给水全程控制系统设计
- 格式:doc
- 大小:727.00 KB
- 文档页数:23
引言汽包锅炉给水控制的任务是使给水量适应锅炉蒸发量,并使汽包中的水位保持在一定范围内,具体要求有以下两个方面:1.维持汽包水位在一定范围内。
汽包水位是影响锅炉安全运行的重要因素。
如果锅炉汽包水位锅炉汽包水位过高,会降低汽水分离装置的汽水分离效果,造成汽包出口饱和蒸汽中含水过多,使含盐浓度增大,易使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏;同时还会引起过热汽温急剧变化。
过热蒸汽中含盐量增多会使汽轮机叶片结垢,使汽轮机出力降低和轴向推力增大。
如果汽包水位过低,则会破坏水循环,引起水冷壁的破裂。
正常运行时水位波动范围:±15mm异常情况:±200mm事故情况:>±350mm2.保持稳定的给水量。
给水量不应该时大时小地剧烈波动,否则,将对省煤器和给水管道的安全运行不利。
由此可见,在电厂热工生产过程中更好的控制锅炉汽包水位显得尤为重要。
随着锅炉参数的提高和容量的扩大,对给水控制提出了更高的要求。
影响水位的因素主要有锅炉蒸发量(负荷D),给水量W,炉膛热负荷(燃烧率M)。
由此设计出了多种给水控制系统,但随着锅炉的大型化,调节质量的不断提高,单冲量给水控制系统、双冲量给水控制系统逐渐被三冲量给水控制系统所取代。
其中三冲量给水控制系统中串级结构的更是成为目前大型机组锅炉给水控制的基本方案。
科学的不断发展,锅炉给水控制系统也在不断的完善中,目前采用单回路可编程控制器的给水自动控制系统和采用变速泵的全程给水控制系统逐渐增多。
第一章概论随着科学技术的不断发展,生产过程自动化水平也有了飞速发展,已广泛应用于工农业生产、交通运输和国防建设。
自动化水平的不断提高,保证了生产的稳定,同时降低了成本,改善了劳动条件,从而促进了文明生产,保证了生产的安全和提高了生产能力。
1.1热工自动控制系统的发展、现状及内容在科学技术高度发达的二十世纪,在工程和科学发展中,自动控制技术的发展起着极为重要的作用。
所谓自动控制就是在没有人直接参与的情况下,通过控制设备使被控对象或生产过程自动地按照预定的规律运行。
一、毕业设计(论文)主要内容汽包水位是汽包锅炉非常重要的运行参数,它是衡量锅炉汽水系统是否平衡的标志,汽包水位控制一直受到很高的重视。
随着锅炉参数的提高和容量的增大,汽包的相对容积减少,负荷变化和其他扰动对水位的影响将相对增大,从而对水位控制系统提出了更高的要求。
给水全程控制可以实现对汽包水位有一个高速度、高稳定性的控制过程,提高系统的调节品质。
这就产生了全程给水控制系统:1. 了解全程给水的概念、任务和要求。
2. 掌握串级PID控制器的原理及设计,掌握串级三冲量给水控制的内外回路和前馈通路的作用。
3. 了解全程给水控制系统方案及控制过程,对给水全程控制系统进行分析及整定。
对给水全程控制系统的单、三冲量系统的切换进行分析,分析三冲量系统与单冲量调节系统之间的切换与跟踪问题。
介绍采用变速泵的给水控制系统,分析给水泵的安全工作区。
4. 设计全程给水控制系统SAMA图,并对机组启动的各阶段进行分析。
分析包括:①25%负荷以前的控制系统设计与分析②25%-30%负荷之间的控制系统分析与设计③30%-x%负荷之间的控制主系统设计与分析④x%-100% 负荷之间的控制主系统设计与分析⑤100%-0%将负荷过程设计与分析⑥调节器之间的无扰切换逻辑设计与分析⑦控制方式的各种切换逻辑的形成⑧各个系统之间的无扰切换逻辑的设计与分析⑨给水RB系统的设计与分析二、基本要求1、针对所研究题目查阅相关文献资料(15篇以上),对论文题目和要求有详细全面的了解,在此基础上完成2000字以上的文献综述。
2、经常向指导老师汇报论文的进展情况,及时与老师沟通,共同探讨论文中遇到的疑难问题。
3、根据任务书中论文主要内容的要求制定论文的整体结构,明确各章节需要完成的主要内容。
按照毕业设计任务书中的进度要求,认真完成任务书中规定的各项任务。
5、查找与论文有关的英文文献,并在规定时间内认真完成文献的翻译,英文文献中的图表需使用绘图软件完成,附在译文中。
