电厂锅炉汽包水位的控制分析
汽包水位影响因素及水位控制
汽包水位影响因素及水位控制浅析摘要汽包水位是锅炉正常运行中最主要的监视参数之一,锅炉满水时蒸汽大量带水,会引起管道和汽机内产生严重的水冲击,造成设备的损坏。
水位过低,会引起水循环的破坏,使水冷壁管超温过热,严重缺水时,还可能造成更严重的设备损坏事故。
因此,加强对水位的监视和调整至关重要。
本文结合对影响汽包水位非稳态因素的分析,对锅炉汽包水位正常调节、锅炉满水、锅炉缺水的操作进行具体总结。
关键字汽包水位、非稳态、影响因素、处理1锅炉汽包水位非稳态的影响因素1.1 给水压力的变化给水压力变化时,将使给水流量发生变化,从而破坏了给水量与蒸发量的平衡,引起水位变化。
当给水压力增加时,给水流量增大,水位上升;给水压力下降时,给水流量减少,水位下降。
给水压力波动过大,将使给水自动调节器失调。
水压过低,则汽包进水困难,若给水压力低于汽包压力,给水将无法进入汽包,会造成锅炉严重缺水。
给水泵故障、给水管道破裂、给水门故障等均能使给水压力降低,故应对给水压力和给水流量严格监视,注意控制给水流量与蒸汽流量相适应。
1.2 燃烧工况变化的影响燃烧工况的改变对水位的影响也很大。
在外界负荷及给水量不变的情况下,当燃料量突然增加,水位暂时升高而后下降;燃料突减,水位暂时降低而后升高,这是由于燃烧工况的改变使炉内放热量改变,而引起工质状态发生变化的缘故。
当燃烧强化时,炉水吸热量增加,汽泡增多,体积膨胀,而使水位暂时升高。
由于产生的蒸汽量不断增加,使汽压上升,饱和温度也相应地提高了,炉水中汽泡数量又随之减少,水位又下降。
因此水位波动的大小,取决于燃烧工况改变的强烈程度以及运行调节的及时性。
1.3 锅炉负荷变化的影响汽包水位的变化与锅炉负荷(蒸发量)的变化有密切关系,因为蒸汽是从给水进入锅炉以后逐渐受热汽化而产生的,当负荷变化时,蒸发受热面中水消耗量发生变化,必然引起汽包水位的变化。
当负荷增加时,如果给水量不变或增加不及时,则蒸发设备中的水量逐渐被消耗,其最终结果将使水位下降;反之,水位上升。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包水位测量与控制是保证锅炉运行安全和正常的重要环节。
正确的水位测量和控制可以有效地避免锅炉水位过高或过低,从而保护锅炉的正常运行和工作人员的安全。
在锅炉中,汽包水位是指锅炉内部的水位高度,它的高低直接影响到锅炉的正常工作。
一般来说,过高的水位会导致汽包水溢出,增加锅炉的运行压力,甚至可能造成锅炉爆炸的危险。
而过低的水位则容易引起锅炉的干燥烧坏,甚至可能损坏锅炉设备。
准确地测量和控制汽包水位对于锅炉的安全和稳定运行至关重要。
测量汽包水位可以使用多种方法,常见的有机械水位计、电容式水位计和超声波水位计等。
机械水位计是一种传统的测量方法,它通过一个玻璃管来显示水位高度。
机械水位计的优点是结构简单,使用可靠,但缺点是无法实时监测水位变化,并且受到高温、高压等因素的限制。
电容式水位计通过测量电容的变化来确定水位高度,具有较高的灵敏度和精度,可以实时监测水位变化,但成本较高。
超声波水位计则是通过发射超声波信号并测量信号的回波时间来确定水位高度,具有非接触、无污染等优点,但对环境影响较大。
控制汽包水位可以通过调节给水和排水量来实现。
一般来说,给水与排水的平衡是保持汽包水位稳定的关键。
如果水位偏高,可以增大排水量或减小给水量来调整;如果水位偏低,可以减小排水量或增大给水量来调整。
还可以通过调节汽包内部的排气阀和进水阀来控制汽包水位的变化。
在进行汽包水位测量和控制时,需要注意以下几点:应定期检查和校准水位计的准确性,确保其正常工作。
应设置安全水位,即在正常运行范围内,确保锅炉的安全。
要经常监测和记录锅炉的水位变化,并及时采取措施调整,确保锅炉水位的稳定。
汽包水位的控制方法
汽包水位的控制方法1 、正常运行中水位的调整以改变给水泵转速为主要手段。
正常运行时,应保证水位在±50mm范围内。
在升/停炉过程中15%负荷以下采用旁路给水调节为主:当负荷小于15%时,应首先调节给水泵勺管开度,维持给水调节门前后压差在2~3MPa之间,然后维持该压差,调节旁路给水调节门,维持给水流量与蒸汽流量基本一致,并根据汽包水位的变化趋势,作相应的调整。
当汽包水位下降时,适当开大旁路给水调节门,当汽包水位上升时,适当关小旁路给水调节门。
当给水调节门前后压差减少时,适当提高勺管开度,压差增大时适当减小勺管开度。
为了防止汽包水位大幅度波动,除水位过高或过低而外,调节均应缓慢。
当负荷大于15%,用旁路给水调节门不能满足水位时,应改为以调节给水泵勺管开度为主,但仍应维持给水调节门前后压差在2~3MPa之间,维持给水流量与蒸汽流量基本一致,并根据汽包水位的变化趋势,作相应的调整。
当用旁路给水不能满足水位时,应及时切换为主给水,切换时,应点动开启主给1,同时关小旁路给水调节门,维持给水调节门前后压差在2~3MPa之间,维持给水流量与蒸汽流量基本一致,并根据汽包水位的变化趋势,作相应的调整。
2 、给水自动能正常投入时,应尽量将给水自动投入,同时应加强对水位的监视。
当给水自动故障切为手动调整时,要根据给水流量与蒸汽流量相匹配的原则来调整水位,同时要注意开,关减温水对给水流量的影响。
当高、低压旁路,ERV阀及各疏水处于开启状态时,调节水位还要考虑该部份蒸汽对给水流量和蒸汽流量造成的偏差。
3、两台给水泵的并泵操作:正常并泵前,首先要调整水位正常后才能并泵。
调整待并泵勺管或汽门开度,逐渐提升待并泵转速,当待并泵出口压力与运行泵出口压力接近时应缓慢操作,并注意观察给水流量的变化。
