【正文】 W1，這樣就實現(xiàn)了在低負荷時用旁路管路上的孔板2測量給水流量，高負荷時用主給水管路上的孔板1測量給水量的要求，從而提高了測量精度。當流量達到30%時k=0，這時旁路給水流量信號消失，轉入主給水管路的給水流量測量。在比較器D1中， 2，此差使信號在另一乘法器中乘可變系數(shù)k，乘法器的輸出為k（W W 2），k值由比例偏置器調(diào)整。對于這種采用兩個測量元件的給水流量測量系統(tǒng)，需要用一個流量信號運算回路。為此，給水系統(tǒng)中安裝了2兩個孔板。圖中＃＃＃3為截止閥，＃＃＃6為調(diào)節(jié)閥，＃7為總截止閥。一般。通過控制給水調(diào)節(jié)閥的開度來維持給水泵的出口壓力，保證給水泵工作點不落在最低壓力Pmin線下和下限特性工作曲線之外。低負荷時，通過增大水泵再循環(huán)流量的辦法來維持水泵流量不低于設計要求的最小流量值，以保證給水泵工作點不落在上限特性曲線的外面。根據(jù)鍋爐負荷要求，控制給水泵轉速，改變給水流量。由于兼用改變轉速和上水通道阻力兩種方式調(diào)節(jié)給水涼，增加了全程給水自動控制系統(tǒng)的復雜性。解決問題的辦法是關小給水調(diào)節(jié)閥門，使泵的出口壓力升高，同時使水泵轉速由n1增至n2，當給水流量達到負荷要求數(shù)值時，工作點將由a點移到b點，不會滑到安全工作區(qū)以外，保證了給水泵的安全運行?；瑝哼\行時，設給水泵工作點在a點外，甭轉速為n1,甭出口壓力為p1，給水流量為W1。當鍋爐負荷升到某一程度，即給水流量較大時，如果安全工作區(qū)較窄，則工作點可能會移到下限特性曲線之外，因此，需要采取措施加以防止。隨著機組負荷的逐漸增大，給水流量也會逐漸增大，當流量高于某一值時，再循環(huán)門將自動關閉。為防止出現(xiàn)這種情況，最有效的措施是增加低負荷時給水泵的流量。因此，采用變速泵的給水全程控制系統(tǒng)，在控制給水流量過程中，必須保證泵的工作點落在安全區(qū)域內(nèi)。若泵的工作點在上限特性之外，則給水流量太小，將使泵的冷卻水量不夠而引起泵的汽蝕，甚至震動；若泵工作在下限特性之外，則泵的流量太大，將使泵的工作效率變低。 給水泵安全工作特性示意圖變速給水泵的安全工作區(qū)可在泵的安全工作特性示意圖中看到。大于300MW的單元機組多采用汽動變速泵做主給水泵，再設置多臺電動變速泵做啟動給水泵并作為系統(tǒng)的備用泵使用?，F(xiàn)代大型單元機組都采用變速泵來控制給水流量。若給水溫度變化不大，則不必對給水流量測量信號進行校正。給水溫度在100～290℃范圍內(nèi)變化時，給水流量的測量誤差為13%。實驗證明，這種方法是準確和行之有效的。按（3－5）式可設計出過熱蒸汽流量信號的壓力。當被測過熱蒸汽的壓力和溫度偏離設計值時，蒸汽的密度變化很大，這就會給流量測量造成誤差，所以要進行壓力和溫度的校正。這種噴嘴基本上是按定壓運行額定工況參數(shù)設計，在該參數(shù)下運行時，測量精度是較高的。 水位壓力自動校正線路之二 采用雙室平衡容器的水位測量系統(tǒng) 和壓力自動校正回路這種測量裝置中，水位表達式為 (34)H為正壓取壓管管口水位到負壓管水平的中心線之間的距離，式（34）中沒有式（31）中的a－s項，故a隨溫度變化的影響消除了。 水位壓力自動校正線路之一 密度與汽包壓力的關系曲線，－與P b的關系在較大范圍內(nèi)可近似地認為是線性關系即則式（3l）可改寫為 (33)按式（33）可設計出較為簡便的水位自動校正線路。 1（x）、f 2（x）分別模擬式（32）中的f a（Pb）和f b（Pb）。在鍋爐啟動過程中，水溫略有增加，但由于同時壓力也升高，兩種因素對的影響基本上可抵消，即可近似地認為是恒值。： =+=H= (31)當H一定時，水位h是差壓和汽、水密度的函數(shù)。就是在水位差壓變送器后引入校正回路。通?？梢圆捎靡韵聝煞N壓力校正的方法。按參數(shù)變化范圍和要求的校正精度不同，可建立不同的數(shù)學模型，因而可設計出不同的自動校正方案。