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火电厂高低加水位自动调节系统控制策略1、高加低加水位自动调节系统基本控制策略一般来说，火电厂高加和低加系统都采用单回路调节，通常选用单回路PID调节器。
在不考虑系统耦合的情况下，它们是火电厂最简单的自动调节系统了。
调节原理框图如1所示。
图1 单回路调节原理框图20世纪90年代以前，国内的调节系统都采用单元组合式仪表，也就是说有比例调节器，有积分调节器。
如果使用无差调节的话，需要使用两个调节器：比例和积分调节器。
这种情况下，尽可能使用少的调节功能就比较重要。
一方面节省了费用，另一方面节省了宝贵的空间-当时几乎所有控制测量设备都很庞大，控制间一般都比较拥挤。
所以这个时候，高低加调节系统都采用纯比例调节。
也有的电厂感觉高加系统更加重要，就把高加系统也加上了积分调节器。
20世纪90年代左右，国内引进了组件式控制系统，叫MZ-Ⅲ型组件控制系统。
目前许多教科书在讲述自动调节系统的时候，还大量用MZ-Ⅲ作为基础来讲述控制策略。
这个系统的调节器功能多了，既有单独的比例、积分、微分调节器，又有组合了比例积分、比例微分、比例积分微分的调节器，可以不用过多考虑空间限制了。
可是该组件故障率较高，即使是多功能调节器，也是把比例、积分、微分三种功能叠加到一个调节器内部，所以故障率还是有的，购买成本还是偏高的。
所以当时也有纯比例调节系统的存在。
后来，国内电厂掀起大规模的DCS改造和应用风潮。
对于DCS来说，增加一个积分运算功能不涉及到任何费用，并且DCS内每个调节器一般都要加上比例积分作用，就看用户愿不愿意使用了。
那么在使用积分不会带来费用和空间问题的情况下，纯比例作用渐渐要绝迹了。
但是对于积分作用的应用，理论上还有必要搞清楚一个概念：自平衡能力。
2、自平衡能力还是前面说的那个水池。
上面一个进水管，下面一个出水管(见图2)，如果进水管流量增大一些，水池水位会增高，导致出水口压力增大，出水阀前后差压增大，出水流量也增大，一直增大到进出水流量相等，水位在新的高度不再变化。
高加水位控制系统摘要在当今的火力发电场中，高加水位控制系统作为主要的辅助设备，它对锅炉的给水进行加热通过省煤器直至供给汽包，给水温度的恒定，直接关系到锅炉的热效率。
高加水位控制是电厂自动化控制中的重要部分，其控制功能对电厂的实用性、经济性和安全性等都起着重要的作用。
高加水位控制系统的稳定运行，可以保证汽轮机机组安全的运行，提高汽轮机的热效率，降低燃料消耗，减轻工作人员的工作量。
通过对电厂高加水位控制系统的分析，论述其工作过程。
关键词高加水位控制，经济，汽轮机组目录摘要 (I)1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 高压加热器的介绍 (1)1.3高加水位控制的意义 (2)2 高加水位控制系统介绍 (2)2.1高加水位控制系统任务 (2)2.2系统分析 (2)总结 (5)致谢 (6)参考文献 (7)附录 1 高加水位控制系统原理图 (8)1 引言1.1 课题背景随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。
电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。
电力工业作为一种先进的生产力，是国民经济发展中最重要的基础能源产业。
而火力发电是电力工业发展中的主力军。
大型火力发电机组在国内外发展很快，我国现以300MW机组为骨干机组，并逐步发展600MW以上机组。
目前，国外已经建成单机容量1000MW以上的单元机组。
随着自动化技术与电子技术的发展，高集成度、高可靠性、价格低廉的微型计算机、单板机、单片机、工业专用控制计算机的出现以及广泛的应用，为锅炉控制领域开辟了一片广阔的天地。
运用计算机技术的高效率、高可靠性、全自动的微机工业测控系统开始日益得到重视。
80年代后期至今，国内外已经陆续出现了各种各样的锅炉微机测控系统，明显的改善了锅炉的运行状况，但还不够完善，并对环境和抗干扰要求比较高。
在当今的火力发电场中，高加水位控制系统作为主要的辅助设备，它对锅炉的给水进行加热通过省煤器直至供给汽包，给水温度的恒定，直接关系到锅炉的热效率。
高加水位测量综述一、概述高压给水加热器（简称高加）是火力发电厂回热系统中的重要设备，它是利用汽轮机的抽汽来加热锅炉给水，使其达到所要求的给水温度，从而提高电厂的热效率并保证机组出力。