沈阳工程学院课程设计设计题目:300MW机组给水全程控制系统设计学院自动化学院班级自动化B13 学生姓名学号 2000000000 指导教师邓玮李玉杰职称副教授副教授起止日期:2014年06月23日起——至2014年06月29日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目:300MW机组给水全程控制系统设计学院自动化学院班级自动化B13学生姓名学号 2000000000 指导教师邓玮李玉杰职称副教授、副教授课程设计进行地点:教学楼F座619室任务下达时间:2014 年06 月23日起止日期2014年06月23日起——至2014年06月29日止自动化系主任2014年06月20日批准1.设计主要内容及要求;(1)给水控制对象动态特性分析;(2)给水控制系统控制方案设计与原理分析;(3)控制系统组态图分析;(4)CAD制图。
2.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求;(1).课程设计说明书(论文)是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。
(2).学生应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书(论文)的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。
应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。
(3).说明书(论文)手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸,用黑或蓝黑墨水工整书写;打印时按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。
(4). 课程设计说明书(论文)装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。
3.时间进度安排;沈阳工程学院热工过程控制系统课程设计成绩评定表学院(系):自动化学院班级:自动化B13 学生姓名:摘要火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位,是我国的重点能源工业之一。
大型火力发电机组具有效率高、投资省、自动化水平高等优点,在国内外发展很快。
给水控制系统是火电厂非常重要的控制子系统。
给水全程控制系统(一)概述太原第一热电厂五期锅炉为低倍率循环锅炉。
在低倍率循环锅炉中,由于再循环泵的容积流量与锅炉的负荷无关,因此在低负荷下,水冷壁中仍有较高的工质流速,这可有效地防止工质在水冷壁发生停滞和倒流的现象,但是在运行中必须防止工质在再循环泵汽化。
为了防止在再循环泵的汽化,运行中必须保持分离器内有一定的水位。
当分离器内的压力降低时,再循环泵入口压力降低,会造成工质在再循环泵入口发生汽化。
另外,当给水量减小时,循环流量增加,这样使得再循环泵入口温度有所增加,必将导致再循环泵入口的工质汽化。
而锅炉分离器水位过高,会影响分离器水位内汽水分离装置的正常工作,造成出口蒸汽中水分过多,结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏,同时还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;分离器水位过低,则可能使锅炉水循环工况破坏,造成水冷壁供水不足而烧坏。
因此,在运行中,分离器应维持正常水位,给水热力系统见图2-38。
汽水分离器水位自动有如下作用。
(1)在启动和负荷低于35%时,用旁路给水阀R1C02控制汽水分离器水位;用给水泵来控制泵出口压力与要求值相等,保证泵工作在安全特性区内。
(2)负荷大于35%时,用给水泵勺管控制汽水分离器水位。
(3)在启动停止过程中或在事故情况下,用WR阀(高压放水阀)和ZR阀(低压放水阀)来维持汽水分离器的正常水位。
(二)控制系统分析1.启动及负荷小于35%的阶段启动及负荷小于35%的阶段主要依靠启动时最小流量控制R1C02和给水压力控制R1C03两系统共同实现。
(1)启动时最小流量控制RlC02。
1)控制任务。
a.在锅炉进水时,保证以250t/h左右的连续给水量向锅炉注水。
b.在锅炉启动的第一阶段,保证以50t/h左右的连续给水量向锅炉注水。
