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直流锅炉给水调节系统分析

发布时间：2009/6/20 阅读次数：837 字体大小: 【小】【中】【大】

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直流锅炉给水调节系统分析

0　前　言

　　直流锅炉给水调节系统的主要任务应是以最快的速度满足汽机所需要的蒸汽量，保持汽水行程某中间点的焓值为给定值，保持蒸汽的参数为给定值，对主蒸汽温度进行粗调，维持锅炉一定的燃水比^［1］。
　　现以俄罗斯500MW超临界机组的给水调节系统为例分析直流锅炉给水调节系统的控制特点。该机组锅炉炉膛为T型结构，具有两个给水流程，对锅炉给水的控制比较复杂，具有一定的代表性。
　　该直流锅炉流程给水流量调节，是通过控制两个汽泵调速汽门或者通过执行机构控制电泵的液力耦合器以及调节给水调节阀来实现的。给水系统结构见图1。

图1　给水系统结构图

　　直流锅炉给水调节系统包括调节器设定值形成系统、给水流量分配调节系统(该系统在运行工况允许的情况下，最大限度打开给水调节阀，以保证给水流程中最小程度的节流损失)、电动泵、汽动泵效率调节系统、热量信号形成系统、调节器逻辑信号形成系统和温度校正调节系统。

1　调节器设定值形成系统

　　给水定值信号形成结构见图2，在远程或自动工况下，对积分模块ИHT1.2的控制来实现对Ⅰ流程给水流量设定值的形成。
　　在自动工况中，积分模块由比例脉冲调节模块ИДС1.1控制。在汽动泵调节器、电动泵效率调节器和给水调节器处于手动时，相应的定值器转换到跟踪“自身”流程给水流量的随动工况。
　　微分控制程序：直流锅炉在机组切断高压加热器时，如果锅炉燃料量保持不变，则应减小给水定值。给水温度降低会使直流锅炉汽水分离面前移，汽水行程某中点的焓值降低，应减小给水流量；反之，给水温度升高时，则应增加给水流量。

图2　Ⅰ流程给水流量定值的形成

2　给水调节器

　　给水调节器主要包括流量分配控制模块和调节阀位置调节模块。如果汽动泵和电动泵的两个效率调节器都被切除，则系统中Ⅰ流程和Ⅱ流程给水调节模块(ΠΠΠ2.4、ΠΠΠ2.8)控制自己的调节阀，按“设定——流量”系统独立工作。如果某个效率调节器投入自动，则进行调节系统结构切换，单独流量控制的给水调节模块被切断。代替它们的是最大限度打开给水调节阀门位置调节模块(ППП2.3)和流程水流分配调节模块(ППП3.3)。由于两个给水调节阀门流量特性的差异。流量分配控制模块和调节阀位置调节模块的组态方式将不同。
2.1　异步(分时)调节方式
　　在两个给水调节阀门流量特性非常相似的情况下，流量分配控制模块和调节阀位置调节模块的组态方式见图3。
2.1.1　调节阀位置调节器
　　调节阀位置调节模块ΠΠΠ2.3的定值，是由一个非线性模块形成。模块的输入端接收锅炉给水流量定值的叠加信号(Ⅰ流程定值加Ⅱ流程定值)，模块输出曲线见图4。这个定值信号与开度较大的给水调节阀开度信号比较，保证两个调节阀最大限度打开。同时，此信号也用于修正流程流量控制模块(ΠΝΠ2.4和ΠΝΠ2.8)及流量分配控制器的比例系数。如有一个给水调节阀门全开时，将禁止另一个没有全开的调节阀门打开，使两个给水调节阀的开度维持很小的差值。

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