当发现给水流量增加时,应适当降低运行泵出力,直到给水流量与蒸汽流量匹配,当待并泵与运行泵并列正常后,逐渐关小直致关完待并泵的再循环门。
锅炉调整中影响汽包水位的因素及调整方法分析
锅炉调整中影响汽包水位的因素及调整方法分析摘要汽包水位是反映锅炉和汽轮机正常安全运行状况的重要参数之一,直接反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。
影响汽包水位的因素有:主汽压力、燃烧工况、锅炉负荷等。
汽包水位调节在主要分为以下三种情况:正常工况调节、事故情况调节、启停机过程中调节,本文将对以上情况下水位调节方法进行浅析。
关键字:汽包水位、主汽压力、工况、负荷在锅炉正常运行中,由于受负荷变化、燃烧工况的改变等因素的影响,汽包水位处于实时的变化之中。
汽包水位过高或过低都会对机组安全运行造成极大的隐患。
所以在正常运行中,汽包水位的监视是运行人员日常工作的重点。
1.维持汽包水位的重要性汽包水位过低,有可能造成下降管带汽,破坏水循环,蒸汽温度上升,水冷壁过热爆,管炉水泵入口汽化,造成设备严重损坏。
汽包水位过高时,蒸汽中水分增加,品质恶化,易发生过热器内部积盐、超温,影响锅炉热效率。
1.影响汽包水位的因素影响汽包水位的原因是多方面的,汽包水位是多个变量相互作用的直观体现,也是显示系统平衡的重要参数。
1.主汽压力主汽压力对保持汽包水位的稳定有最观的联系。
主汽压力稳定时,对应压力下的饱和温度是一定的,此时汽包内汽泡数量是相对稳定,在负荷不变的情况下,蒸发量稳定,此时汽包内水位是保持稳定的。
主汽压力变化时,由于对应的饱和温度发生变化,汽包内汽泡数量发生变化,对汽包水位的稳定起相反作用。
1.燃烧工况在锅炉负荷稳定和给水系统正常平稳运行时,锅炉燃烧工况发生变动多是由于给煤质变化、给煤机煤量不稳定等原因所造成的。
当燃烧增强时,如炉内燃料量突然增多,煤质由坏变好等原因,造成汽水体积膨胀,因而使水位暂时升高,由于产生的蒸汽量不断增多,使气压上升,饱和温度上升,炉水中的蒸汽泡数量又减少,水位又会下降,由于气压上升使蒸汽做功能力提高了,而负荷又没变化,因而气轮机调节机构将调速汽门关小,减少进汽量,于是锅炉蒸汽流量减少。
此时由于给水流量没有变,因而将使水位又升高。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉中储存水溶解气体的容器,用以减轻锅炉系统中的压力变化。
汽包内的水位控制是保障锅炉正常运行的重要环节,因此需要实时测量汽包水位并进行控制。
本文将介绍锅炉汽包水位的测量原理和控制方法。
一、测量原理(一)测量方法目前常用的汽包水位测量方法主要有以下几种:1. 水位计法。
水位计法是指通过读取水位计所示的高度差来确定汽包内的水位。
水位计一般采用激光、声波、浮子等原理进行测量。
这种方法使用方便,但需要经常进行维护和校准。
2. 微波法。
微波法是利用微波射频信号与水位之间的关系来测量汽包水位。
这种方法具有高精度、不受温度、压力等因素的影响,但价格较高。
3. 压力变送器法。
压力变送器法是利用汽包内的压力和水位之间的关系来确定水位。
这种方法精度较高,但需要进行定期校准和维护。
(二)测量误差锅炉汽包水位测量误差会受到以下因素的影响:1. 测量方法。
不同的测量方法测量误差不同。
2. 测量设备。
测量设备的精度和稳定性也会影响测量误差。
3. 温度和压力变化。
锅炉操作过程中,汽包内的温度和压力都会发生变化,这些变化也会影响测量误差。
(三)安全措施为保障锅炉运行安全,需要在设计和操作时采取以下措施:1. 在汽包上方安装喷淋装置。
当水位过高时,喷淋装置可以迅速淋水降低汽包水位。
2. 安装多个水位传感器。
这样即使一个传感器出现问题,其他传感器也能够发挥作用。
3. 常规维护与检修。
定期检查、维护水位控制设备,确保其正常运转并定期检查检修控制系统。
二、水位控制方法(一)PID控制器PID控制器是目前常用的汽包水位控制器。
PID控制器通过比较设定值和反馈值之间的差异,算出控制量,并对水位进行调整,使其接近设定值。
1. 比例(P)控制。
比例控制调整量与反馈量成比例,响应速度较快。
2. 积分(I)控制。
积分控制根据反馈值和设定值之差的积累量进行调整,可以消除稳态误差。
3. 微分(D)控制。
微分控制响应速度较慢,但可有效消除过冲现象。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉系统中一个非常重要的部件,它主要起到水蒸气分离和收集的作用。
而锅炉汽包水位的测量和控制则是锅炉运行的关键环节之一,影响着锅炉的安全性、经济性和运行稳定性。
1、压力法水位测量原理压力法水位测量是锅炉汽包水位测量中最常用的方法。
其原理是根据在流体中的静力学原理,测量压力头与液位高度之间的关系来确定液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位越高,水柱所产生的压力头就越大。
为了测量水位高度,需要在锅炉汽包内外分别安装两个压力表,它们分别称为高压表和低压表。
高压表的作用是测量锅炉汽包内的蒸汽压力,而低压表则用于测量锅炉汽包内的水柱压力头。
当锅炉汽包内水位高度变化时,对应的液位高度也会改变,造成高压表和低压表的读数发生变化。
根据它们的差值可以计算出液位高度的位置。
这种方法机构简单,测量精度高,但同时还存在一些问题,如压力表的灵敏度难以保证,压力口防腐保温有难度等。
电导法水位测量是通过在锅炉汽包内部安装一对电极,利用电极与液位之间的导电性差异来测量水位高度的位置。
当电极位于液面上方时,两极之间没有导电现象;当电极位于液面下方时,电极间的导电现象则明显增加。
