三沖量控制系統在鍋爐汽包液位的應用

買麗葉木

(新疆化工集團 哈密雙合堿業公司,新疆 哈密 839001)

三沖量控制系統在鍋爐汽包液位的應用

買麗葉木

(新疆化工集團 哈密雙合堿業公司,新疆 哈密 839001)

介紹了采用三沖量控制系統,克服鍋爐虛假水位對自動調節的影響,并說明三沖量調節的工作原理及在生產過程中的應用。

鍋爐汽包水位;三沖量調節

根據鍋爐容量的大小和對供汽質量的要求,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)汽包水位控制系統所采用的是三沖量控制系統。

1 虛假水位會影響水位自動調節

虛假水位是由于汽包內壓力變化造成,汽包內部壓力又是隨蒸汽負荷變化及鍋爐工況而變化的,如當鍋爐燃燒強度未變,而負荷突然增加,需從汽包內多取出一部分蒸汽量,水位應下降,但因此時燃料未及時增加,勢必須引起汽包壓力下降,汽包內沸騰加劇,產生大量氣泡將水位抬起,經過一段時間后水位下降,這個短暫的過程水位不按物料平衡關系下降反而上升的現象叫假液位現象,待燃料增加后,壓力才能逐步恢復額定值,假液位現象逐步消除,虛假水位有使給水量與負荷變化方向相反向變化的趨勢,造成錯誤調節動作。

2 怎樣才能克服假液位

我們用三沖量調節系統來克服假液位,三沖量調節系統采用蒸汽前饋,當蒸汽流量增加時,鍋爐汽包產生假液位上升時,蒸汽前饋與假液位產生的動作作用方向相反,抵消假液位產生的減給水指令,并做適當的加水調節,從而避免假液位產生的調節動作,實現超前補償。

3 鍋爐三沖量調節的工作原理

鍋爐三沖量調節指的是蒸汽流量與鍋爐給水,汽包液位的三沖量調節,由鍋爐汽包的液位作為主環控制,由鍋爐給水和鍋爐的蒸汽流量作為副環控制,鍋爐汽包的正常液位應該控制在40%～60%,而當液位控制在60%的時候所產的蒸汽量是最大,但鍋爐汽包的水位控制過高,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生蒸汽管道、蒸汽集汽箱的爆裂,而鍋爐水位控制過低容易造成干鍋,甚至于發生鍋爐汽包的爆炸,造成重大事故,所以鍋爐的汽包液位取決于鍋爐的產汽量,鍋爐的給水量。在鍋爐的三沖量調節中,設定主環的控制點為汽包液位的50%,那么鍋爐給水汽量的副環控制點就會隨主環控制點的變動而變動,而使鍋爐的產汽量處于穩定的狀態。

4 三沖量控制系統在生產過程中的應用

我公司用的是KMM型可編程序調節器,圖1表示的是鍋爐汽包液位三沖量控制系統流量圖,它實質上是一個蒸汽流量作為前饋信號,給水流量和汽包液位串級的前饋一串級控制系統。

圖1 三沖量控制系統流量圖

圖2表示的是該系統組成圖。圖2 A1R1為汽包液位信號,A1R2和A1R3分別為蒸汽流量信號和給水流量信號,這2個信號均經輸入處理模塊的開平方處理后,成為A12和A13信號。

圖2 三沖量控制系統組成圖

圖2中的P1D1和P1D2分別對應于圖1中的LC和FC。ADD模塊用以引入前饋信號。

對照圖1、2可以發現,圖2多了1個SUB模塊,其目的是使調節器從“A”自動方式切向“C”串級方式時無擾動。當KMM型可編程序調節器在“A”自動方式時,P1D2為內給定LSP2工作狀態,而P1D1的跟蹤端與U3相連,故在切換瞬間U1=P1 =U3,此時,RSP2=U2=K1U1+K2A12=K1 (K3LSP2-K4A12)+K2A12,在編程時,預先選定K2=K4,K1=K3=100%,則:RSP2=LSP2。

這說明調節器在切換時,P1D2的RSP2等于內給定LSP2值,因此保證了“A”自動切換“C”串級方式時,輸出AO1不會出現擾動。

應用三沖量控制系統以后,汽包液位在生產過程中能保持平穩狀態,沒有出現假液位現象。

TK223.7.5

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1005-8370(2010)03-36-02

2010-03-18