c.保持分离器水位到负荷小于35%阶段。
2)控制原理见图2-39。
锅炉刚上水时,定值模块A010×647设定为250t/h,此时锅炉未点火,故饱和蒸汽流量T10AC102为零。
目录1选题背景 (2)1.1引言 (2)1.2设计目的及要求 (2)2方案论证 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (4)3过程论述 (5)3.1总体设计 (5)3.2详细设计 (6)3.2.1信号的测量部分 (6)3.2.2单冲量控制方式 (10)3.2.3串级三冲量控制方式 (11)3.3信号监测 (12)3.3.1给水旁路调节阀控制强制切到手动 (12)3.3.2电动给水泵强制切到手动 (13)3.3.3汽动给水泵强制切到手动 (13)3.4工作方式 (13)3.5切换与跟踪 (13)3.5.1切换 (13)3.5.2跟踪 (14)3.6控制器选型 (14)4结论 (14)5课程设计心得体会 (15)6参考文献 (15)1选题背景:1.1引言火电厂在我国电力工业中占有主要地位,大型火力发电机组具有效率高,投资省,自动化水平高等优点,在国内外发展很快,如今随着科技的进步,大型火力发电厂地位显得尤为重要。
但由于其内部设备组成很多,工艺流程的复杂,管道纵横交错,有上千个参数需要监视、操作和控制,这就需要有先进的自动化设备和控制系统使之正常运行,并且电能生产要求高度的安全可靠和经济性。
大型发电单元机组是一个以锅炉,高压和中、低压汽轮机和发电机为主体的整体。
锅炉作为电厂中的一个重要设备,起着重要的作用,根据生产流程又可以分为燃烧系统和汽水系统。
其中,汽包锅炉给水及水位的调节已经完全采用自动的方式加以控制。
给水全程控制系统是一个能在锅炉启动、停炉、低负荷以及在机组发生某些重大事故等各种不同的工况下,都能实现给水自动控制的系统而且从一种控制状态到另一种控制状态的判断、转换、故障检测也常常靠系统本身自动完成。
1.2设计目的及要求本次课程设计的要求是根据大型火电机组的生产实际设计出功能较为全面的300 MW火电机组全程给水控制系统,该控制系统的设计任务是使给水量与锅炉的蒸发量相适应,维持汽包水位在规定的范围内。
全厂地下管道给排水方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在办公室的角落,我坐在桌前,手握一支笔,开始构思这个全厂地下管道给排水方案。
这对我来说,是个再熟悉不过的课题,十年的经验让我对这个领域有了深刻的理解。
我们得明确这个方案的目标:确保全厂给排水系统的正常运行,提高用水效率,降低排水污染。
那么,就是具体方案的内容了。
一、给水系统设计1.水源选择考虑到水源的稳定性和水质,我们选择地下水作为主要水源。
在水源地附近设置水源井,通过水泵将水输送至全厂。
2.给水管道布局给水管道采用枝状布局,从水源地向各用水点延伸。
管道直径根据用水量及输送距离来确定,确保输送效率。
3.给水设施在用水点附近设置给水设施,包括水龙头、阀门等。
为防止水压波动,设置减压阀和水泵变频控制系统。
二、排水系统设计1.排水管道布局排水管道采用重力流和压力流相结合的方式,将污水输送至污水处理设施。
管道直径根据排水量及输送距离来确定。
2.排水设施在排水点附近设置排水设施,包括检查井、雨水井等。
为防止污水倒灌,设置检查井内的止回阀。
3.污水处理全厂产生的污水经过预处理、生化处理、深度处理等环节,达到排放标准后排放。
三、系统运行与维护1.给水系统运行与维护(1)定期检查水泵、阀门等设备,确保正常运行。
(2)定期检测水源水质,确保水质达标。
(3)定期清洗给水管道,防止管道内壁结垢。
2.排水系统运行与维护(1)定期检查排水管道,发现问题及时处理。
(2)定期清理检查井、雨水井,防止堵塞。
(3)定期检测污水处理设施,确保处理效果。
四、节能环保措施1.给水系统节能措施(1)采用高效节能水泵,降低能耗。
(2)合理布局管道,减少水头损失。
2.排水系统节能措施(1)采用重力流排水,减少泵送能耗。
(2)优化污水处理工艺,降低能耗。
3.环保措施(1)提高用水效率,减少水资源浪费。
(2)加强污水处理,减少污染物排放。
五、方案实施与监督1.实施步骤(1)制定详细的施工方案,明确施工顺序和工艺。