文档介绍：目录
1 引言 1
火电机组给水控制的发展现状和意义 1
本文研究内容及手段 3
2 全程给水控制系统 4
汽包水位简述 4
被控对象的动态特性 5
汽包水位控制方式 8
汽包水位测量方法 14
火电机组全程给水控制系统方案SAMA图 19
3 集散控制系统软件 20
XDPS组态软件 20
组态软件操作 25
4 基于XDPS组态软件的给水控制系统的工程实现与MATLAB仿真 34
三冲量给水控制系统仿真图 34
给水系统逻辑组态图 36
汽包水位调节组态图分析 41
汽包水位报警系统 43
结论 45
致谢 46
参考文献 47
1 引言
汽包水位是锅炉运行中的重要参数,它间接地表示了锅炉负荷和给水量的平衡关系。维持汽包水位是保持机组安全运行的重要条件,给水调节的任务是使给水量适应锅炉蒸发量,并维持汽包水位在允许范围内变化。锅炉汽包水位过高,影响汽包内汽水分离装置的正常工作,造成出口蒸汽中水分过多,结果使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏,同时还会使过热汽温产生急剧变化,直接影响机组运行的经济性和安全性;汽包水位过低,则可能使锅炉水循环工况破坏,造成水冷壁管供水不足而烧坏。因此加快了负荷变化时水位的变化速度,对给水控制也提出了更高的要求,但若企图用人工控制给水量来维持汽包水位不仅操作繁重,而且是非常困难的。所以,对200MW以上的单元机组,都要求设计具有能实现全程调节的给水自动调节系统,这种控制系统扩大了调节范围,是具有逻辑保护功能的调节系统,是程序控制、保护和自动调节相结合的综合性调节系统,比常规调节系统功能更全,更先进,特别适用于调峰机组和启动频繁的锅炉[1]。所以,为减轻运行人员的劳动强度,保证锅炉的安全稳定运行,提高机组的效率,实现给水系统的全程自动控制也是非常必要的。
火电机组给水控制的发展现状和意义
锅炉是一种受压又直接受火的特种设备,是工业生产中的常用设备。对锅炉生产如果操作不合理,管理不善,处理不当,往往会引起事故,轻则停炉影响生产,重则造成爆炸,造成人身伤亡,损坏厂房、设备,后果十分严重。因此,锅炉的安全问题是一项非常重要的问题,必须引起高度重视[2]。
工业锅炉中最常见的事故有:锅内缺水,锅炉超压,锅内满水,炉管爆破,炉膛爆破,二次燃烧,锅炉灭火等,其中以锅炉缺水事故比例最高。这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的,可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
电机组全程给水控制系统,在机组启停过程、正常运行以及负荷变化的过程中都能实现锅炉给水的自动控制。锅炉是人类供热,取暖的主要来源,随着生产力的发展和对锅炉容量、参数要求的不断提高,锅炉技术也得到长足发展。随着我国国民经济快速发展,我国电力发展迅速,利用大容量、高参数机组的新技术生产出一批大容量火电机组。发电机组工作时,锅炉给水流量波动会对机组负荷、温度、主蒸汽压力、蒸汽流量等重要参数产生影响,锅炉给水控制成为控制锅炉主蒸汽温度的一个重要手段。随着单元机组容量的增大和参数的提高,随着生产机组的参数提高和容量增大,机组在生产过程中需要被监控的地方开始增多,为了机组安全经济运行,实现锅炉给水全程自动控制来得迫切而有必要。近几年,我国350MW、600MW的火电机组都已经开始采用先进的分散控制系统,对整个生产过程进行监视与控制,保证生产过程的安全。我们都知道,锅炉的负荷与参数不同,会影响被控对象的动态特性。低负荷时,蒸汽参数也低,
“虚假水位”现象不明显,对水位平衡的要求低,因此可以采用单冲量给水控制系统,使用调节阀对水位进行适当调节。高负荷会造成水位动态特性的繁杂,汽包水位存在严重的“虚假水位”,这时要采用三冲量给水控制系统对锅炉水位进行适当调节。
下面以我国外高桥在该领域的发展做一个介绍。在我国,上海外高桥是世界上第一个冲破实际运行供电煤耗280克/千瓦时整数关口的发电厂,这是值得所有人骄傲的事。该公司2008年公布,两台机组在负荷率仅为74%,。,2010年突破280克/千瓦时大关,大大领先世界其他国家,成为世界火电行业的节能减排新标杆的同时,同时推动了经济发展。
目前,许多发电厂的汽包锅炉给水全程控制系统在机组启动和低负荷阶段,自动投入率不高,原因有两方面,一方面是控制方案不够完善,另一方面,是被空对象可控性差。因此,发电厂对汽包锅炉给水全程控制系统的研究都在控制系统的启动、低负荷和高负荷等阶段进行改进。由此可见,在火力发电行业,所有企业都不断在为了节能这一不变的课题在研究,而节能之