高加是在发电厂内最高压力下运行的设备, 在运行中还将受到机组负荷突变，给水泵故障，旁路切换等引起的压力和温度的剧变，这些都将给高加带来损害。
为此，高加除了在设计、制造和安装时必须保证质量外，还应加强运行、监视和维护，特别是水位的监视，才能确保高压加热器处于长期安全运行和完好状态。
高加水位测量装置的典型配置为一套就地磁翻板水位计，1～3套差压变送器模拟量水位计（送DCS显示、控制），以及多个浮筒式液位开关或一套电接点水位计送出多个开关信号（送DCS作连锁保护）。
二、就地磁翻板水位计2.1 测量原理磁性翻板水位计的工作原理是根据磁极耦合原理、联通管等原理结合机械传动的特性而设计，其容纳浮球的腔体内液面与被测容器内的液面高度接近，腔体内的浮球随着容器内液面的升降变化，因腔体外面装了1个翻柱显示器，而浮球沉入液体与浮出部分的交界处安装了磁钢，磁性透过外壳传递给翻柱显示器，推动磁翻柱翻转而指示水位高度。
2.2 偏差原因高加磁翻板水位计测量系统的测量偏差一般由以下原因导致：（1）因筒内存在杂质或者测量筒受热产生不规则形变，引起浮球上下浮动不灵活而使测量产生偏差。
（2）因翻柱显示片卡涩或磁性异常引起不能正常翻转，从而导致显示异常。
（3）磁翻板测量筒内浮球，因材料的密度与被测介质密度不适配而导致显示偏差。
（4）从安装上要求，汽侧取样管应有向下斜向筒体的坡度，以保证蒸汽的流通和足够的流通面积（正确安装应如图1中虚线所示）。
实际安装时水位取样管至取样筒的大小头处，可能存在倒坡积水影响蒸汽的流通，引起测量失准。
（5）取样系统未安装排污门，无法定期排污，使筒内浮球存在因杂质而影响上下浮动灵活的可能性，或因取样最低处污物无法排除影响水系统流通，从而影响测量准确性。
350MW汽轮机运行中高加水位异常原因分析及处理摘要：探讨350MW汽轮机运行中，由于高压加热器疏水调节阀自动失灵、控制气源故障、阀芯卡涩或脱落，电接点水位计失灵，DCS系统故障，高压加热器钢管胀口松弛、断管或破裂泄漏以及事故疏水阀不严、疏水调节阀漏量太大等原因造成高压加热器水位过高或过低等现象、危害以及应采取的不同处理措施，及时消除故障，保持高压加热器在正常水位运行，保证机组安全经济运行。
关键词：350MW汽轮机；运行；高压加热器；水位1 高加汽水系统介绍350MW汽轮机一般配有三台高压加热器加热给水，疏水采用逐级自流方式，各高加汽侧安装事故疏水调节阀，当加热器水位高至水位保护高二值时，事故疏水调节阀自动开启，将疏水排入凝汽器疏水扩容器。
正常运行中，高加系统各加热器水位保持在规定范围内，不能过高或过低。
水位过高会淹没钢管，减少蒸汽和钢管的接触面积，影响热效率，严重时造成汽轮机水击事故；水位太低，部分蒸汽经过疏水管排挤下一级抽汽，降低了机组热效率，同时，汽水冲刷疏水管，降低使用寿命。
为了在高加漏泄等事故情况下迅速切除高加，防止扩大事故，高加都设有水位保护。
机组运行中，经常发生高加水位波动大现象。
要迅速查明原因并及时处理。
若高加漏泄，应申请或紧急停高加，以免冲刷损坏漏点周围的设备或扩大事故。
2 高加水位高原因分析及处理原则2.1 高加疏水调节阀自动失灵、控制气源故障、阀芯卡涩或脱落。
疏水调节阀的调节原理：调节阀由阀体和气动执行机构组成，当高加水位变化时，装在加热器上的控制水位计发出水位变化信号，经过电子控制系统的动作，由气动执行机构操纵疏水调节阀动作，改变疏水流量，使高加保持一定水位。
图（一）调节阀自动控制画面运行中在DCS系统监视和操作疏水调节阀：如图（一）A——调节阀自动控制状态M——调节阀手动控制状态P——实际水位反馈值S——水位自动设定值O——水位变化后，调节阀阀位变化指令值F——实际阀位反馈值正常工作过程是：调节阀在自动状态时，用设定值“增”、“减”键设定“S”为某一数值，如188（即要求实际水位保持在188mm处）。
现代化背景下谈高加水位不稳定的原因及解决方法摘要高加水位控制是电厂自动化控制中的重要部分，其控制功能对电厂的实用性、经济性等都有十分重要的作用。
本文分析了高加水位不稳定的原因，并提出了解决的方法。
关键词高加水位；不稳定；原因1 概论当今的火力发电厂之中，高加水位控制系统是非常关键的辅助设备。
每次高加水位控制系统的解列，在不增加煤量的条件下，造成降低负荷30MW/h左右，同时还会造成给水温度骤降、引起气泡水位下降锅炉气压不稳定，严重威胁锅炉的安全稳定运行。