通过测量两极之间的电导差异,即可判断液位高度的位置。
电导法水位测量的优点是机构简单、维修方便,而且应用广泛。
唯一的缺点是电极会受到水垢、污物等物质的影响,导致测量偏差或完全失效。
超声波法水位测量是利用超声波的传播时间来测量液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位高度缩短时,超声波在空气和水之间传播的时间也会变短,从而可以推算出液面的高度。
超声波法水位测量的优点是测量范围广、抗干扰能力强。
缺点是对于非标准形状的汽包,测量精度可能会有所下降。
锅炉汽包水位控制是保证锅炉正常运行和安全的重要措施之一。
当锅炉汽包内的水位处于正常水平时,锅炉的燃烧热效率可以得到充分发挥。
但是如果水位过高或太低,锅炉的运行就会受到极大影响,甚至引发爆炸等灾难性后果。
1、锅炉汽包水位过高的原因及控制方法(1)进水量过大或汽发量过小。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制一、概述锅炉是工业生产中常见的一种热能设备,其作用是将化石燃料或其他类型的燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水,用于驱动机械设备或提供供热。
锅炉在运行过程中需要保持足够的水位,以确保燃烧过程的稳定性和安全性。
而汽包水位的测量与控制对于锅炉的正常运行起着至关重要的作用。
二、锅炉汽包水位的重要性锅炉汽包水位是指锅炉内部的蒸汽和液态水的分界线,它直接影响着锅炉运行的安全性和效率。
正常的水位控制可以确保锅炉内部热量的传递和热平衡,保证锅炉设备的长期稳定运行,同时也可以保证对外输出的蒸汽质量和能耗的有效控制。
1. 安全性锅炉汽包水位的过低或过高都会对锅炉的运行安全性产生严重的影响。
过低的水位容易导致锅炉爆炸的危险,而过高的水位则容易造成锅炉内部压力过大,从而影响到锅炉的正常运行。
良好的水位控制对于防止锅炉事故的发生至关重要。
2. 能效性正常的汽包水位可以保证燃烧系统和热量传递系统的正常运行,确保燃煤或其他燃料的充分燃烧,从而提高锅炉的热效率,减少能源的浪费。
正常的水位控制也有利于降低锅炉设备的维护成本和延长设备的使用寿命。
1. 机械浮子式水位计机械浮子式水位计是一种比较传统的水位测量仪器,通过浮子在水位上升或下降时推动连杆传动指针进行水位的读数。
它的优点是结构简单,操作方便,但是测量精度相对较低,对水质的要求较高。
2. 电阻式水位计电阻式水位计采用电极测量水位的方式进行水位控制,其优点是测量精度高,适用范围广,但是对电极和电路的维护要求高,且受到水质影响较大。
3. 超声波水位计超声波水位计利用超声波在水中传播的原理测量水位高度,其优点是无需直接接触水位,可远程测量,且对水质的影响较小,但是安装和维护相对较为复杂。
4. 雷达水位计雷达水位计采用雷达波束测量水位高度,其优点是测量范围广,测量精度高,无需接触水位,适用于高温高压和腐蚀性较强的环境,但是成本较高,对安装环境要求严格。
以上四种方法都可以用来测量锅炉汽包水位,不同的方法适用于不同的环境和要求,使用者可以根据实际情况选择适合的水位测量仪器。
锅炉汽包水位控制系统设计
锅炉汽包水位控制系统设计一、引言锅炉汽包水位控制系统是锅炉控制系统中的一个重要部分,它对保证锅炉运行安全稳定起着至关重要的作用。
水位过高或过低都会对锅炉运行产生不良的影响。
因此,本文将详细介绍锅炉汽包水位控制系统的设计方法和关键技术。
二、系统结构1.水位传感器:水位传感器是用来测量锅炉汽包中的水位高度的装置,常用的有浮子式水位传感器和电容式水位传感器,它能将水位高度转换成电信号传给水位控制器。
2.控制阀:控制阀根据水位控制器的信号来调整供给水的流量,保持锅炉汽包的水位稳定在设定水位范围内。
常用的控制阀有电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。
3.水位控制器:水位控制器是锅炉汽包水位控制系统的核心部件,它接收来自水位传感器的信号,并根据设定的水位范围和控制策略来输出控制信号给控制阀。
水位控制器采用PID控制算法,综合考虑系统响应速度和稳定性。
4.操作界面:操作界面提供了对水位控制系统的监控和调节功能,包括显示当前锅炉汽包水位、设定水位范围、控制方式选择等。
操作界面通常包括触摸屏和物理按键等。
三、系统设计1.水位传感器的选择:根据锅炉汽包的实际情况选择合适的水位传感器。
浮子式水位传感器适用于低压锅炉,安装简单可靠;电容式水位传感器适用于高压锅炉,具有高精度和抗干扰能力。
2.控制阀的选择:根据系统需要选择合适的控制阀。
电动调节阀适用于小型锅炉,可以实现精确的控制;气动调节阀适用于大型锅炉,具有快速响应和稳定性好的特点;液动调节阀适用于需要高压力和高流量的锅炉,具有良好的密封性能。
3.水位控制器的设计:根据锅炉汽包水位控制的需求,选择合适的水位控制器。
水位控制器应具有高可靠性、抗干扰能力和快速响应等特点。
在PID控制算法中,根据锅炉汽包水位变化的特性和系统响应要求来调节控制参数,提高控制系统的稳定性和响应速度。
4.操作界面的设计:操作界面应具有友好的人机交互界面,能够直观地显示当前水位、设定范围和系统运行状态。
锅炉汽包水位的控制
摘要锅炉是电厂和化工厂里常见的生产设备,为了使锅炉能正常运行,必须维持锅炉的水位在一定的范围内,这就需要控制锅炉汽包的水位。
汽包水位很重要,水位过高会影响汽水分离的效果,使蒸汽带液,损坏汽轮机叶片;如果水位过低会损坏锅炉,甚至引起爆炸。
可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
