锅炉给水最小流量调节阀抖动的控制
给水泵最小流量再循环各阀门故障点分析
给水泵最小流量再循环各阀门故障点分析给水泵是火力发电厂的重要辅机之一,其可靠运转直接关系着电厂的安全经济运行。
给水泵除应具有合理的结构、严格的制造工艺和优良的材质外,其抗气蚀性能亦是给水泵的主要性能之一,因为它不但决定着给水泵的工作范围,而且还影响着泵的使用寿命。
给水泵出水量是随锅炉负荷变化的,在启动或低负荷时给水泵在给水量较小情况下运行,水泵体摩擦发热不能被给水及时带走,从而使水温升高,当水温升高到一定程度后会发生汽化形成汽蚀,进而造成给水泵的损坏。
为了保证给水泵能正常运行,不产生气蚀,就必须满足在任何工况下,泵的有效气蚀余量大于或等于必需气蚀余量。
有效气蚀余量取决于泵的入口系统,其大小等于给水泵进口处的给水压力与该处给水温度相应的饱和压力之差。
而必需气蚀余量取决于泵本身的特性,其大小受泵的结构、转速、流量等因素影响。
经分析看出:给水泵的有效气蚀余量和必需气蚀余量均与泵的流量有关,当泵的有效气蚀余量与必需气蚀余量相等时所对应的泵的流量,称之为给水泵的最小流量。
因而有必要对给水泵的给水流量加以控制,以避免给水泵在低于其最小流量时工作。
为此,在给水泵出口处,设置给水泵最小流量管路。
这样,当给水流量小于泵的最小流量时,再循环阀自动打开,把一部分高压给水由泵出口回流到除氧器,使泵在最小流量下维持正常运行。
二、给水泵最小流量再循环阀门特点和故障情况三、给水泵再循环调节阀阀芯吹损图给水泵再循环保护装置主要部件有给水泵最小流量再循环阀、再循环前后截止阀、给水泵再循环逆止阀、压力变送器、差压变送器及过程控制器等。
其中最为关键设备是给水泵最小流量再循环阀,该阀的主要技术要求应满足如下要求:首先需要良好的密封性,通常机组在正常运行时,该阀是处于关闭状态,阀门入口压力即为给水泵出口压力,阀门出口压力为除氧器的工作压力,因此再循环阀要承受10~20MPa或更高的压差,这对阀门的严密性提出了极高的要求,因为阀门一旦出现泄漏,不仅会使阀内件产生冲刷、损坏,而且还直接影响电厂的安全经济运行。
给水泵最小流量控制阀(再循环阀)
一、概述 最小流量控制阀是给水泵的重要设备,与125、200、300、600MW 机组锅炉给水泵配套使用。
当给水流量由于机组运行工况所限低于某一最小值时,将导致给水泵内介质汽化而使设备无法工作甚至损坏。
最小流量控制阀就是当给水流量减小到最小流量时,立即打开,介质经控制阀回到除氧器;当给水流量达到一定量时,最小流量控制阀关闭,系统进入正常工作。
运行时给水泵出口压力很高,而除氧器压力很低(0.8MPa 以下),所以,最小流量阀须承受很高的压差。
开高公司采用多级套筒小孔式节流罩,通过阀芯上下移动改变节流面积,实现流量的调节;小孔式节流罩即是一只节流元件,又是消音器,故该阀门噪音小,耐气蚀;密封面采用免冲刷结构,选用合理的耐冲刷不锈钢材料和适当的表面硬化处理,大大延长使用寿命 ;合理安排压降,通道设计顺畅,避免产生闪蒸、气蚀和涡流;平衡型阀芯设计使阀杆受力较小,操作机构较小。
该阀调节平稳、气蚀小、振动轻、噪音低、磨损小、寿命长,该阀门采用简易装配结构,拆装方便、维修简单。
另外一种结构为迷宫式节流罩。
该型阀门采用多片迷宫片叠合而成的迷宫盘构成节流件,水流在迷宫中曲折来回而节流降压,通过阀芯上下移动来改变节流面积实现调节流量。
具有抗气蚀、耐磨损、低噪音、调节平稳的特点。
是当今高压差阀门技术新潮流。
二、工作原理该系列调节阀由执行机构和阀门本体两部分构成。
执行机构可选用IQL 智能型电动执行机构或DKZ 型电动执行机构及用户指定的执行机构。
