【正文】 給水調節(jié)閥的切換現在大多還由手動操作完成，其操作效果直接來源于人的操作水平，這也是全程給水實現自動的一個盲點。雖然給水系統已能實現全程控制，但是還是存在很多問題。由于機組啟動階段不能得到穩(wěn)定的汽源，先用電動泵通過控制轉速維持給水母管壓力，同時使用給水調節(jié)閥來調節(jié)給水量。豐城電廠 300MW 機組給水控制是典型的汽動泵電動泵混合型給水系統。由于三沖量系統抗內擾的能力比單沖量系統強得多，故控制質量能得到保證。汽泵、電泵切換過程注意維持汽包水位，當水位穩(wěn)定后，可投入汽包水位自動調節(jié)。當兩臺汽泵均交給 CCS 調節(jié)后，逐漸均衡增加兩臺汽泵轉速，同時降低電泵轉速。啟動第二臺泵后，逐漸開大相應勺管，通過分配塊 F(1/n)的處理，第一臺泵的勺管將自動逐漸關小，給水泵轉速將自動減小。根據泵的特性及運行經驗，在負荷增大到 180MW 時，啟動第二臺泵，啟動步驟同第一臺，分擔前一臺泵的一半負荷，使泵工作在安全特性區(qū)內。三沖量主調節(jié)器LD_3L_PID 接受水位測量值 LD 和給定值 SET 的偏差,其輸出和蒸汽流量 D 的前饋信號求和作為副調節(jié)器 FWF_PID 的給定信號，同時 FWF_PID 還接受給水流量 W 的反饋信號。在高負荷階段（大于額定負荷 30%）時，由于鍋爐汽包水位虛假水位現象嚴重，為了取得較好的調節(jié)效果，采用三沖量串級控制系統。切換過程中因為兩種閥門流通量不同，通過流量偏差修正處理，保持系統給水流量基本穩(wěn)定，不至于對水位產生大的擾動。在負荷達到額定負荷 25%時，低負荷調節(jié)閥無擾切換至主給水調節(jié)閥進行調節(jié)。軟操作器指令可修改，用于調整泵的轉速。串級三沖量控制系統的副調節(jié)器 FWF_PID 處于自動跟蹤狀態(tài),主調節(jié)器 LD_3L_PID 的輸出應保證加法器 的輸出跟蹤給水流量信號。因此，低負荷時采用單沖量控制系統。圖 給水控制系統邏輯簡 給水控制系統邏輯分析1) 啟動、沖轉、鍋爐點火此階段采用單沖量系統通過控制低負荷調節(jié)閥開度來維持汽包水位在給定范圍內，一臺電動給水泵運行,對應其操作器工作在手動狀態(tài)，開啟給水旁路調節(jié)閥前后截止閥。在機組負荷達到額定負荷 25%時，低負荷調節(jié)門切換為主給水調節(jié)門工作，一臺給水泵作定速運行，在切換過程中通過流量偏差修正功能保證切換時給水流量不致產生大28的擾動。這是因為低負荷時用水量很少，水位波動較大，如此時用主給水管道給水，會降低調節(jié)精度，致使汽包水位不穩(wěn)定；高負荷時鍋爐用水量大，低負荷管路給水不能滿足蒸發(fā)量，必須用主給水管道給水。系統總體設計思路為：當鍋爐啟動或低負荷時，由一臺給水泵供水；高負荷時由兩臺給水泵供水，另外一臺備用。汽泵、電泵切換過程注意維持汽包水位，當水位穩(wěn)定后，可投入汽包水位自動調節(jié)。當兩臺汽泵均交給 CCS調節(jié)后，逐漸均衡增加兩臺汽泵轉速，同時降低電泵轉速。隨后啟動一臺汽動給水泵運行，調整好電泵與汽泵并列運行的負荷分配，汽泵啟動27時注意維持汽包水位。給水流量＞25%時，給水控制自動由單沖量切至三沖量，此時應注意維持汽包水位，可在 CCS 菜單的給水 2 畫面中將電泵轉速投自動。由于主給水閥容量較大，為此切換前應適當降低電泵轉速。將鍋爐給水由啟動旁路切至主路(打開主給水閥，關閉啟動旁路調節(jié)閥)。如圖 ，給水控制 1 畫面。CCS 將最小流量再循環(huán)調節(jié)門投自動。2) 鍋爐點火沖轉后，升負荷負荷升至 60MW 時開啟四抽電動總門及逆止門，做汽泵 A、B 啟動前的準備。