1、高加水位控制系統(tǒng)摘 要在當(dāng)今的火力發(fā)電場中，高加水位控制系統(tǒng)作為主要的輔助設(shè)備，它對鍋爐的給水進行加熱通過省煤器直至供給汽包，給水溫度的恒定，直接關(guān)系到鍋爐的熱效率。高加水位控制是電廠自動化控制中的重要部分，其控制功能對電廠的實用性、經(jīng)濟性和安全性等都起著重要的作用。高加水位控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，可以保證汽輪機機組安全的運行，提高汽輪機的熱效率，降低燃料消耗，減輕工作人員的工作量。通過對電廠高加水位控制系統(tǒng)的分析，論述其工作過程。關(guān)鍵詞 高加水位控制，經(jīng)濟，汽輪機組目 錄摘 要I1 引 言11.1 課題背景11.2 高壓加熱器的介紹11.3高加水位控制的意義22 高加水位控制系統(tǒng)介紹22.1高加

2、水位控制系統(tǒng)任務(wù)22.2系統(tǒng)分析2總結(jié)5致謝6參考文獻7附 錄 1 高加水位控制系統(tǒng)原理圖8- 9 -高加水位控制系統(tǒng)1 引 言1.1 課題背景隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，對電的需求也越來越大。電作為我國經(jīng)濟發(fā)展最重要的一種能源，主要是可以方便、高效地轉(zhuǎn)換成其它能源形式。電力工業(yè)作為一種先進的生產(chǎn)力，是國民經(jīng)濟發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)。而火力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展中的主力軍。大型火力發(fā)電機組在國內(nèi)外發(fā)展很快，我國現(xiàn)以300MW機組為骨干機組，并逐步發(fā)展600MW以上機組。目前，國外已經(jīng)建成單機容量1000MW以上的單元機組。隨著自動化技術(shù)與電子技術(shù)的發(fā)展，高集成度、高可靠性、價格低廉的微型計算機、單板機、

3、單片機、工業(yè)專用控制計算機的出現(xiàn)以及廣泛的應(yīng)用，為鍋爐控制領(lǐng)域開辟了一片廣闊的天地。運用計算機技術(shù)的高效率、高可靠性、全自動的微機工業(yè)測控系統(tǒng)開始日益得到重視。80年代后期至今，國內(nèi)外已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)了各種各樣的鍋爐微機測控系統(tǒng)，明顯的改善了鍋爐的運行狀況，但還不夠完善，并對環(huán)境和抗干擾要求比較高。在當(dāng)今的火力發(fā)電場中，高加水位控制系統(tǒng)作為主要的輔助設(shè)備，它對鍋爐的給水進行加熱通過省煤器直至供給汽包，給水溫度的恒定，直接關(guān)系到鍋爐的熱效率。每一次高加系統(tǒng)的解列，在不增加煤量的情況下，導(dǎo)致降低負(fù)荷30MW/h左右，同時造成給水溫度驟降、引起汽包水位下降鍋爐氣壓不穩(wěn)定，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運行。因此，為

4、了保證高加水位在正常范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，保證高加系統(tǒng)穩(wěn)定的投入運行，是機組安全穩(wěn)定運行的前提條件1。1.2 高壓加熱器的介紹在回?zé)嵯到y(tǒng)中，一般稱除氧器和鍋爐之間的回?zé)峒訜崞鳛楦邏杭訜崞鳎邏杭訜崞鞯乃畟?cè)壓力可達16MPa以上，出口水溫可達215280攝氏度，因而要求加熱器內(nèi)加熱水管的金屬材料耐熱和耐高壓，一般采用無縫鋼管。高壓加熱器的形式有螺旋管和U形管兩種2。來自給水泵的高壓給水首先進入高加水室，因行程隔板的阻擋給水進入占一半管板的進水側(cè)管孔的U形管內(nèi)，流經(jīng)U形管而被管外的蒸汽介質(zhì)所加熱，出U形管至水室的出水側(cè)，經(jīng)出水接管流出體外，然后流向另一臺汽側(cè)壓力更高的上一級高加。來自汽輪機的抽汽進入高加體內(nèi)

5、的過熱蒸汽冷卻段的包殼內(nèi)，疏水進入疏水冷卻段包殼，被冷卻后最后流出體外，經(jīng)疏水調(diào)節(jié)閥控制流向下級高加或除氧器。由此可見，熱力循環(huán)中大部分熱能被冷卻水帶走而損失掉，火電廠的熱效率卻很低。為了提高循環(huán)熱效率，減少汽輪機排汽所損失的熱量，其途徑之一，就是利用在汽輪機內(nèi)已經(jīng)做過一部分功的蒸汽，從抽汽口抽出用以加熱給水，又回到鍋爐中去，它不排入凝汽器，它的熱量就不被冷卻水帶走而由給水回收，這部分蒸汽的熱量就幾乎全部被利用而無損失1。1.3高加水位控制的意義 高壓加熱器運行時保持一定的水位，對其安全、經(jīng)濟運行非常重要。水位過低會使蒸汽進入疏水冷卻段，使疏水溫度升高，影響下一級加熱器的抽汽流量，使加熱器性能

6、惡化，機組效率下降；另外，水位過低產(chǎn)生二相流體沖蝕加熱器疏水冷卻段管子和疏水管道，引起振動，嚴(yán)重危及高加安全運行和縮短高加使用壽命。水位過高使更多的傳熱管子浸沒在水中，加熱面積減少，使給水溫度降低，影響加熱器效率。加熱器在過高水位運行，可能造成水倒沖到汽缸內(nèi)，引起水沖擊，危及汽輪機運行的安全。 高加疏水水位的正確調(diào)整是其在實際運行中的一個重要間題。雖然每臺加熱器都配備有水位計，但實際上從水位計上得到的水位往往高于加熱器的實際水位，造成假水位現(xiàn)象。實際水位的偏低，嚴(yán)重時會造成水封的喪失。所以，必須以招牌上標(biāo)有的正常水位為起點，并根據(jù)負(fù)荷、給水溫度以及疏水端差等變化情況，進行熱態(tài)條件下的