本论文设计的是锅炉汽包水位控制系统,利用控制装置和被控对象组成了一个自动控制系统。
被调量是汽包水位,调节量是给谁量。
它主要考虑汽包内部物料平衡,使给水量适应锅炉的挥发量,维持汽包中水位在工艺允许的范围内。
关键词:汽包水位虚假水位给水流量蒸汽流量目录摘要 (1)1 绪论 (3)1.1 锅炉 (3)1。
2 锅炉汽包水位控制系统的发展现状 (3)1。
3 汽包水位调节原理: (4)1.4 本设计的主要工作 (4)2 控制方案设计 (6)2.1 汽包水位的影响因素 (6)2.2 系统方框图 (6)3 硬件选型 (8)3。
1 水位PID控制系统 (8)3.2 PLC的选型 (8)3.3 PLC的I/O分配 (9)3.4 流程控制图 (10)3。
5 PLC程序 (11)4 PID参数整定 (16)4.1 运用试凑法选定PID参数 (16)4。
2 MATLAB仿真结果 (17)5 组态设计 (19)5。
1组态王对PLC的设备组态 (19)5。
2组态王定义数据变量 (19)5.3组态王界面 (19)总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 绪论1.1 锅炉锅炉由汽锅和炉子组成。
炉子是指燃烧设备,为化石烯料的化学能转换成热能提供必要的燃烧空间。
汽锅是为汽水循环和汽水吸热以及汽水分离提供必要的吸热和分离空间。
锅炉作为一种把煤、石油或天然气等化石燃料所储藏的化学能转换成水或水蒸气的热能的重要设备,长期以来在工业生产和居民生活中都扮演着极其重要的角色,它已经有二百多年的历史了,但是锅炉工业的迅猛发展却是近几十年的事情。
生产锅炉,主要用于为居民提供热水和供居民取暖。
汽包水位控制讲1
汽包水位控制讲义一、概述作为火电厂重要的监控参数之一,汽包水位的调整对生产运行有着重要的意义。
随着机组容量的增加,单位蒸发量对应的汽包容积越来越小,影响水位波动的因素越来越多,对于大型发电机组来说,如果不能及时的调整汽包水位,在很短时间内就会造成汽包满水或缺水事故的发生。
而在运行变工况的情况下,如启动初期、并网带负荷、负荷大范围波动、RB等情况下,汽包水位都会产生波动,因此应视运行情况及时调整汽包水位以确保机组安全。
二、水位测点设臵我公司二期300MW机组锅炉采用武锅生产的亚临界参数、中间再热自然循环汽包炉。
汽包内径为1743mm,筒身直段长20m,材料为13MNNIMO54,筒体壁厚145mm,汽包内部采用环形夹层结构,设臵116个旋流式分离器,直径为292mm,分两排布臵。
汽包正常水位在汽包中心线,允许波动±50mm。
汽包装有就地双色水位表、平衡容器式水位计,还装有酸洗、充氮、热工保护、加药、连排、紧急放水、炉水取样、放气、安全阀等装臵。
汽包水位测点的设臵包括:1、就地水位计在汽包左右两侧分别装设一台双色水位计。
通过监视器远传到控制室。
工作原理采用连通管原理,即在液体密度相同的条件下,连通管中各个支管的液位均处于同一高度。
就地水位计一般安装如图1所示。
对就地水位计来说,汽包内的水温是对应压力下的饱和温度,饱和蒸汽通过汽侧取样孔进入水位计,水位计的环境温度远低于蒸汽温度,使蒸汽不断凝结成水,并迫使水位计中多余的水通过水侧取样管流回汽包。
从水和蒸汽的特性表可看出:在常温常压下,汽包和水位计中的水密度是相等的,因此‘水位计中的水位与汽包内的水位也是相同的,且与h值无关;随着汽压的升高,汽包中的水密度变小,蒸汽密度变大;而就地水位计因散热的影响,水位计中的水密度也变小,但变化幅度不如汽包内水的大;蒸汽密度虽也有增大,但变化幅度没汽包内的大,即Ps是不应等于Ps'的,随着温度、压力的不断升高,水位计中水位和汽包内水位的差值也随之增大,所以,在B-MCR工况下,就地水位计中水位是低于汽包实际水位。
锅炉汽包水位的控制
锅炉汽包水位的控制
在稳定状态下,液位测量信号等于给定值,液位调节 器的输出,蒸汽流量及给水流量等三个信号,通过加法器 得到的输出电流为:I0 = K1 I1 - K2 I2 + K3 I3式中, I1 为 液位调节器的输出电流; I2 为蒸汽流量变送器的电流; I3 为给水流量变送器的电流; K1 、K2 、K3 分别为加法器 各通道的衰减系数。设计K2 I2 = K3 I3此时I0 正是调节 阀处于正常开度时所需要的电流信号(为了安全调节阀必 须用气关阀) 。假定在某一时刻,蒸汽负荷突然增加,蒸汽 流量变送器的输出电流I2 相应增加,加法器的输出电流I0 就减少,从而开大给水调节阀。但是与此同时出现了假液 位现象,液位调节器输出电流I1 将增大。由于进入加法器 的两个信号相反, 蒸汽流量变送器的输出电流I2 会抵消 一部分假液位输出电流I1 , 所以, 假液位所带来的影响将 局部或全部被克服。
蒸汽
气泡
三个问题:
省
① 不能克服虚假水位带来的后果
煤
器
② 对蒸汽负荷的变化控制不灵敏
LC
给水
③ 对给水扰动控制滞后
一旦负荷急剧变化,虚假液位的出现,调节器就会误以为液位升 高而关小供水阀门。影响了生产甚至造成危险。
锅炉汽包水位的控制 (1)单冲量PID控制系统
液位 设定
液位
检测
PID
给水调节阀
如何控制锅炉汽包的水位及其影响水位的因素
如何控制锅炉汽包的水位及其影响水位的因素摘要:随着工业现代化的进程,工业锅炉的需求越来越显示其重要的地位,锅炉的安全运转更是保障热网工程正常工作的重中自重,而锅炉运转的核心是汽包,控制汽包的水位在正常状态,是保障锅炉正常运转的首要因素。
因而,控制汽包水位是保障锅炉正常工作的首要任务。
也是热网正常运转的重要保障。
关键字:锅炉汽包水位安全运转控制前言锅炉是工业化进程中非常重要的设备,随着工业化大生产的进程,工业对锅炉的需求也越来越高,为了保证锅炉生产的安全性、持续性,就必须保证汽包的水位正常。
