量和汽水容积中的气泡体积。
给水调节对象的动态特性是指由上述引起水位变化的扰动与汽包水位间的动态关系。
当给水流量扰动时,水位调节对象的动态特性表现为有惯性的无自平衡能力特征,也就是说,当给水流量改变后水位并不会立即变化。
给水流量增加,一方面使进入锅炉汽包的给水量增加;另一方面使温度较低的给水进入省煤器、汽包及水循环系统,吸收了原有饱和水中的一部分热量,致使水面下气泡体积减小。
当蒸汽流量扰动时,汽包水位将出现“虚假水位” 现象。
原因是在蒸汽负荷突然增加时,虽然锅炉的给水流量小于蒸发量,但开始阶段的水位不仅不下降,反而迅速上升(反之,当负荷突然减少时,水位反而先下降)。
因为在负荷变化的初始阶段,水面下的气泡体积变化很快,对水位变化起着主要影响作用。
同时,改变汽轮机的用汽量引起的蒸汽流量的阶跃扰动,必定引起汽压的变化,汽压变化也会影响到水面下气泡的体积变化,所以实际的虚假水位现象会更严重些。
当燃料量扰动时,例如燃料量增加使炉膛热负荷增强,这时锅炉蒸发强度增大而使汽压升高,即使蒸汽流量调节设备(汽轮机调门)不动,蒸汽流量也会有所增加。
这样,蒸汽流量大于给水流量,水位应该下降。
但蒸发强度增大同样也使水面下气泡体积增大,因此也会出现虚假水位现象。
一般,给水流量变化作为维持水位的调节手段,称在给水流量扰动下的对象动态特性为内扰特性。
对蒸汽负荷和炉膛热负荷扰动下的对象动态特性则称为对象的外扰特性。
给水调节系统中,一般考虑采用以主要扰动(蒸汽流量)为前馈信号的前馈调节,以改善给水调节系统的调节质量。
负荷变化时出现的“虚假水位” 现象,是锅炉运行中的必然现象,是无法通过调节给水流量来克服的。
如果在负荷扰动中,汽包虚假水位变化过大而超出了运行允许范围,则只有通过限制负荷的一次突变量和变负荷速度来减小。
第二节给水自动主调节方案(串级三冲量给水调节系统)给水调节器根据汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号去调节给水流量。
其中水位是主信号,水位升高时减少给水流量,水位降低时增加给水流量。
蒸汽流量D和给水流量W是引起水位变化的原因(扰动信号),把它们作为水位调节的前馈信号。
当蒸汽流量D改变时,调节器立即动作适当地改变给水流量,而当给水流量自发地变化时,调节器也能立即动作使给水流量恢复到原来的数值,这样无疑会有效地控制水位的变化。
在水位H变化和蒸汽流量D变化而引起调节器动作时,给水流量信号W又是调节器动作的反馈信号。
由于采用了蒸汽流量信号D,当负荷改变时就有一个使给水量与负荷同方向变化的信号,从而减少或抵消了由于“虚假水位”现象而使设定值参见MCS1-图SH157。
汽包水位给水量向与负荷相反方向变化的趋势。
给水流量W汽包水位H简图:串级给水调节系统方框图主调节器采用PI 调节规律,以保证汽包水位无静态偏差,主调节器的输出信号和给水、蒸汽流量信号都作用到副调节器上。
一般串级调节系统的副调节器可采用比例调节器,以保证副回路的快速性。
主要是因为副回路是具有近似比例特性的快速随动系统,以使副回路具有快速消除内扰及快速跟踪蒸汽流量的能力。
这样,串级系统主、副调节器的任务不同,副调节器的任务是用以消除因给水压力波动等因素引起的给水流量的自发扰动以及当蒸汽负荷改变时迅速调节给水流量,以保证给水流量和蒸汽流量平衡。
主调节器的任务是校正汽包水位偏差。
单冲量调节就是调节器仅仅根据汽包水位信号H 去调节给水量。
这个时候要特别注意锅炉水位“虚假水位”现象。
只有电动给水泵具有单冲量自动调节功能,汽动给泵不具备条件。
在三冲量条件不成立时,汽动给泵控制强制手动方式。
第三节给水全程调节系统1/2U 给水系统有三台给水泵,两台容量为50%的汽动给泵(由小机转速变化调节给水量)和一台容量为25%的电动给泵(用给水调节阀调节给水量)。
在给水泵的出口有再循环管,给水泵的出水可以通过此管路打回除氧器,以保证在低负荷时泵的最小流量。
简图锅炉给水系统对给水调节系统,要求在锅炉启、停过程、正常运行及事故处理中均能控制锅炉的进水量,保持汽包水位在允许范围内,实现全程自动调节。
在锅炉正常运行阶段给水调节采用三冲量调节方式,通过改变汽动给水泵转速来调节给水量;在锅炉起动、低负荷阶段或FCB等事故情况下,给水调节为单冲量方式。
在使用电动给水泵时调节电动泵出口给水调节阀开度来调节给水流量。
锅炉起动时的单冲量给水调节系统,一直工作到锅炉负荷升到20%额定负荷(根据主蒸汽量信号),汽动给泵投入并通过转速变化来调节给水量,给水调节系统即切换为三冲量方式。
当汽动给泵投入可靠后,并且给泵的流量控制手/ 自动开关已置于自动侧后,电动泵给水调节阀逐渐关闭,起动作用的电动给泵停运。
