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鍋爐汽包水位的測量與控制
雙擊自動滾屏發布時間:2009/8/11 16:11:04 閱讀:1049次

鍋爐汽包水位的測量與控制

       (三沖量調節器DY22GLFI166P的應用)            

汽包水位是鍋爐正常運行中最主要的監視參數之一。水位過高,蒸汽空間縮小將會引起蒸汽帶水,使蒸汽品質惡化,以致在過熱器管內產生鹽垢沉積,使管子過熱,金屬強度降低而發生爆破;滿水時蒸汽大量帶水,將會引起管道和汽機內產生嚴重的水沖擊,造成設備的損壞。水位過低,將會引起水循環的破壞,使水冷壁管超溫過熱;嚴重缺水時,還可能造成更嚴重的設備損壞事故。因此加強對水位的監視和調整至關重要。

 

1                影響汽包水位變化的諸多因素

鍋爐在運行中,水位是經常變化的。引起水位發生變化的原因主要是鍋爐的外擾和內擾。當出現外擾和內擾時,將使蒸發設備的物質平衡關系(即蒸發量與給水量之間的平衡關系)發生破壞,或者工質狀態發生變化(當鍋爐壓力變化時,水和蒸汽的比容發生變化),從而造成汽包水位發生變化。汽包水位變化的劇烈程度,不僅與擾動量的大小有關,而且還與擾動速度有關。

汽包水位的變化與鍋爐負荷(蒸發量)的變化有密切關系,因為蒸汽是從給水進入鍋爐以后逐漸受熱汽化而產生的。當負荷變化時,蒸發受熱面中水消耗量發生變化,必然引起汽包水位的變化。當負荷增加時,如果給水量不變或增加不及時,則蒸發設備中的水量逐漸被消耗,其最終結果將使水位下降;反之,水位上升。所以水位變化的幅度反映了鍋爐蒸發量與給水量之間平衡關系相稱程度,如給水量大于蒸發量,則水位上升;給水量小于蒸發量,則水位下降,只有給水量等于蒸發量(排污及閥門泄漏除外)即蒸發設備中保持物質平衡時,水位才能保持穩定。

當外界負荷突然增加,將引起鍋爐汽壓驟降,汽包水位瞬間升高(虛假水位),這時為了恢復汽壓而過分加強燃燒,則會引起蒸汽帶水,惡化蒸汽品質;反之,如果外界負荷突減,則引起鍋爐汽壓驟升,汽包水位驟減,如此時大大減弱燃燒,則促使水位更低,若安全門動作又會使水位升高。所以,當負荷驟變時,必須嚴密監視水位,預防水位事故的發生。

 

影響水位的因素還有:燃燒工況變化的影響給水壓力的變化的影響鍋爐汽水管泄漏或排污閥不嚴密的影響、爐水品質對水位變化的影響等諸多因素導致汽包水位的變化。

 2   汽包水位的控制方案簡介三沖量控制系統

     汽包水位的控制是自動調節給水流量跟蹤鍋爐的蒸發量,使汽包液位保持在工藝允許的范圍內。所以,此系統調節也會產生較大的水位波動。

a.       引入給水流量信號:

1)可參考選用DYLU系列渦街流量計(根據管徑、壓力等參數確定)+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D)。

2)標準孔板(DYLGB+ 差壓變送器(DY3051DP+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D

3)內錐流量計(DYNZ+ 差壓變送器(DY3051DP+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D

4)電磁流量計(DYLD+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D

變送輸出的流量積算儀(DY21J26PDY21J20P),流量積算儀顯示瞬時流量值和累計流量值,并輸出4~20mA信號給三沖量調節器。

當現場給水流量不需要顯示時,流量積算儀可省略,直接用隔離配電器輸出給三沖量調節器即可。

脈沖輸出的流量計需將脈沖信號轉換為4~20mA信號給三沖量調節器。 

b.       引入蒸汽流量信號:

蒸汽流量測量:

1LU系列渦街流量計(根據管徑、壓力等參數確定)進行流量測量。

2)標準孔板(DYLGB+ 差壓變送器(DY3051DP+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D 

3)內錐流量計(DYNZ+ 差壓變送器(DY3051DP+ 帶變送輸出的流量積算儀(DY21J26P+ 隔離配電器(DYRFP-1100D 

注:脈沖輸出的流量計需將脈沖信號轉換為4~20mA信號給三沖量調節器

蒸汽壓力測量:

DYP系列壓力變送器+壓力顯示變送儀表(壓力不須顯示時可省略)+隔離配電器(DYRFP-1100D

蒸汽溫度測量:

熱電阻(WZP)或溫度變送器+溫度變送儀表

④補償式流量積算儀

再選用帶變送輸出、帶溫度壓力補償的流量積算儀(DY21L20260PDY21L26260P)。

補償式流量積算儀顯示瞬時流量值和累計流量值,并輸出4~20mA信號給三沖量調節器。

c.       汽包水位測量顯示

1 差壓變送器(DY3051DP+ 雙室平衡容器等附件 輸出4~20mA信號給三沖量調節器。

 

      3   三沖量控制系統的實現

三沖量控制系統,將引入的汽包液位、蒸汽流量、和給水流量三個信號經過一定的運算后,共同控制一只控制閥(給水閥)。這是前饋與串級控制組成的復合控制系統。當蒸汽流量變化時,引入蒸汽流量信號及時克服蒸汽流量波動對汽包液位的影響,并有效克服由于鍋爐汽包假水位引起的調節器誤動作;引入給水流量信號是將給水流量作為副變量,利用串級系統中副回路克服干擾的快速性來及時克服給水壓力變化對汽包液位的影響,即控制系統中的給水流量控制回路可迅速改變進水量完成粗調,然后再由汽包水位調節器完成水位的細調。

蒸汽流量變送器和給水流量變送器取得的信號乘以相應的比例系數,通過比例系數可以調節蒸汽流量或給水流量信號對調節系統的影響力度。通過差壓變送器取得的水位信號作為主調節信號H。如果水位設定值為G,那么在平衡條件下應有D×KDW ×KW HG 0的關系式存在。其中,KD為蒸汽流量系數,KW 為給水流量系數。當穩態時,調節器的輸出符合對應,給水閥停在某一位置上。若有一個或多個信號發生變化,平衡狀態被破壞,調節器的輸出必定發生變化。當水位升高了,則調節器的輸出信號就減小,使給水閥關小。反之,當水位降低時,調節器的輸出值增大,使給水閥開大。同時采用水位視頻儀實時監控,真實反映水位變化情況;采用微機式無紙記錄儀記錄水位變化曲線,以便存檔。三沖量給水調節系統自動調節,使汽包液位水位保持穩定,且給水閥動作平穩。

    經過實踐證明,三沖量給水調節系統能夠自動調節給水流量跟蹤鍋爐的蒸發量,可使汽包液位水位保持穩定,且給水閥動作平穩,能及時地反映汽包的工作狀態,同時保證了鍋爐的安全工作,因而得到了廣泛的好評。

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