PDF《浅谈蒸汽锅炉汽包液位自动控制》

浅谈蒸汽锅炉汽包液位自动控制 浅谈蒸汽锅炉汽包液位自动控制 王 锅炉计算机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合 的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、 浪费大、环境污染等严重的生产状态.

提高热效率,降低耗煤量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作.

一、 控制的目的及意义 作为锅炉控制装置,其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度.采用微计算机控制 ,能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能.锅炉是一个较为复杂的调节对象,它不仅调节量多,而且各 种量之间相互联系,相互影响,相互制约,锅炉内部的能量转换机理比较复杂,所以要对锅炉建立一个较为理想的数 学模型比较困难.为此,把锅炉系统作了简化处理,化分为三个相对独立的调节系统.其主要是以下三个部分:炉膛 负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统,锅炉水位调节单元,除氧器压力和水位调节. 给水控制系统的任务是维持汽包水位在允许范围内.它以汽包水位为被控制量,以调节给水流量作为手段.由于汽包 水位同时受锅炉侧和轮机侧的影响,因此当锅炉负荷变化或用汽量变化时,给水控制系统都应能限制汽包水位只在给 定的范围内变化. 以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制,而在上位计算机中要完成以下功能: 实时准确检测锅炉的运行参数:为全面掌握整个系统的运行工况,监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、 电气参数、以及设备的运行状态等.系统具有丰富的图形库,通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示 在画面上;

除此之外,还能将参数以列表或分组等形式显示出来. 综合分析及时发出控制指令:监控系统根据监测到的锅炉运行数据,按照设定好的控制策略,发出控制指令,调节锅 炉系统设备的运行,从而保证锅炉高效、可靠运行. 诊断故障与报警管理:主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号,从而使锅炉的安全防爆、安全运行 等级大大的提高.为保证锅炉系统安全、可靠地运行,监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断,一旦发生故障, 监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点.报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来,这样, 当报警发生时,操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理. 历史记录运行参数:监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录,另外监控系统还设有专门的报警事件日 志,用以记录报警事件信息和操作员的变化等.历史记录的数据根据操作人员的要求,系统可以显示为瞬时值,也可 以为某一段时间内的平均值.历史记录的数据可有多种显示方式,例如曲线、特定图形、报表等显示方式;

此外历史 记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用. 计算运行参数:锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量,如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设 备的累积运行时间等.监控系统提供了丰富的标准处理算法,根据所测得的运行参数,将这些导出量计算出来. 二 、汽包水位被控对象的动态特性 汽包的流入量(即给水量)W由给水调节机构调节,而流出量(即蒸汽用汽量)D由蒸汽流量调节阀来调节.与单容 水箱不同,汽包水位H不仅反映了流入量和流出量间的平衡关系,而且还受到液面下汽包体积的影响.因为在水循环 系统中充满着带有大量蒸汽汽泡的水,由于某种原因使蒸汽汽泡的体积发生变化,即使汽包的流入量和流出量君没有 发生变化,水位也会改变.而汽泡的体积受汽包压力和炉膛负荷的影响.因此作为一个调节对象,其扰动主要有如下 三个:给水量W,它是调节系统的调节量,即基本扰动;