查除氧器水位正常，水位調節(jié)正常。CCS 將電泵最小流量再循環(huán)調節(jié)閥投自動。打開電泵中間抽頭閥。每個 CCS 畫面中都有一組切換畫面區(qū)域，使操作員切換到任一 CCS 畫面。?控制器輸出手動增減按鈕:當控制器在手動狀態(tài)下，單擊這兩個按鈕，可以一定的步距值增減控制器的輸出，當閥位反饋為關到位時，減按鈕為亮色，開到位時增按鈕為亮色。在其上點擊，可彈出一對話框，允許操作員鍵入控制器的設定值或設定值偏置；?自動按鈕 ：點擊該按鈕進行控制器向自動方式的切換，當控制器為自動方式時，該按鈕以亮色顯示。 MAX1000 中 CCS 畫面基本功能介紹在主菜單上部或任一畫面的底部點擊 CCS 菜單按鈕，可進入 CCS 系統主菜單，單擊其中任一菜單按鈕，即可進入相應 CCS 閉環(huán)控制畫面。 MAX1000 給水控制畫面分析豐城電廠 300MW 機組分散控制系統（DCS）采用的是美國 MCS 公司的 MAX1000產品,圖 所示為給水全程控制系統設計方案的 SAMA 圖，結合該 SAMA 圖，利用MAX1000 系統應用處理器提供的系統軟件工具，可完成符合控制策略的組態(tài)工作。小旁路在機組啟動初期給鍋爐上水和低負荷時用，此時給水量由旁路調節(jié)閥開度和電泵轉速配合調節(jié)。采用大旁路使系統簡化，但高加任何一臺故障，三臺高加都必須同時切除。三臺高加采用帶三通閥和快速關斷閥的大旁路系統。三臺給水泵的出口管均為 36，在電動閘閥后合并成一根 55 的給水總管接往高加。每條再循環(huán)管路上裝設一套最小流量調節(jié)裝置，其調節(jié)信號取自前置泵和給水泵之間管路上的文丘里流量計。其作用是保證給水泵有一定的工作流量以免發(fā)生汽蝕。兩臺汽動泵為正常運行，電動泵用于機組啟動初期給水和正常運行事故備用。b) 當 D30％時,采用三沖量系統， T2 切至 NO，電動泵副調節(jié)器 PI3 的輸出跟蹤電動泵操作器 2AM 的輸出，如果此時汽泵也處于手動，則 PI1 跟蹤（ DW ）信號。3) 電動泵的手、自動切換：a) 當 D30％時電動泵處于手動狀態(tài)， T2 切至 NO，電動泵副調節(jié)器 PI3 的輸出跟蹤電動泵操作器 2AM 的輸出，同時 T1 的 NC 點接通，單沖量調節(jié)器 PI4通過 f3(x)跟蹤 PI3 的輸出。 執(zhí)行機構的手、自動切換1) 旁路閥門的手、自動切換：此時 T1 切換到 NO，單沖量調節(jié)器 PI4 通過 f4(x) 跟蹤小閥操作器 3AM 的輸出。電動泵在控制系統的控制下自動降速，當兩泵出口流量相同時，汽動泵投自動，電動泵切手動，并逐漸把電動泵降至最低轉速后停泵。兩者間的無擾切換通過 f1(x)、T2 和電動泵三沖量副調節(jié)器 PI3 的跟蹤而實現。2) 三沖量控制系統到單沖量控制系統的切換：此時單沖量調節(jié)器 PI4 的輸出通過23T1 跟蹤電動泵三沖量副調節(jié)器 PI3 的輸出。兩套控制系統的切換時根據鍋爐負荷（蒸汽流量）大小進行的。圖 中 PI1 是低負荷時的單沖量給水調節(jié)器，它只接受經過自動校正后的水位信號。在低負荷時如果采用各種自動校正措施，則會使系統結構復雜，整定困難，同時仍然存在誤差。 控制中的跟蹤與切換圖 給水全程控制系統原理圖 三沖量與單沖量之間的無擾切換 鍋爐在不同負荷和參數時，其給水被控對象的動態(tài)特性是不同的。為了保證給水系統的汽水平衡，應有 ,而其它的部分的整定則與一般串級系統完全相同。副回路是流量系統，副調節(jié)器可以用比例或比例積分動作。W?系統結構圖如 。