三冲量控制系统在锅炉汽包液位的应用

买丽叶木

(新疆化工集团 哈密双合碱业公司,新疆 哈密 839001)

三冲量控制系统在锅炉汽包液位的应用

买丽叶木

(新疆化工集团 哈密双合碱业公司,新疆 哈密 839001)

介绍了采用三冲量控制系统,克服锅炉虚假水位对自动调节的影响,并说明三冲量调节的工作原理及在生产过程中的应用。

锅炉汽包水位;三冲量调节

根据锅炉容量的大小和对供汽质量的要求,汽包水位控制可采用单冲量,双冲量或三冲量控制方案。我们公司新锅炉(35 t/h)汽包水位控制系统所采用的是三冲量控制系统。

1 虚假水位会影响水位自动调节

虚假水位是由于汽包内压力变化造成,汽包内部压力又是随蒸汽负荷变化及锅炉工况而变化的,如当锅炉燃烧强度未变,而负荷突然增加,需从汽包内多取出一部分蒸汽量,水位应下降,但因此时燃料未及时增加,势必须引起汽包压力下降,汽包内沸腾加剧,产生大量气泡将水位抬起,经过一段时间后水位下降,这个短暂的过程水位不按物料平衡关系下降反而上升的现象叫假液位现象,待燃料增加后,压力才能逐步恢复额定值,假液位现象逐步消除,虚假水位有使给水量与负荷变化方向相反向变化的趋势,造成错误调节动作。

2 怎样才能克服假液位

我们用三冲量调节系统来克服假液位,三冲量调节系统采用蒸汽前馈,当蒸汽流量增加时,锅炉汽包产生假液位上升时,蒸汽前馈与假液位产生的动作作用方向相反,抵消假液位产生的减给水指令,并做适当的加水调节,从而避免假液位产生的调节动作,实现超前补偿。

3 锅炉三冲量调节的工作原理

锅炉三冲量调节指的是蒸汽流量与锅炉给水,汽包液位的三冲量调节,由锅炉汽包的液位作为主环控制,由锅炉给水和锅炉的蒸汽流量作为副环控制,锅炉汽包的正常液位应该控制在40%～60%,而当液位控制在60%的时候所产的蒸汽量是最大,但锅炉汽包的水位控制过高,容易造成锅炉汽包水带入蒸汽管道,造成蒸汽管道急冷而发生蒸汽管道、蒸汽集汽箱的爆裂,而锅炉水位控制过低容易造成干锅,甚至于发生锅炉汽包的爆炸,造成重大事故,所以锅炉的汽包液位取决于锅炉的产汽量,锅炉的给水量。在锅炉的三冲量调节中,设定主环的控制点为汽包液位的50%,那么锅炉给水汽量的副环控制点就会随主环控制点的变动而变动,而使锅炉的产汽量处于稳定的状态。

4 三冲量控制系统在生产过程中的应用

我公司用的是KMM型可编程序调节器,图1表示的是锅炉汽包液位三冲量控制系统流量图,它实质上是一个蒸汽流量作为前馈信号,给水流量和汽包液位串级的前馈一串级控制系统。

图1 三冲量控制系统流量图

图2表示的是该系统组成图。图2 A1R1为汽包液位信号,A1R2和A1R3分别为蒸汽流量信号和给水流量信号,这2个信号均经输入处理模块的开平方处理后,成为A12和A13信号。

图2 三冲量控制系统组成图

图2中的P1D1和P1D2分别对应于图1中的LC和FC。ADD模块用以引入前馈信号。

对照图1、2可以发现,图2多了1个SUB模块,其目的是使调节器从“A”自动方式切向“C”串级方式时无扰动。当KMM型可编程序调节器在“A”自动方式时,P1D2为内给定LSP2工作状态,而P1D1的跟踪端与U3相连,故在切换瞬间U1=P1 =U3,此时,RSP2=U2=K1U1+K2A12=K1 (K3LSP2-K4A12)+K2A12,在编程时,预先选定K2=K4,K1=K3=100%,则:RSP2=LSP2。

这说明调节器在切换时,P1D2的RSP2等于内给定LSP2值,因此保证了“A”自动切换“C”串级方式时,输出AO1不会出现扰动。

应用三冲量控制系统以后,汽包液位在生产过程中能保持平稳状态,没有出现假液位现象。

TK223.7.5

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1005-8370(2010)03-36-02

2010-03-18