【正文】 承德石油高等專科學(xué)校重點(diǎn)課程建設(shè) 熱工儀表及自動(dòng)化 （適用于熱工、制冷、儲(chǔ)運(yùn)、智建專業(yè)） 胡德雙 熱工儀表教研室 第七章 熱力過程自動(dòng)控制系統(tǒng) 本章主要內(nèi)容 汽包鍋爐給水自動(dòng)控制系統(tǒng)分析 過熱汽溫控制系統(tǒng)分析 燃燒過程自動(dòng)控制系統(tǒng)分析 上一頁 返回 首頁 第七章 熱力過程自動(dòng)控制系統(tǒng) 在熱力生產(chǎn)過程中，汽包鍋爐水位是正常運(yùn)行的主要指標(biāo)之一，是非常重要的被調(diào)量，在鍋爐運(yùn)行中占據(jù)首要地位。 所以，工業(yè)鍋爐的自動(dòng)化大多數(shù)都是從汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)開始的。 上一頁 返回 首頁 工業(yè)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng) 被調(diào)量： 汽包水位 蒸汽壓力 過熱蒸汽溫度 爐膛負(fù)荷 過?？諝庀禂?shù) 干擾因素： 蒸汽負(fù)荷 鍋爐給水量 燃料量 減溫水 送風(fēng)和引風(fēng) 汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng) 過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng) 上一頁 返回 首頁 167。 71汽包鍋爐給水自控系統(tǒng)分析 本 節(jié) 內(nèi) 容 給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)和調(diào)節(jié)對(duì)象特性 給水流量的調(diào)節(jié)方式 給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)主要包括兩個(gè)方面： 一是使給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，維 持汽包水位在規(guī)定的范圍之內(nèi)波動(dòng)； 二是保持給水量的穩(wěn)定。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 使給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，維持汽包水位在規(guī)定的范圍之內(nèi)波動(dòng) 。 汽包水位的高低反映了給水量和蒸發(fā)量之間的物料平衡關(guān)系。 汽包鍋爐正常水位一般規(guī)定在汽包中心線以下 100— 200mm處，允許波動(dòng)范圍為177。 50mm。 汽包水位的高低直接影響鍋爐的安全運(yùn)行和蒸汽的品質(zhì)。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 水位過高，會(huì)影響汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致蒸汽帶水量增加，使過熱器管壁和汽輪機(jī)噴嘴、葉片結(jié)垢，甚至造成汽輪機(jī)發(fā)生水沖擊而損壞葉輪； 水位過低，則破壞了正常水循環(huán)，以致燒壞某些受熱面，影響鍋爐壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成爆炸事故，危及人身和設(shè)備的安全。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 所以 ， 及時(shí)調(diào)整給水流量 ， 維持給水流量與蒸汽流量間的平衡關(guān)系 ， 以適應(yīng)負(fù)荷變化的要求 ， 實(shí)現(xiàn)汽包鍋爐水位自動(dòng)調(diào)節(jié)十分必要 。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 保持給水量的穩(wěn)定內(nèi) 鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)，如果給水流量劇烈波動(dòng)，會(huì)影響省煤器和給水管道的安全運(yùn)行，所以負(fù)荷不變時(shí)，給水流量不應(yīng)出現(xiàn)劇烈波動(dòng) 。 引起水位變化的擾動(dòng)因素很多，但主要擾動(dòng)是給水流量和蒸汽流量的階躍變化。調(diào)節(jié)器就是依據(jù)水位信號(hào)、蒸汽流量和給水流量的信號(hào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。 鍋爐汽包水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)是根據(jù)汽包水位的動(dòng)態(tài)特性來設(shè)計(jì)的。以汽包水位 H作為被調(diào)量，以給水調(diào)節(jié)閥作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來改變調(diào)節(jié)量，即給水量，達(dá)到保持水位在允許的范圍之內(nèi)。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 引起水位變化的擾動(dòng)因素很多，但主要擾動(dòng)是給水流量和蒸汽流量的階躍變化。調(diào)節(jié)器就是依據(jù)水位信號(hào)、蒸汽流量和給水流量的信號(hào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。 根據(jù)鍋爐的容量、負(fù)荷變化的快慢以及調(diào)節(jié)精度的要求，汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可分為： 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) （ 1） 以汽包水位為唯一調(diào)節(jié)信號(hào)的給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 稱為單沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；調(diào)節(jié) ； （ 2） 以汽包水位為主調(diào)節(jié)信號(hào) ， 蒸汽流量為補(bǔ)充信號(hào)的給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) ， 稱為雙沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)； （ 3）以汽包水位為主調(diào)節(jié)信號(hào)，蒸汽流量和給水流量為補(bǔ)充信號(hào)的給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，稱為三沖量給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 。 上一頁 返回目錄 一、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù) 汽包鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)使用廠家的要求和條件，可以選用電動(dòng)儀表、氣動(dòng)儀表，也可以選用組裝儀表或鍋爐自控儀。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在汽包鍋爐自動(dòng)控制中的應(yīng)用越來越多。 上一頁 返回目錄 二、 給水流量的調(diào)節(jié)方式 目前 ， 給水流量的調(diào)節(jié)方式主要有兩種：一種是依靠改變調(diào)節(jié)閥門開度來改變給水量的節(jié)流調(diào)節(jié)方式 ， 另一種是依靠改變給水泵的轉(zhuǎn)速來改變給水量的變速調(diào)節(jié)方式 。 以往，由于受到變速水泵制造技術(shù)的限制，鍋爐大都采用定速水泵供水。鍋爐給水量改變是依靠改變調(diào)節(jié)閥門的開度來實(shí)現(xiàn)的，稱為給水流量的節(jié)流調(diào)節(jié)方式，其系統(tǒng)示意圖和節(jié)流調(diào)節(jié)原理圖如圖 71所示： 上一頁 返回目錄 二、 給水流量的調(diào)節(jié)方式 (a) 節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)示意圖 (b) 節(jié)流調(diào)節(jié)原理 圖 71 給水流量的節(jié)流調(diào)節(jié) 上一頁 返回目錄 二、 給水流量的調(diào)節(jié)方式 下面我們分別來討論在這三種擾動(dòng)作用下給水調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。 給水流量擾動(dòng)下的水位動(dòng)態(tài)特性 給水流量擾動(dòng)下的水位階躍響應(yīng)曲線如圖 72所示 .。當(dāng)給水流量階躍增加△ W后，