IQL 智能型电动执行机构接受DC4-20mA 信号,且输出DC4-20mA 反馈信号,实现比例控制,它无须开盖,可通过红外遥控器完成阀位限位、扭矩设定,阀位校准等各种参数的调整。
DKZ 型电动执行器性能好、价格低、通用性强。
执行机构(或伺服放大器)接受输入信号,产生驱动力,带动阀杆动作,调节介质流量或压力,同时,执行机构反馈一个阀的位置信号,与输入信号比较,使调节阀始终处在与输入信号相对应的位置上,完成伺服调节任务。
一起汽动给水泵小汽机阀门异常波动的技术分析和处理
一起汽动给水泵小汽机阀门异常波动的技术分析和处理摘要:通过对珠海电厂700MW 2#机组2A给水泵高低压进汽调门在运行中异常波动曲线分析,信号测取判断分析,找出高低压调门波动的根本根源出现在油动机上。
并提出进一步处理方案和防范措施。
关健词:汽动给水泵;高低压调门;异常波动;分析;处理引言珠海电厂700MW机组的给水系统配置两台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵(主泵)及一台25%MCR锅炉容量的电动给水泵(启动泵)。
锅炉在启停过程及低负荷时由电动给水泵运行,正常运行时两台汽动给水泵并列运行,满足锅炉给水系统的需要。
汽动给水泵由小汽轮机驱动,通过改变汽轮机的转速来满足不同负荷的要求。
给水泵汽轮机分别由两路汽源驱动,正常运行时,由主汽轮机中压缸排汽(低压汽源)供汽,主汽轮机低负荷时,高压缸排汽作为高压汽源自动供给,两股蒸汽在调节级做功后混合,同时驱动给水泵汽轮机。
如下图:汽动给水泵的调节是这样的:小机是以蒸汽的热能为动力的原动机,由主机的抽汽作为汽源。
小机低压汽源取自中压缸排气,高压汽源取自高压缸排汽,机组正常运行时,就是由低压蒸汽驱动。
当主汽机负荷低于负荷切换点时,小机供汽由低压抽汽口切换到高压抽汽口,高压调节阀开启,将一部分高压蒸汽送入小机,此时低压调节阀保持全开状态,高压与低压两股蒸汽分别进入各自的喷嘴组膨胀,在调节级做功后混合。
随着主机负荷继续下降,高压蒸汽量不断加大,低压蒸汽量不断减少,直到为0。
1.问题的发生:在某日凌晨夜班,珠海电厂第二台机组的2A小汽机低压调门在2点05分左右开始出现了波动,同时OPS来"A BFPT SPEED CONTROL DEVIATION HIGH"报警,其由于控制油压力低而#2控制油泵自动启动运行。
2A小汽机转速最大到了5850RPM(额定转速为5950RPM),最低转速为3690RPM。
出现了“A-BFPT LP CV FULL CLOSED”、“BFPT A HP CONTROL VAVLVE FULL OPEN”报警,8分钟的稳定后又重新开始波动,OPS来“A BFPT SPEED CONTROL DEVIATION HIGH”,A/B小机转速控制、除氧器上水阀跳至手动,水位波动较大。
最小流量阀——精选推荐
最小流量阀一、概述最小流量阀又称锅炉给水泵再循环阀。
在电厂它安装在给水泵出口处,连接至除氧器。
锅炉给水泵把水从除氧器里吸出送往锅炉。
为防止给水泵过热以及防止产生汽蚀,给水泵的流量在任何情况下都必须不小于某一个规定的安全流量,也就是最小流量。
当锅炉给水需要流量很小时,比如汽机跳闸时,需及时打开最小流量阀,把一部分高压水由泵出口处回流到除氧器,以保证给水泵的安全运行。
该阀所在的系统称为再循环系统。
二、最小流量阀的运行工况该阀在正常情况下是关闭的,在汽机跳闸时需要自动打开。
它需要按系统要求调节流量。
该阀的运行参数为:阀前:压力17.5~38.7Mpa 温度141~232℃ 阀后:压力0~0.07MPa 温度41~109℃这就意味着该阀必须承受高压差,防止汽蚀,降低冲刷和噪音,实际工况十分恶劣。