因此，为了保持高加水位在正常范围内调节，确保高加系统稳定地投入运行，是汽轮机机组安全稳定运行的前提。
实现高加水位控制的方案有很多种，从设备分主要有三种：常规仪表搭接的控制回路、使用基地调节仪控制和使用现代集散控制系统[1]。
在当今的条件下用常规仪表可以搭接成典型的单级单回路调节系统，各环节全由硬件硬接线完成，它存在的缺点是连接起来非常复杂，故障点非常多，调节的品质不高。
在当前300MW以上机组很少使用这种方案。
使用基地仪表控制高加水位。
基地式高加水位调节仪的优点是测量和调节单元合而为一，删减了多余的连接部件和电缆，而且不存在电磁干扰的问题。
因此使用基地仪表，高加水位控制得相对简单，不需工作人员参与，它的缺点是比较容易进入不正常工作状态，它的气路复杂，漏点故障点多。
它对气源的要求特别高，灰尘和油污会使调节部件的节流孔堵塞而使调节失灵，气源带水会使调节部件腐蚀失灵，在冬天甚至会发生结冰冻裂的现象[2]。
2 高加水位运行不稳定的原因某发电厂2号机组高加水位运行不稳定，按照运行记录统计，最多的时候一个月高加动作7次，高加投入率不高。
2.1 疏水装置调整性能差高加疏水系统中的疏水装置使用浮球式疏水调节装置，这种装置因为它的执行机构机械元件比较多，迟缓率特别大，很容易出现卡涩失灵，产生过调现象。
当高加水位偏高需加大调整门开度的时候，因为执行机构的过调现象，会使水位降低太多，而当高加水位偏低需要减小调整门开度的时候，通常会使水位上升太多。
高加故障原因分析与对策一、简介：目前，大容量火电机组普遍采用具有中间再热的回热循环，以提高整个机组的热经济性。
回热加热器是回热系统的重要设备，它对热经济性的影响很大。
由于设计、安装、检修和运行等方面原因，高加的投入率并不是很高。
高加的故障原因很多，最多的就是漏泄。
二、漏泄的位置：1、管子端口〔管子与管板连接处〕；2、管子本身漏泄；3、汽侧与水侧阀门；4、水室隔板〔进、出水室之间〕漏泄；三、漏泄的原因：1、管子端口〔管子与管板连接处〕漏泄大多是由于起停过程中热应力过大、管板变形。
热应力过大：高加在与主机正常启停过程中，或在主机故障而高加停运时，或在主机正常运行中因高加故障而使高加停运及在启动时，高加的温升率、温降率超过规定，使高加的管子和管板受到较大热应力，使管子和管板相连接的焊缝或胀接处发生损坏，引起端口漏泄。
主机或高加故障而骤然停运时，如果汽侧停止供汽过快，或汽侧停止供汽后，水侧仍然继续给水，在这两种情况下，因管子的管壁薄，所以在管板管孔内的那端管子收缩很快。
而管板的厚度大，收缩慢，常导致管子与管板的焊缝或胀接处损坏。
这就是规定的温降率允许值只有1.7~2.0℃/分钟，比温升率允许值2~5℃/分钟要严格的原因。
不少发电厂常常发生下属情况，主机运行中高加运行是正常的，但在停机后或停高加后再开机或再投运高加时，却发现高加管系泄漏。
实际上，泄漏不是在停机后，也不是在开机或正确投运高加时引起，而是在停机或停运高加过程中，由于高加温降率过快导致管子和管板连接焊缝或胀接处发生损坏而造成漏泄。
管板变形：管板与管子相连，管板变形会使管子的端口发生漏泄。
高加管板水侧压力高、温度低，汽侧压力低、温度高，尤其有内置式疏水冷却段，温差更大。
如果管板厚度不够，则管板会有一定的变形。
管板中心会向压力低、温度高的汽侧鼓凸，在水侧，管板发生中心凹陷。
在主机负荷变化时，高加汽侧压力和温度相应变化。
尤其在调峰幅度大，调峰速度过快或负荷突变时，在使用定速给水泵的条件下，水侧压力也会发生较大变化，甚至可能超过高加给水的额定压力。
高加水位的控制及原因分析摘要高加保护动作解列不仅会使机组效率下降,热耗、汽耗均上升,经济性大大下降,而且还会使机组监视段超压过负荷,叶片工作环境恶化,轴向推力增大,严重时会发生叶片及其部件掉落的事故.在满负荷工况下,根据历次跳高加的经验数值,负荷会突升20～30MW,使机组过负荷,同时极易引起锅炉的汽温及管壁超温,汽包水位波动,甚至会造成灭火。
关键词机组;跳高加;预防措施1概述近几年来,由于高加疏水调整门故障、人员调整不及时、管束的泄漏以及水位测量系统故障等原因引发高加跳闸。
2危害高加跳导致机组汽温和管壁温度超温,机组过负荷、机组振动增大等事故。
3跳高加的原因1)机组改造增容后,相同负荷下高加所对应的一、二、三段抽汽压力普遍降低,致使其与除氧器差压减小,使疏水流入除氧器困难。
2)升降负荷时,忽视对高加水位的监控。
3)保护用与测量用水位测量筒“0”位不一致,影响水位监视。