汽包的水位是保证锅炉是否正常运转的关键,也是锅炉生产的核心。
如何控制锅炉汽包的水位是各大锅炉生产厂家和使用企业最关注的问题。
这里,我们谈谈如何控制锅炉汽包的水位及影响水位的因素。
一、汽包水位失常的危害如果说热网工程是一个完整的生命系统,那么锅炉便是人的心脏,心脏是生命的源泉,供给全身的血液和养分。
而汽包的水位就是人的血压,大家都知道:人的血压必须是正常的高度,血压高了人会产生各种各样的疾病,而血压低了也会由于心脏缺血而导致这样那样的疾病。
而汽包的水位就和人的血压一样,或高或低,都会给锅炉和热网系统造成严重的影响。
甚至会出现很严重的事故和后果。
汽包的水位是锅炉生产的重要参数,也是锅炉安全运行的重要参数,水位过高会破坏汽水分离系统的正常运行,无法保证蒸汽的质量和供热的温度,导致蒸汽中带着大量的水运行,使结晶器严重结垢,大大降低锅炉的使用寿命,给企业和蒸汽用户造成不必要的损失。
锅炉的汽包水位过低会破坏热网的循环系统内的平衡状态,严重事还会造成水冷壁的破裂和干锅现象,从而引起锅炉爆炸和汽包烧损。
因此要想锅炉正常运转,必须保证汽包的水位在允许范围内。
科学、合理的控制汽包水位是操作者的首要任务。
1、水位过低的危害汽包水位是提高优质蒸汽的重要变量。
汽包的水位过低最可怕的事故就是干锅引起锅炉爆炸,后果将不堪设想。
这个是锅炉生产中最重大的安全事故,也是最重大的安全隐患,因而许多程高档控设备纷纷进入汽包水位的控制系统,使其确保水位的正常,保证其有良好的灵敏度,和完好的低水位报警系统。
锅炉汽包水位控制系统的分析与确定
应用 能源技 术
2 1 年 第 4期 ( 01 总第 10期 ) 6
锅炉 汽 包 水位 控制 系统 的 分析 与确 定
丁 荣。 蔡新 平
( 新疆 生产 建设兵 团建设 工程 集 团第一建 筑安 装工程 有 限责任公 司, 新疆 乌鲁木 齐 8 0 0 ) 300 摘 要: 讨论 了 目前通 常采用 的控 制 方法 , 深入 分 析 了水 位 对 象模 型 的动静 特 性。 首 先从 锅 炉汽 包内水 的热平衡 、 物质平衡 原理 出发 , 导 出 了用来 描 述锅 炉 水位 对 象的 通 用机理 控 制 推
( o sr ci n iern o po rd c o n o sr cinC r s nXnin , h C n t t n E gn eigGru f o u t na d C ntu t op i a g te u o P i o i j FrtC ntu t na d Isalt nCo a y Urmq 3 O O C ia i o s ci n tl i mp n , u i O O , hn ) s r o n ao 8
Ab ta t sr c : i a e a ic s e h o ua t o fc n r la d d e l ay e e d n mi s p p rh sd s u s d t e p p l rme d o o t n e p y a l z d t y a c h o n h
a d e u e e u ie s lme h n s c n r l n d lt e c b e wa e e e fb ie n t d e n d c st n v ra c a im o tol g mo e o d s r e t trlv lo olra d su is h i i h
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制一、引言在锅炉系统中,锅炉汽包的水位是非常重要的参数之一,它直接关系到锅炉的安全运行和热能转换效率。
正确和准确地测量和控制锅炉汽包的水位对于安全和经济稳定地运行锅炉至关重要。
本文将探讨锅炉汽包水位的测量与控制方法。
二、锅炉汽包水位测量1. 传统机械浮球水位计传统的锅炉汽包水位计采用机械浮球原理进行测量。
浮球水位计由铜制浮球和连接浮球的浮子杆组成,浮子杆上设有水位指示标线,可以直观地显示锅炉汽包的水位。
浮球水位计具有结构简单、可靠稳定的特点,但其测量精度较低,易受到水位变动和震动的干扰,而且无法实现远程监控和自动控制。
2. 电容式水位计电容式水位计利用电容效应原理进行水位测量。
电容式水位计由外壳和两个金属电极组成,其中一个电极安装在锅炉汽包内,另一个电极安装在锅炉汽包外。
当水位上升时,电容值增大;当水位下降时,电容值减小。
通过测量电容值的变化,可以得知锅炉汽包的水位高低。
电容式水位计具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点,已经成为现代锅炉水位测量的主要方式。
3. 压力式水位计压力式水位计利用压力测量原理进行水位测量。
压力式水位计由压力传感器、水位管和水位显示装置组成。
压力传感器安装在锅炉汽包中,通过测量压力变化来得知水位的高低。
水位管用来表示锅炉汽包的水位高度,水位显示装置通过连杆和压力传感器相连,显示水位高度。
压力式水位计具有结构简单、可靠性高的特点,但由于涉及到压力测量,需要进行一定的校验和维护,比较容易受到湍流和蒸汽冲击的干扰。
三、锅炉汽包水位控制1. 过热蒸汽水平控制过热蒸汽水平控制是通过控制进入过热器的蒸汽量来实现的。
当锅炉汽包水位过低时,控制系统会调整给水阀门的开度,增加给水量,以提高锅炉汽包的水位;当锅炉汽包水位过高时,控制系统会调整给水阀门的开度,减少给水量,以降低锅炉汽包的水位。
通过这种方式,可以保持锅炉汽包的水位在正常范围内。
2. 低水位保护低水位保护是为了防止锅炉汽包的水位过低而造成干燥燃烧,引发爆炸事故。