三、性能杰出的专利产品 为了适应这种恶劣工况,苏州德兰能源科技有限公司开发了自主的专利产品。
该阀采用循环对流原理,加工环形沟槽盘片并用盘片叠加成套筒式节流套作为阀门内件,有效降低流体压力,控制流体速度,避免了汽蚀和冲刷,降低了噪音,延长了阀门的使用寿命,是专门适用于再循环系统的特殊阀门。
四、经过实践检验的理想产品该阀于2004年获得国家发明专利,经数年来十多家用户的使用,获得了满意的效果,深得用户好评,是目前最小流量阀产品中的理想产品。
苏州德兰能源科技有限公司。
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网址网址::最小流量循环阀是发电厂锅炉给水泵配套的关键设备,由于此阀门应用于极端恶劣的环境下,阀门会产生严重汽蚀和冲刷而产生损坏,亦会产生很大的噪音和振动,是长期以来困扰全世界阀门专家的难题。
如图1。
图1:图2:我公司资深阀门专家,史道兴高级工程师经过多年潜心研究,发明了环流式最小流量循环阀,一举攻克了最小流量阀长期存在的汽蚀严重,漏流量大,噪音超标,寿命短等诸多问题,为电厂锅炉给水泵的安全运行提供了可靠保证。
锅炉给水系统最小流量阀工作原理
锅炉给水系统最小流量阀工作原理锅炉给水系统的最小流量阀,听起来像个高大上的名词,其实它的工作原理简单得很。
就像你早上起床需要喝水一样,锅炉也需要水,才能正常运转。
没水就像人没了精神,啥都干不了。
这个阀门呢,简单来说就是一个聪明的小家伙,它能控制流入锅炉的水量,让锅炉保持在最佳的“水位”状态。
想象一下,这个阀就像一个调皮的小孩,随时准备调节水流,保证锅炉不会“口渴”或“淹水”。
它的工作原理可真有意思。
锅炉里需要的水量并不是一成不变的,随着锅炉的负荷变化,水的需求量也会相应调整。
你说,要是一直给锅炉灌水,难道不就变成大水缸了?当然不行。
这个最小流量阀就像是一个忠实的看守者,随时监测着锅炉的状态,一旦水流量低于设定的最小值,它就会立刻开启,让水流进来;要是水流量过多,它又会自动关闭,避免浪费。
真是个灵活的小家伙,懂得什么是“适可而止”!这阀门的设计其实也很讲究,里边有个小装置,会根据水的流量变化自动调节开合,就像人在感冒时会自然地咳嗽一样,时刻保持锅炉的水流在安全范围。
想想看,如果没有这个阀,锅炉可能会因为水流不足而出现问题,就像一辆没有油的车,永远开不动。
这不,就像我们常说的“谋事在人,成事在天”,在锅炉的世界里,流量阀就是那“人”,而锅炉则是“天”,二者缺一不可。
此外,这个阀门的材料也相当讲究,通常会使用耐腐蚀的金属,保证它在高温高压的环境中依然能够游刃有余。
想象一下,如果这个阀门容易坏,那锅炉的安全性可就没保障了,搞不好锅炉就得“罢工”了,真是“说了算”的角色。
日常维护也非常重要,定期检查和清洁,确保它的正常运转,就像人要定期体检,才能健康长寿。
最小流量阀的作用不仅仅是简单的水流控制,更是在整个锅炉系统中扮演着重要的角色。
它就像锅炉的“护航员”,确保锅炉在最佳状态下运行,避免故障。
这让我们在使用锅炉的时候心里有底,不用担心突如其来的“意外”。
所以说,这个小阀门绝对是锅炉给水系统中的“隐形英雄”,值得我们点赞!想想如果没有最小流量阀的存在,锅炉就像一辆没有刹车的车,随时可能出事故。
调节阀抖动的原因及处理措施 Microsoft Word 文档 (7)
实例分析锅炉给水最小流量调节阀抖动的原因及处理措施发布时间:2010-11-09 点击数:501珠海发电厂一期项目的2台700MW亚临界机组锅炉为日本三菱公司制造的再热、辐射、强制循环、室外布置锅炉(BM-FRR),额定蒸发量为2290t/h。