為了實現(xiàn)全程自動控制，要求這些測量信號能夠自動地進行壓力、溫度校正。所以在給水控制系統(tǒng)里常常引入 D、B 信號作為前饋信號，以改善外部擾動時的控制品質(zhì)，而這也是目前大型鍋爐給水控制系統(tǒng)采用三沖量或多沖量的根本原因。蒸汽流量D、燃料量B 和汽包壓力Pb擾動作為外部擾動，會造成水位波動。圖 燃燒量擾動下的水位特性對汽包水位的第四種擾動是汽包壓力的變化，汽包壓力對汽包水位的影響是通過汽包內(nèi)部汽水系統(tǒng)在壓力升高時“自凝結過程” 和壓力降低時的“自蒸發(fā)”過程起作用的。燃料量擾動下的水位階躍響應曲線如圖 所示，由圖可以看出，這種擾動下的“虛假水位”現(xiàn)象不太嚴重，這是因為蒸汽流量增加的同時汽壓也增大了，因而使汽泡體積的增加比蒸汽流量擾動時要小，從而使水位上升幅度較小。隨著爐膛熱負荷的增大，鍋爐出口壓力提高，蒸汽流量也相應增加，這樣蒸汽流量大于給水流量，水位應該下降。圖 蒸汽流量階躍擾動下水位響應曲線 爐膛熱負荷擾動下水位的動態(tài)特性當燃料量擾動時，例如燃料量增加使爐膛熱負荷增強，從而使鍋爐蒸發(fā)強度增大。蒸汽流量擾動下的水位響應特性可用下述近似傳遞函數(shù)表示： 式中：TH2曲線的時間常數(shù)；K H2曲線的放大系數(shù)；εH1曲線的響應速度。這是因為在負荷變化的初期階段，水面下汽泡的體積變化很快，它對水位的變化起主要影響作用的緣故，因此水位隨汽泡體積增大而上升。實際的水位變化曲線H則為H1和H2的合成。當蒸汽流量突然階躍增大時，由于汽包水位對象是無自平衡能力的，這時水位應下降，如圖 中H1曲線所示。 蒸汽流量擾動下水位的動態(tài)特性 蒸汽流量擾動主要來自汽輪發(fā)電機組的負荷變化，屬外部擾動。由此可見，隨著鍋爐容量的增大和參數(shù)的提高，水位內(nèi)擾特性的遲延時間減少，響應速度也略有下降，對水位H的控制是有利的。ε和τ的大小和鍋爐容量及參數(shù)有關。當水面下汽泡容積的變化過程逐漸平衡，水位就反應出由于汽包中儲水量的增加而逐漸上升的趨勢，最后當水面下汽泡容積不再變化時，由于進、出工質(zhì)流量不平衡，水位將以一定的速度直線上升。水位控制對象的動態(tài)特性表現(xiàn)為有慣性的無自平衡能力的特點。給水流量擾動下水位的階躍響應曲線如圖 所示。了解、掌握汽包水位動態(tài)特性是保證給水自動控制系統(tǒng)順利投入的基本要求。給水控制對象的動態(tài)特性是指上述引起水位變化的各種擾動與汽包水位間的動態(tài)關系。 給水控制對象的動態(tài)特性汽包水位是由汽包中的儲水量和水面下的汽泡容積決定的，因此凡是引起汽包中儲水量變化和水面下的汽泡容積變化的各種因素都是給水控制對象的擾動。常規(guī)控制系統(tǒng)一般只適用于機組帶大負荷工況下運行，在啟停過程或低負荷工況下，一般要用手動進行控制，而全程控制系統(tǒng)能使機組在啟動、停機、不同負荷工況下自動運行。所謂全程控制系統(tǒng)是指機組在啟停過程和正常運行時均能實現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)。具有中間再熱的單元機組多采用定壓法進行滑參數(shù)啟動。同時針對還處于手動控制的給水調(diào)節(jié)閥切換，設計了自動無擾切換回路。在充分利用PID調(diào)節(jié)器進行控制的條件下，提出了以多變量解耦控制理論為基礎的低負荷給水控制方案，并且對單沖量給水控制提出了改進建議和方法。并根據(jù)給水分段式控制的原則，分別從低負荷和高負荷兩個方面入手研究其改進方法。本文圍繞給水控制優(yōu)化這一主題，立足于低負荷給水控制優(yōu)化設計，同時對高負荷階段給水泵協(xié)調(diào)控制方法進行了研究，從真正意義上實現(xiàn)從機組的啟動到正常運行，又到停爐冷卻全部過程均能自動控制。國內(nèi)機組實現(xiàn)全程給