低负荷时的单冲量控制方式和正常负荷范围时的三冲量控制方式的切换是自动进行的。
一、信号的校正锅炉从启动到正常运行的过程中,蒸汽参数和负荷在很大范围内变化,这就使水位、给水流量和蒸汽流量的测量准确性受到影响。
为了实现全程调节,首先必须保证在各种工况下都能得到正确的水位信号、蒸汽流量信号和给水流量信号,所以需要对这些测量信号进行压力、温度变化的自动校正。
1)汽包水位的校正(参见MCS-1图SH154、155)。
对汽包锅炉通常利用压差原理来测量其水位。
锅炉从启、停到正常负荷的整个运行范围内,汽包压力变化很大,汽包内饱和蒸汽和饱和水密度的变化也很大,这样就不能直接用压差信号来代表水位,对大容量锅炉这个误差尤其严重,故必须根据汽包压力对所测量到的水位差信号进行修正,才能得到反映真实水位的信号。
水位H是差压和汽、水密度的函数。
H= (K i-K2Pd-A P)/f (Pd)2)蒸汽流量的校正(参见MCS-1图SH6 )。
过热蒸汽流量通常采用标准节流装置进行测量,测量流量与装置输出差压间的关系表达:D=K A Pg,没有采用修正。
3)给水流量的校正。
对给水流量的测量只需采取温度校正。
若给水温度变化也不大的话,则可不必对给水流量进行校正。
系统没有采用。
二、给水单冲量调节方式在启、停及低负荷阶段采用单冲量、高负荷时采用三冲量的结构。
1 、概述在正常工况下,给水调节采用三冲量调节方式,但在锅炉启停阶段,或者在机组发生局部事故需要转入低负荷运行时,给水流量和蒸汽流量的测量精确度很差,另外在机组启动过程中,由于暖管操作需要消耗一部分蒸汽,此时给水流量和蒸汽流量测量值已不能反映汽包输入与输出之间的物质平衡关系。
因此,在这些情况下都采用单冲量调节方式。
2、电泵给水调节阀门切换在以控制电动泵出口阀门开度来调节汽包水位的单冲量调节系统中,为了得到平滑的流量控制,所以在电动给泵出口设置了2只并联的调节阀(主阀和付阀)。
起动时,调节器控制通流能力较小的付阀,当给水量增大到一定值时,系统自动切换到通流能力较大的主阀的控制。
由于主阀即使是微小的开度也会有相当的流 量通过,为使调节门切换时流量平稳,所以主阀与 副阀切换时考虑有一定的重叠度(调节裕度) 。
上述主阀与付阀的切换顺序是通过逻辑电路 (图5-4-53)自动实现的:增加时:① 付阀开度在 90%以下时,一直处于自动调节 状态;② 付阀开度在 70%以下时,主阀处于强制关闭 状态;③ 当付阀开度〉70%时,主阀开始强制开后, 并保持20%助开度;④ 当付阀开度〉90%时,保持此开度不变,主阀投入自动调节状态。
减小时:① 付阀保持90%开度,主阀自动调节;② 主阀开度V 20%,付阀开度V 90%寸,增加指令由主阀接受,减小指令由付阀接受;③ 付阀开度V 90%主阀保持20%开度,付阀参予自动调节;④ 付阀开度V 20%,主阀强制全关,付阀自动调节 。
3、汽包压力对调节器参数的校正(参见 MCS-1图SH160在单冲量给水调节系统中还考虑了汽压变化时调节器参数校正的功能。
因为通过给水阀 的流量W 不仅与开度有关,且与阀门两端压力有关, 在同样的阀门开度时, 汽包压力不同,给水流量就会不同。
所以需要考虑压力修正。
压力修正是通过改变调节器的比例增益来实现 的。
当汽包压力降低时,为了保持住某一给水量W ,阀门开度应相应减小;汽包压力升高4、电泵给水调节强制手动条件(参见 MCS-1图SH163主阀全关 — ---------------副阀全关 ----------------- .电泵停止汽包水位信号异常 ----------------------------------汽包水位设定值与实际偏差大 ----------------------- 时,为了保持住某一给水量 H 汽包压力P B电泵给水调节强制手动开度图 5 - 4- 52W ,阀门开度应该相应增大。
主阀指令与反馈偏差大副阀指令与反馈偏差大三、三冲量给水调节方式锅炉负荷增加到20%额定负荷(根据主蒸汽流量信号)时,给水调节系统自动地从单冲量方式切换为三冲量方式。
这是一个串级调节系统。
汽包水位是调节主信号,主蒸汽流量作为先行信号,代表与负荷相应的给水需求量,总给水量作为反馈信号,总给水流量W是进入锅炉的给水量和进入过热器减温的喷水流量相加而成。
水位信号加到给水调节器、它的输出与蒸汽流量信号D、给水流量信号W叠加成为给水主指令,通过平衡模块分配后,分别加到三个平行的流量调节回路,调节各台给泵的流量。
1、流量调节回路(参见MCS-1图SH158、159、160)流量调节回路是具体实现给水流量调节的控制回路,它使给水量与主调节器输出的给水主指令相适应。