锅炉汽包水位的原理分析
锅炉汽包水位的原理分析0 引言汽包水位计是现代火电厂最重要的监视仪表之一,其测量准确与否对生产过程影响很大。
汽包水位过高,降低了汽包内汽水分离器的分离效果,使供出的饱和蒸汽携带水分过多,含盐量也增多。
由于蒸汽湿度大,过热蒸汽过热度降低,这不但降低了机组出力,而且容易造成汽机末几级叶片的水冲击,造成轴向推力过大使推力轴承磨损;含盐量过多,使过热器和汽机流通部分结垢,使机组出力不足且易使受热面过热而造成爆管。
汽包水位过低,则破坏了锅炉的汽水自然循环,致使水冷壁管被烧坏,严重缺水时还会发生爆管等事故。
所以准确测出汽包内水位,以提高机组的安全性是技术人员重点关注的问题[1]。
1 几种水位测量仪表的应用介绍1.1 双色水位计双色水位计采用连通器原理制成,通过光学原理中水汽两种介质的折射率不同而显示出锅炉水汽颜色的不同,汽红水绿。
这种水位计属于锅炉的附属设备,就地安置。
直接观测水位,汽满呈现红色,水满呈现绿色。
随水位变化自动而连续。
在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。
1.2 电接点式水位计利用饱和蒸汽与蒸汽凝结水的电导率的差异,将非电量的锅炉水位转换为电信号,并由二次仪表远距离地显示水位。
电接点式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响,可用于锅炉启停及参数运行中。
电接点式水位计离汽包很近,电极至二次仪表全部是电气信号传递,所以这种仪表延迟小,误差小,不需要进行误差计算和调整,使得仪表的检修与校验大为简化[3]。
1.3 差压式水位计差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器,利用液体静力学原理使水位转换成差压,用引压管将差压信号送至差压计,由差压计显示汽包水位。
经过发展现在采用智能式差压变送器来测量汽包水位,特别计算机控制技术的引入,从技术性能、安全性、可靠性都有了极大的提高,现在亚临界锅炉均采用差压式水位计作为汽包水位测量的主要手段,并作为汽包水位控制、保护信号用。
浅谈锅炉汽包的水位的控制
浅谈锅炉汽包的水位的控制摘要:汽包是工业锅炉的核心部位,对要求养护的要求比较高,而汽包水位的控制是汽包工作的首要条件,也是保证锅炉正常生产的基础保障。
将汽包的水位控制在要求的范围内也是保证热网正常运转的保障。
许多企业都把汽包水位控制的考核作为锅炉工作人员的主要考核项目。
关键词:工业锅炉汽包水位的控制汽包水位失常的危害锅炉是工业化进程中非常重要的设备,随着工业化大生产的进程,工业对锅炉的需求也越来越高,为了保证锅炉生产的安全性、持续性,就必须保证汽包的水位正常。
汽包的水位是保证锅炉是否正常运转的关键,也是锅炉生产的核心。
如何控制锅炉汽包的水位是各大锅炉生产厂家和使用企业最关注的问题。
这里,我们谈谈如何控制锅炉汽包的水位及影响水位的因素。
1、汽包在工业锅炉中的作用是什么汽包是锅炉的核心部分,它是保障锅炉正常运行的主体,它的作用主要有四个:一是它是燃料燃烧、介质蒸发、传递热能的三个热能生产与传递的过程连接枢纽,是给锅炉正常的水循环的保障部分。
二是汽包内部存有蒸汽和水的分离装置,分离后又有连续排污装置,保证水及其杂质能够及时排除,避免设备结垢,同时也保证锅炉蒸汽的质量。
三是汽包内的的水起到了蓄热的作用,能够冲解和缓和汽压的变化速度。
四是汽包的附件有压力表和水位计还有事故放水阀和释放压力的安全阀等,这些附件都是用来保证锅炉安全运行的。
2、汽包水位过低的危害有哪些工业锅炉汽包水位的水位控制是一个十分重要的工作,也是必须十分认真负责的工作,它是保证供热质量的关键部位,汽包水位过低会出现很多后果,也会造成很多不必要的损失,其中最大事故就是由于水位过低而干锅引起锅炉的爆炸事故,后果是十分可怕和不堪设想的。
甚至会造成炉毁人亡的重大事故。
属于锅炉生产过程里最重大的安全事故。
汽包水位过低也是威胁锅炉安全生产的最重大的安全隐患。
此外,汽包的水位过低还会破坏热网循环系统内的热量交换平衡,打破固有的平衡状态,更严重些的是会造成水冷壁破裂和锅水的干锅现象,因此汽包的低水位运行必须引起我们的高度重视,必须科学的控制汽包的水位,最大可能的杜绝汽包的低水位运行,必要的时候可以暂时停炉,以避免干锅所引起的更大的事故发生。
锅炉汽包水位的测量与保护
锅炉汽包水位的测量与保护火电厂中,锅炉汽包水位是锅炉安全运行的一个重要参数,特别是对高参数、大容量的锅炉,随时准确监视汽包水位的变化就非常重要。
一般锅炉汽包水位波动要求不超过±30mm~±50mm的范围,以防止恶性事故的发生。
比如:锅炉汽包满水事故和锅炉汽包缺水事故。
因此在锅炉上往往装有几套不同型式的水位计来监视汽包水位的变化情况,并在汽包水位越限时进行报警,更为严重时动作停炉。
锅炉汽包满水事故一般是指锅炉水位严重高于汽包正常运行水位的上限值,使锅炉蒸汽严重带水,使蒸汽温度急剧下降,蒸汽管道发生水冲击。
锅炉汽包缺水事故是指锅炉水位低于能够维持锅炉水循环的水位,蒸汽温度急剧上升,水冷壁管得不到充分的冷却,而发生过热爆管。
锅炉汽包满水和缺水事故严重威胁机组的安全运行,轻者造成机组非计划停运,严重时可造成汽轮机和锅炉的严重损坏。
锅炉水位的正常运行非常重要,《二十五项反措》8.8.5条规定:汽包锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一,水位保护不完整严禁启动。
为了保证锅炉的安全运行,《二十五项反措》明确规定锅炉无水位保护严禁启动和运行。
锅炉汽包高、低水位保护的设置、定值和延时值随锅炉型号和汽包内部设备不同而异,具体规定应由锅炉制造厂确定,各单位不得自行确定。