7、現(xiàn)場水位調(diào)整，找出最佳正常水位，使高壓加熱器各性能參數(shù)盡量達到設(shè)計范圍，提高其安全、經(jīng)濟運行水平3。2 高加水位控制系統(tǒng)介紹2.1高加水位控制系統(tǒng)任務(wù)高加水位控制系統(tǒng)是一個單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。高加水位控制系統(tǒng)作為主要的輔助設(shè)備，它對鍋爐的給水進行加熱通過省煤器直至供給汽包，給水溫度的恒定，直接關(guān)系到鍋爐的熱效率。水位過低產(chǎn)生二相流體沖蝕加熱器疏水冷卻段管子和疏水管道，引起振動，嚴(yán)重危及高加安全運行和縮短高加使用壽命。水位過高使更多的傳熱管子浸沒在水中，加熱面積減少，使給水溫度降低，影響加熱器效率。2.2系統(tǒng)分析圖2.1測量信號出入三路測量信號經(jīng)過大小選模塊得到水位中值圖2.2 PID符號 測量值P

8、V來自水位中值，由控制站得到設(shè)定值SP。當(dāng)TS=0時，PID處于跟蹤狀態(tài)，輸出跟蹤TR。II和DI來自與門。圖2.3 M/A控制站符號在控制站上可產(chǎn)生一個設(shè)定值（SPS2）并可進行手動自動切換，在手動控制方式調(diào)整控制輸出及在自動控制方式調(diào)整設(shè)定值。MI對應(yīng)S18為切換到手動信號的塊地址，0 = 不切換 1 = 切換到手動并保持當(dāng)發(fā)生故障時，經(jīng)過或門，MI=1，控制站切換到手動狀態(tài)且保持。TS對應(yīng)S5為控制輸出跟蹤開關(guān)TS的塊地址，0 = 不跟蹤 1 = 跟蹤當(dāng)TS=1時，M/A處于跟蹤狀態(tài)，輸出跟蹤值TR4。圖2.4三路信號流通路線三路信號經(jīng)過與門，在與從脈沖出來的信號取與門，經(jīng)過切換器、速度

9、限制器送到TR總結(jié)這一周我的實訓(xùn)題目是高壓水位控制系統(tǒng)。我將圖紙重新繪制了一遍，并對系統(tǒng)進行了分析。三路測量信號經(jīng)過大小選模塊得到水位中值，并將此信號送至PID的測量值PV端。中值信號得到高加水位信號，若有誤，則輸出高加水位輸入故障并報警。中值信號經(jīng)高限模塊得到高加水位高II值，同時中值信號與來自控制站M/A的設(shè)定值相減，經(jīng)函數(shù)發(fā)生器、高低限判斷水位調(diào)節(jié)是否故障5。在PID中，測量值PV來自水位中值，由控制站得到設(shè)定值SP。三路信號與M/A輸出經(jīng)過與門形成TS。當(dāng)TS=0時，PID處于跟蹤狀態(tài)，輸出跟蹤TR。M/A自動輸出到達TR。給水流量經(jīng)過函數(shù)發(fā)生器，與M/A自動輸出相減經(jīng)高低限、與門分別

10、到達II、DI。在控制站上可產(chǎn)生一個設(shè)定值（SPS2）并可進行手動自動切換，在手動控制方式調(diào)整控制輸出及在自動控制方式調(diào)整設(shè)定值。MI對應(yīng)S18為切換到手動信號的塊地址，當(dāng)四路故障任意一個發(fā)生時，MI=1，M/A 切換到手動并保持。TS對應(yīng)S5為控制輸出跟蹤開關(guān)TS的塊地址，0 = 不跟蹤 1 = 跟蹤。當(dāng)TS=1時，M/A處于跟蹤狀態(tài)，輸出跟蹤值TR。三路信號經(jīng)過與門，在與從脈沖出來的信號取與門，經(jīng)過切換器、速度限制器送到TR。M/A設(shè)定值得到高加正常疏水。輸出控制高壓疏水調(diào)閥和位置傳感器ZT。并經(jīng)高低限模塊、或門判斷輸出是否故障。致謝在課程設(shè)計論文即將完成之際，我們想向曾經(jīng)給予我?guī)椭椭С?/p>

11、的人表示衷心的感謝！感謝我們的指導(dǎo)老師郭南，本課程設(shè)計論文是在郭南老師的關(guān)懷和指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我們，在此謹(jǐn)向郭老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我們還要感謝在一起愉快的度過課程設(shè)計論同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 論文的完成，不僅在于最后一段時間的搜集和整理，更主要是在四年中學(xué)習(xí)知識的積累，所以我在此首先要重點感謝四年來教授我們每門課程的老師們，正因為他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和樸實的教學(xué)，才能最終讓我們走向碩果的終點。在此特別感謝指導(dǎo)老師郭老師，他在我們做課設(shè)期間做出了很大的努力，爭取讓班里的每一位同學(xué)精益求精的完成課設(shè)，提高答辯質(zhì)量，這是論文可以順利完成的最重要的原因。同學(xué)們的關(guān)心和幫助是我的動力，在我知識的缺憾點上給予我很大的幫助，使得論文從剛開始的暇跡斑斑到越來越完善、越來越有內(nèi)容，最終幫助我完整的寫完了整個論文。 同時，我們要感謝自動化各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我們愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