三沖量控制系統(tǒng)在鍋爐汽包液位的應(yīng)用

買(mǎi)麗葉木

(新疆化工集團(tuán) 哈密雙合堿業(yè)公司,新疆 哈密 839001)

三沖量控制系統(tǒng)在鍋爐汽包液位的應(yīng)用

買(mǎi)麗葉木

(新疆化工集團(tuán) 哈密雙合堿業(yè)公司,新疆 哈密 839001)

介紹了采用三沖量控制系統(tǒng),克服鍋爐虛假水位對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)的影響,并說(shuō)明三沖量調(diào)節(jié)的工作原理及在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。

鍋爐汽包水位;三沖量調(diào)節(jié)

根據(jù)鍋爐容量的大小和對(duì)供汽質(zhì)量的要求,汽包水位控制可采用單沖量,雙沖量或三沖量控制方案。我們公司新鍋爐(35 t/h)汽包水位控制系統(tǒng)所采用的是三沖量控制系統(tǒng)。

1 虛假水位會(huì)影響水位自動(dòng)調(diào)節(jié)

虛假水位是由于汽包內(nèi)壓力變化造成,汽包內(nèi)部壓力又是隨蒸汽負(fù)荷變化及鍋爐工況而變化的,如當(dāng)鍋爐燃燒強(qiáng)度未變,而負(fù)荷突然增加,需從汽包內(nèi)多取出一部分蒸汽量,水位應(yīng)下降,但因此時(shí)燃料未及時(shí)增加,勢(shì)必須引起汽包壓力下降,汽包內(nèi)沸騰加劇,產(chǎn)生大量氣泡將水位抬起,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后水位下降,這個(gè)短暫的過(guò)程水位不按物料平衡關(guān)系下降反而上升的現(xiàn)象叫假液位現(xiàn)象,待燃料增加后,壓力才能逐步恢復(fù)額定值,假液位現(xiàn)象逐步消除,虛假水位有使給水量與負(fù)荷變化方向相反向變化的趨勢(shì),造成錯(cuò)誤調(diào)節(jié)動(dòng)作。

2 怎樣才能克服假液位

我們用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)克服假液位,三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用蒸汽前饋,當(dāng)蒸汽流量增加時(shí),鍋爐汽包產(chǎn)生假液位上升時(shí),蒸汽前饋與假液位產(chǎn)生的動(dòng)作作用方向相反,抵消假液位產(chǎn)生的減給水指令,并做適當(dāng)?shù)募铀{(diào)節(jié),從而避免假液位產(chǎn)生的調(diào)節(jié)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)超前補(bǔ)償。

3 鍋爐三沖量調(diào)節(jié)的工作原理

鍋爐三沖量調(diào)節(jié)指的是蒸汽流量與鍋爐給水,汽包液位的三沖量調(diào)節(jié),由鍋爐汽包的液位作為主環(huán)控制,由鍋爐給水和鍋爐的蒸汽流量作為副環(huán)控制,鍋爐汽包的正常液位應(yīng)該控制在40%～60%,而當(dāng)液位控制在60%的時(shí)候所產(chǎn)的蒸汽量是最大,但鍋爐汽包的水位控制過(guò)高,容易造成鍋爐汽包水帶入蒸汽管道,造成蒸汽管道急冷而發(fā)生蒸汽管道、蒸汽集汽箱的爆裂,而鍋爐水位控制過(guò)低容易造成干鍋,甚至于發(fā)生鍋爐汽包的爆炸,造成重大事故,所以鍋爐的汽包液位取決于鍋爐的產(chǎn)汽量,鍋爐的給水量。在鍋爐的三沖量調(diào)節(jié)中,設(shè)定主環(huán)的控制點(diǎn)為汽包液位的50%,那么鍋爐給水汽量的副環(huán)控制點(diǎn)就會(huì)隨主環(huán)控制點(diǎn)的變動(dòng)而變動(dòng),而使鍋爐的產(chǎn)汽量處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

4 三沖量控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用

我公司用的是KMM型可編程序調(diào)節(jié)器,圖1表示的是鍋爐汽包液位三沖量控制系統(tǒng)流量圖,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)蒸汽流量作為前饋信號(hào),給水流量和汽包液位串級(jí)的前饋一串級(jí)控制系統(tǒng)。

圖1 三沖量控制系統(tǒng)流量圖

圖2表示的是該系統(tǒng)組成圖。圖2 A1R1為汽包液位信號(hào),A1R2和A1R3分別為蒸汽流量信號(hào)和給水流量信號(hào),這2個(gè)信號(hào)均經(jīng)輸入處理模塊的開(kāi)平方處理后,成為A12和A13信號(hào)。

圖2 三沖量控制系統(tǒng)組成圖

圖2中的P1D1和P1D2分別對(duì)應(yīng)于圖1中的LC和FC。ADD模塊用以引入前饋信號(hào)。

對(duì)照?qǐng)D1、2可以發(fā)現(xiàn),圖2多了1個(gè)SUB模塊,其目的是使調(diào)節(jié)器從“A”自動(dòng)方式切向“C”串級(jí)方式時(shí)無(wú)擾動(dòng)。當(dāng)KMM型可編程序調(diào)節(jié)器在“A”自動(dòng)方式時(shí),P1D2為內(nèi)給定LSP2工作狀態(tài),而P1D1的跟蹤端與U3相連,故在切換瞬間U1=P1 =U3,此時(shí),RSP2=U2=K1U1+K2A12=K1 (K3LSP2-K4A12)+K2A12,在編程時(shí),預(yù)先選定K2=K4,K1=K3=100%,則:RSP2=LSP2。

這說(shuō)明調(diào)節(jié)器在切換時(shí),P1D2的RSP2等于內(nèi)給定LSP2值,因此保證了“A”自動(dòng)切換“C”串級(jí)方式時(shí),輸出AO1不會(huì)出現(xiàn)擾動(dòng)。

應(yīng)用三沖量控制系統(tǒng)以后,汽包液位在生產(chǎn)過(guò)程中能保持平穩(wěn)狀態(tài),沒(méi)有出現(xiàn)假液位現(xiàn)象。

TK223.7.5

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1005-8370(2010)03-36-02

2010-03-18