《二十五项反措》明确要求:锅炉汽包水位调节和水位保护的信号应采用有压力、温度补偿的差压式水位表的信号。
也就是说汽包水位保护的信号应来自差压变送器,严禁从就地(电接点)水位表上取信号。
下面简单谈谈就地水位表和差压式水位表的工作原理。
(1) 就地水位表就地水位表是按照连通器原理测量水位,在液体密度相同的条件下,连通器各支管的液位处于同一高度。
但是就地水位表因受外界环境的影响,就地水位表内水的平均温度低于汽包内的饱和温度,使就地水位表内的密度比汽包中水的密度高,从而造成就地水位表中水位低于汽包的实际水位,并且随着锅炉压力的升高,就地水位表的指示值愈低于泡包真实水位。
XX电厂1号机组汽包水位高高锅炉MFT动作分析与防范措施
XX电厂1号机组汽包水位高高锅炉MFT动作分析与防范
措施
首先,分析导致汽包水位高高的原因:
1.供水不足:可能是给水泵故障、供水管道堵塞等导致无法及时补给汽包所需的水量。
2.排污系统故障:如果排污系统存在问题,可能导致排污不畅,进而影响锅炉的正常运行。
3.给水泵故障:当给水泵停止工作时,无法向汽包补给水分,导致汽包水位升高。
4.汽包干燥:长时间停机或少负荷运行时,汽包内的水分可能会蒸发或蒸发不及时,导致汽包水位升高。
接下来,针对不同的原因,提出相应的防范措施:
1.供水不足:应加强对给水泵的维护保养,定期检查和更换易损件,保证泵的正常运行。
另外,建立可靠的供水备用系统,以备不时之需。
2.排污系统故障:加强对排污系统的巡检和维护,确保排污管道的畅通。
同时,设立排污系统报警装置,一旦出现异常情况,及时发出报警,以便及时处理。
3.给水泵故障:设置给水泵的监控装置,对泵的运行状态进行实时监测,一旦出现故障将及时报警。
在泵发生故障时,应立即切换备用泵,以保证给水正常。
4.汽包干燥:定期对汽包进行检查和维护,确保汽包内的水分足够。
此外,可以采用适当的降低负荷运行时间、增加负荷和操作间隔时间、增
加汽包进水口的尺寸、增加汽包排污能力等措施,减少因停机或少负荷运行导致的汽包干燥问题。
除了以上具体的防范措施,还应建立健全的监控系统和操作规程,确保运行人员能够及时了解锅炉的工作状态,准确判断故障原因,并能够快速采取相应的措施,防范事故的发生。
总之,针对XX电厂1号机组汽包水位高高的问题,应通过对可能的原因进行分析,并采取相应的防范措施,以保证锅炉的正常运行和安全稳定。
台山电厂2号炉汽包水位波动大原因分析及控制措施
设备管理与改造♦Shebei Guanli yu Gaizao台山电厂2号炉汽包水位波动大原因分析及控制措施唐道朋(国能粤电台山发电有限公司,广东江门529228)摘要:火力发电厂锅炉汽包水位是运行人员监视的重要参数,并且作为发电厂MFT主保护重要指标之一,汽包水位控制是运行人员操作技能水平的体现。
鉴于此,分析总结了台山电厂2号炉汽包水位波动大的根本原因,以期有效预防汽包水位异常的发生,保障机组的安全稳定运行。
关键词:锅炉;汽包水位;制机1台山电厂锅炉简介台山电厂2号炉为上海锅炉厂制造的亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉,型号为SG-2026/17.5-M905。
制粉采速机,采用四置切向燃烧方式,锅炉设置A、B、C、D、E、F六套制粉系统。
2号炉制粉机型号为H P-983碗式中速机,给煤机型号为EG-2490。
汽包炉汽包水位是日常工作及事故处理过程中重要的监视参数,汽包水位有以 1)汽包水位H,热蒸汽水汽,水击强烈动,汽结,汽机门生,进而使锅炉炉,速汽门发生超速。
(2)汽包水位HH,汽机发生水,汽机。
(3)汽包水位L,,大汽水汽水,运动压力减小,常的水循,水。
(4)汽包水位LL,水发生循,水冷壁过热导致,被迫炉。
台山电厂2号炉汽包水位高低报警值及锅炉保护跳闸值如表1所示。
表1汽包水位高低报警值及锅炉保护跳闸值单位:mm汽包水位正常范围高低报警值高低跳闸值咼+50+120+250低-50-170-3002汽包水位波动大的异常工况处理过程2020-04-05T0110,2号机组负荷251MW、AGC自动模式,主汽压力9.5MPa,煤量106t/h;C、D、E制粉系统运行,A、B、F制粉备用,大油枪微油备用,大风机运行正常。
A、B汽泵运行常,C电泵备用。
A、B汽泵循环 36%、100%开度,汽包水位正常。
00:12,接值长令,曲线2号机降负荷200MW(需倒换制粉投油稳燃)。
00:13,退AGC自动,A汽泵再循环开至50%,降负荷至244MW。
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电厂锅炉汽包水位的控制分析
[摘要]本设计分析了锅炉汽包水位的特性和控制要求,通过研究选择确定最佳的控制方案,并通过dcs对汽包水位实现控制,设计重点对汽包水位的特性和控制要求进行分析,并确定三冲量的控制方案,对此作了详尽的分析和阐述。
[关键词]汽包水位;三冲;自动控制
中图分类号:tk223.6文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)17-0282-02
对锅炉的控制主要是对汽包的控制,对汽包的控制主要是对汽包水位的控制,对汽包水位的控制直接关系着蒸汽的质量。
汽包水位控制系统实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。
它是以水位作为水量平衡与否的控制指标,通过调整进水量的多少来达到进出平衡。
系统将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近,以提高锅炉的蒸发效率,保证生产安全。