4)负荷变化较快时,水位计出现虚假信号。
5)疏水调整门调整品质差。
6)水位测量装置故障。
7)高加给水管束泄漏。
8)给水温度变化时,调整不及时。
9)当凝结水量发生大幅度变化时,忽视除氧器压力变化对高加水位的影响。
从运行角度讲,主要原因是:1)机组增容改造后,由于高加系统未进行改造,说所对应的一、二、三段抽汽压力比改造前普遍降低0.1Mpa左右,致使高加汽侧压力与除氧器差压减小,造成疏水流入除氧器困难。
2)给水流量变化幅度较大,引起高加疏水量急剧变化,高加疏水调整门来不及动作,极易造成高加水位高保护动作,因此运行人员应提前做出预防措施,适当降低各高加水位。
3)保护用与测量用水位测量筒“0”位不一致,在进行校对水位时容易出现偏差。
4)负荷变化较快时,水位计显示水位滞后,造成运行人员容易出现误判断,以致延误事故处理时间,增加高加保护动作次数。
5)给水温度变化大: 当进行倒换给水泵操作时,因备用泵内积存的给水温度相对较低,当倒换后,大量低温给水进入高加,造成高加疏水量急剧增大,引起高加水位突升,保护动作。
现代化背景下谈高加水位不稳定的原因及解决方法作者：张磊费阳阳郑海生来源：《科学与信息化》2017年第21期摘要高加水位控制是电厂自动化控制中的重要部分，其控制功能对电厂的实用性、经济性等都有十分重要的作用。
本文分析了高加水位不稳定的原因，并提出了解决的方法。
关键词高加水位；不稳定；原因1 概论当今的火力发电厂之中，高加水位控制系统是非常关键的辅助设备。
每次高加水位控制系统的解列，在不增加煤量的条件下，造成降低负荷30MW/h左右，同时还会造成给水温度骤降、引起气泡水位下降锅炉气压不稳定，严重威胁锅炉的安全稳定运行。
因此，为了保持高加水位在正常范围内调节，确保高加系统稳定地投入运行，是汽轮机机组安全稳定运行的前提。
实现高加水位控制的方案有很多种，从设备分主要有三种：常规仪表搭接的控制回路、使用基地调节仪控制和使用现代集散控制系统[1]。
在当今的条件下用常规仪表可以搭接成典型的单级单回路调节系统，各环节全由硬件硬接线完成，它存在的缺点是连接起来非常复杂，故障点非常多，调节的品质不高。
在当前300MW以上机组很少使用这种方案。
使用基地仪表控制高加水位。
基地式高加水位调节仪的优点是测量和调节单元合而为一，删减了多余的连接部件和电缆，而且不存在电磁干扰的问题。
因此使用基地仪表，高加水位控制得相对简单，不需工作人员参与，它的缺点是比较容易进入不正常工作状态，它的气路复杂，漏点故障点多。
它对气源的要求特别高，灰尘和油污会使调节部件的节流孔堵塞而使调节失灵，气源带水会使调节部件腐蚀失灵，在冬天甚至会发生结冰冻裂的现象[2]。
2 高加水位运行不稳定的原因某发电厂2号机组高加水位运行不稳定，按照运行记录统计，最多的时候一个月高加动作7次，高加投入率不高。
2.1 疏水装置调整性能差高加疏水系统中的疏水装置使用浮球式疏水调节装置，这种装置因为它的执行机构机械元件比较多，迟缓率特别大，很容易出现卡涩失灵，产生过调现象。
当高加水位偏高需加大调整门开度的时候，因为执行机构的过调现象，会使水位降低太多，而当高加水位偏低需要减小调整门开度的时候，通常会使水位上升太多。
摘要高加保护动作解列不仅会使机组效率下降，热耗、汽耗均上升，经济性大大下降，而且还会使机组监视段超压过负荷，叶片工作环境恶化，轴向推力增大，严重时会发生叶片及其部件掉落的事故。
在满负荷工况下，根据历次跳高加的经验数值，负荷会突升20～30MW，使机组过负荷，同时极易引起锅炉的汽温及管壁超温，汽包水位波动，甚至会造成灭火。
高加水位控制是电厂自动化控制中的重要部分，其控制功能对电厂的实用性、经济型和安全性等起着重要的作用。
高加水位控制系统的稳定运行，可以保证汽轮机机组安全的运行，提高汽轮机组的热效率，降低燃料消耗，减轻工作人员的工作量。
关键词高价水位控制，经济型，安全性，汽轮机组目录摘要 (I)1引言............................................................................................................................................................... - 1 -1.1 DCS技术 ........................................................................................................................................... - 1 -1.2 INFI-90分散控制系统概述.............................................................................................................. - 1 -2 INFI-90系统组态应用................................................................................................................................. - 4 -2.1模件.................................................................................................................................................... - 4 -2.2功能码介绍........................................................................................................................................ - 4 -3 高加水位系统组态设计............................................................................................................................ - 10 -3.1控制系统主回路.............................................................................................................................. - 10 -3.2手动控制运行状态.......................................................................................................................... - 10 -3.3自动控制运行状态.......................................................................................................................... - 12 -3.4故障与保护...................................................................................................................................... - 13 - 结论................................................................................................................................................................ - 15 - 致谢................................................................................................................................................................ - 16 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 17 -1引言1.1DCS技术现代工业对控制系统的要求己不仅仅局限于能实现自动数据采集和控制功能，还要求工业过程能长期在最佳状态下运行，这就要求解决工程整体的总目标函数最优化问题。