3) 蒸汽流量信號不一定與給水流量信號進行嚴格的配合，可依據鍋爐的“虛假水位”情況而定，適當調整蒸汽流量信號的作用強度。2) 給水流量信號靈敏度 會影響主、副調節(jié)器的比例系數。兩個調節(jié)器參數整定可以相對獨立，內環(huán)的調節(jié)速度要快。1) 兩個調節(jié)器任務不同，主調節(jié)器的任務是校正水位。通常采用蒸汽流量信號 與給水流量信號 靜態(tài)配合的原則確定 ，即：DIWI D?DDWW????? （）從而推導出： WWD WD??? ??? ? （）21 汽包水位的串級控制系統通過三沖量水位控制系統的整定可以看到，為了保證系統有良好的靜特性，各輸入信號之間有嚴格的靜態(tài)配合關系，并且動態(tài)整定過程也比較復雜，給系統的整定帶來了一定的困難?？梢愿鶕羝髁?D 擾動時使汽包水位 H 不發(fā)生變化的原則確定蒸汽流量分流系數 .D?根據以上原則可得到：因此可得蒸汽流量分流系數 ：D?????00DWWD D Wss??? ???此時蒸汽流量分流系數 是一個復雜的動態(tài)環(huán)節(jié)，在工程中很難實現。因此當增大給水流量分流系數 以提高主回路穩(wěn)定性時，必須相應增加內回w路 PI 調節(jié)器的比例帶，以保持內回路的穩(wěn)定。當給水流量分流系數 改變后，只需相應改變 PI 調節(jié)器的比例帶 δ 使 保持不變，以保證內回路開W? ?w?環(huán)放大倍數不變。比如蒸汽流量信號 取 1，給水D?流量信號 可視情況取 ～1。比如當保證內回路不發(fā)生W?振蕩而使 減小時，應相應地減少主調節(jié)器的比例系數 K1，以保證主回路的穩(wěn)定性?？煽紤]副調節(jié)器為純比例調節(jié)，比例系數 K2 應取得較大些。副調節(jié)器的任務是當給水流量擾動時，迅速動作使給水量保持不變；當蒸汽流量擾動時，迅速改變給水量，保持給水和蒸汽量的平衡。 但必須指出，引入蒸汽流量信號只是削弱了假水位期間調節(jié)機構的誤動作，但并不能消除假水位現象，并且由于水位 H 對負荷（蒸汽量）擾動 D 的響應速度要比對基本擾動 W 的響應速度快得多，因此，在外部擾動下被調量的變化幅度還是比較大，必須對負荷變化的幅度加以限制。只要參數整定合適，當系統恢復平衡狀態(tài)以后，給水流量必然等于蒸汽流量，水位 H 也就會維持在設定值。實際給水量是增大還是減小，取決于系統參數的整定。這個系統對上述兩種方案取長補短，極大地提高了水位控制質量。如圖 所示為汽包水位三沖量控制的系統圖。如果耗汽量和給水量的測量不準或者由于有鍋爐排污及管道泄漏等，蒸汽量與給水量之間并非總是確定的比值，那整個系統就無法達到汽水平衡，也就不能不能保持汽包的水位。因此采用比值控制系統，如圖 所示，其中流量調節(jié)器是 PI 調節(jié)器，并用汽機的耗汽量 D 作為調節(jié)系統的設定值，使給水量 W 跟蹤蒸汽量 D。175) 給水全程控制系統要適應機組定壓運行和滑壓運行工況，以及機組的冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動工況。3) 由于鍋爐給水調節(jié)對象的動態(tài)特性與負荷有關，在低負荷時可以采用以汽包水位為反饋信號的單回路控制系統；在高負荷時為克服“虛假水位”需要采用三沖量控制系統，因此在鍋爐負荷變化時要保證兩種控制系統之間的雙向無擾切換。 鍋爐給水全程控制的特點鍋爐給水全程控制系統可以不需要運行人員參與而自動完成鍋爐啟、停和正常運行工況下對給水熱力系統中全部設備的自動控制，以保持汽包水位在設定的允許范圍以內，其控制過程具有以下主要特點：1) 鍋爐從啟動到正常運