由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象,运行中存在虚假水位现象,在实际应用中可根据情况采用水位单冲量;双冲量或水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。
1.汽包水位特性
1.1 给水流量扰动下水位的动态特性
在给水流量突然增加的瞬间,锅炉的蒸发量还未改变,给水流量大于蒸发量,但水位一开始并不立即增加,这是因为温度较低的给水进入省煤器及水循环系统的流量增加了,从原有的饱和汽水混合
物中吸取了一部分热量,使水面下的汽泡容积有所减少。
当水面下汽泡容积不再变化时,水位才开始逐渐上升。
如果不考虑水面下汽包容积的变化,则当给水流量扰动时,水位反应存在一定的迟延时间。
1.2 蒸汽流量扰动下水位的动态特性
当蒸汽流量突然增加(假定供热量及时跟上)时,锅炉的蒸发量大于给水流量,汽包的贮水量应等速下降,又因为汽包是无自平衡对象,所以蒸发量突然增加时,在汽水循环系统中蒸发强度也将成比例地增大,使汽水混合物中汽泡的容积增大,又因炉膛内的发热量并不能及时增加,从而使汽包压力不断下降,降低了饱和温度,促使蒸发速度加快,汽泡膨胀,加大了汽水混合物的总体积。
由此可知,负荷变化时汽包水位的动态特性具有特殊的形式:负荷增加时,蒸发量大于给水量,但水位不是下降反而上升;负荷突然减小时,水位却先下降,然后逐渐上升,即“虚假水位”现象。
1.3 炉膛热负荷扰动下水位的动态特性
当燃料量增加时,炉膛热负荷随着增加,水循环系统内的汽水混合物的汽泡比例增加,蒸发强度增强。
如果负荷设备的进汽阀不加调节,则汽包饱和压力升高,蒸汽流出量增加,蒸发量大于给水量,水位应该下降。
随着汽包压力的升高,汽水混合物中汽泡的比例将减小,又使得汽水总容积下降;其次,在汽压升高时,汽的比容变小,水的比容变大,总的效果是汽水混合物的比容变化不大。
所以在燃料量扰动下,汽包水位也会出现“虚假水位”现象,但由于热
惯性的原因,这种虚假水位没有蒸汽流量扰动下的那样严重。
2 汽包水位三冲量控制
2.1 常用的水位控制方法
如果使用简单的锅炉汽包液位的单冲量控制系统,一旦负荷急剧变化,虚假液位的出现,调节器就会误以为液位升高而关小供水阀门。
影响了生产甚至造成危险。
为此,采取了锅炉汽包液位的双冲量控制,它在单冲量的基础上,再加一个蒸汽冲量,以克服“虚假液位”。
其中调节阀为气关阀,液位调节器采用正作用,调节器输出信号在加法器内与蒸汽流量信号相减。
双冲量实际上是前馈与反馈调节相结合的调节系统。
当负荷突然变化时,蒸汽的流量信号通过加法器,使它的作用与水位信号的作用相反;假液位出现时,液位信号a要关小给水阀,而蒸汽信号b是开大给水阀,这就能克服“虚假液位”的影响。
但是如果给水压力本身有波动时,双冲量控制也不能克服给水量波动的影响。
由于单冲量和双冲量都很难达到理想稳定的控制所以这就要用
锅炉汽包液位的三冲量调节系统。
即再加一个给水流量的冲量c,使它与液位信号的作用方向一致,这种调节系统由于引进了液位、给水流量及蒸汽流量三个参数,叫做三冲量调节系统(如图1)。
2.2 汽包水位三冲量调节
原理分析:锅炉汽包三冲量液位控制系统是在双冲量液位控制基础上引入了给水流量信号,由水位、蒸汽流量和给水流量组成了三
冲量液位控制系统,汽包水位是被控变量,是主冲量信号;蒸汽流量、给水流量是两个辅助冲量信号,实质上三冲量控制系统是前馈加反馈控制系统,可分为单级和串级两种控制系统。
当蒸汽流量增加时,调节器立即动作,相应地增加给水流量,能有效地减小虚假液位所引起的调节器误动作。
当给水流量发生自发性扰动时(例如给水压力波动引起给水流量的波动),调节器也能立即动作,控制给水流量使给水流量迅速恢复到原来的数值,从而使汽包水位基本不变。
可见给水流量信号作为反
??(15)
由于在负荷扰动时,水位的最大偏差(第一个波幅)往往出现在扰动发生后不久(虚假水位现象造成),这个水位最大偏差的数值决定于扰动的大小,扰动的速度和锅炉的特性,蒸汽流量信号加强后的控制作用对水位的最大偏差起不了多大作用。
加强蒸汽流量信号的作用在于减少控制过程中第一个波幅以后的水位波动幅度和
缩短控制时间,因此蒸汽流量信号也不需过分加强(一般可取k=2)。
5)单级和串级三冲量给水控制系统的比较
对于大型锅炉,通常其给水控制通道延迟性及惯性较大,采用串级控制的控制质量、调试整定比较方便,因此采用串级三冲量给水控制系统。
串级三冲量给水控制系统与单级三冲量给水控制系统相比较,串级控制系统是由两个调节器组成,主调节器pi1采用比例积分控制规律,以保证水位无静态偏差。
主调节器的输出信号和给水流量,
蒸汽流量都作用到副调节器pi2上。
在一般的情况下,副调节器可采用比例调节器,以保证副回路的快速性。
串级系统主副调节器的任务不同,副调节器的任务是用以消除给水压力波动等因素引起的给水流量的自发性扰动以及当蒸汽负荷改变时迅速调节给水流量,以保证给水流量和蒸汽流量的平衡;主调节器的任务是校正水位偏差。
这样,当负荷变化时,水位稳定值是靠主调节器pi1来维持的,并不要求进入副调节器的蒸汽流量信号的作用强度按所谓的“静态配比”来进行整定。
在这里可以根据对象在外扰下虚假水位的严重程度来适当加强蒸汽流量信号的作用强度,从而改变负荷扰动下的水位控制品质。
因此,串级三冲量系统比单级三冲量的工作更合理,控制品质要好一些。
3.200mw机组dcs组态
对于我厂使用的是上海新华控制公司的dcs控制系统它的控制特点是系统组态直观容易上手。
以下是使用新华dcs控制系统对锅炉汽包水位的三冲量控制组态(如图4)。