其主要蒸汽参数为:过热器出口压力为18.2MPa、温度为541℃、再热器出口压力为5.3MPa、温度为568℃。
汽轮机为日本三菱公司制造的再热凝汽式、三缸四排汽轮机(TC4F-40),额定功率为700MW,最大功率为730MW。
发电机为美国西屋公司制造的水冷定子绕组的氢气内冷发电机,额定功率为746MW,容量为828.889MVA,功率因数0.9,机组运行方式为:定-滑-定。
2号机组投产后2台汽动给水泵的最小流量阀在调节过程中有抖动现象,特别是在370~400MW负荷时,当开度指令为8%~11%的情况下,调节阀抖动更明显。
由于这种状况,造成了最小流量调节阀的阀芯损坏,不得不更换。
为消除最小流量调节阀在低开度指令情况下的抖动问题,通过分析调节阀的控制信号和开度指令并结合实际的运行情况,找出解决问题的办法。
一、给水系统的工艺流程图给水系统由2台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵及其前置泵和1台25%MCR锅炉容量的电动给水泵及其前置泵和6,7,8号高加等组成。
电动给水泵既作为机组启动用,又作为机组正常运行时的备用泵。
各台给水泵的出口有单独的再循环管和最小流量调节阀为泵提供最小流量。
给水系统最小流量控制工艺流程如图1所示(图中只画出1台给水泵)。
二、最小流量阀的控制1、控制信号最小流量阀是以给水泵出口流量(图1中A点处的流量)为控制信号,控制其开度,以保证给水泵的安全运行。
给水泵出口A点处的流量(以下简称泵出口流量)是通过前置泵入口流量孔板测量的流量(图1中B 点处的流量)减去最小流量阀出口处流量(图1中C点处的流量)得到的,如图2所示。
最小流量阀出口C点处的流量是通过阀门开度按图3的曲线计算得到。
给水泵最小流量再循环阀控制方法改进技术
给水泵最小流量再循环阀控制方法改进技术核心提示:在给水泵出口至除氧器之间设置再循环系统。
给水泵再循环系统由再循环管、最小流量再循环阀(简称“再循环阀”)和再循环调节阀前、后阀门组成。
超临界机组给水泵为多级离心泵,其入口为经过给水泵前置泵升压的中压给水,中压给水接近饱和,当给水泵低于最小流量运行时,泵体摩擦的发热量不能被给水带走,使泵内温度升高,当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时,给水就会发生汽化,造成给水泵汽蚀。
为此,在给水泵出口至除氧器之间设置再循环系统。
给水泵再循环系统由再循环管、最小流量再循环阀(简称“再循环阀”)和再循环调节阀前、后阀门组成。
当给水泵低于最小流量运行时,通过再循环系统增加给水泵的入口给水流量,保证给水泵的安全运行;当给水泵流量大于最小流量并有一定余量时,关闭再循环阀,以提高经济性。
1、给水泵的安全工作区给水泵最小流量定值,根据各给水泵运行特性曲线确定,给水泵必须运行在特性曲线的安全工作区,给水泵运行特性曲线见文献[1]。
考虑给水泵运行的不同工况,在给水泵投运或机组运行在低负荷期间,为了使泵工作在安全区,必须由再循环阀来保证流过给水泵的最小流量。
[1]2、再循环阀控制方法及存在的问题再循环阀的控制方法一般分为开关式控制和连续式控制:前者通常用于小容量机组;对于大容量或超临界机组为保证给水流量调节的稳定及提高经济性,再循环阀控制应采用连续式控制。
常规的再循环阀连续控制方法有PID调节控制和单一曲线函数控制。
2.1 PID调节控制PID调节使用单冲量、闭环反馈控制再循环阀,给水泵入口流量与设定值偏差输入PI 调节器,再循环阀为PI调节器控制对象,从而实现最小流量的连续控制。
再循环阀工作在高温、高压且前后压差大的工况中,频繁调整可能导致阀门故障。
此控制方法为连续控制,能够保证给水泵安全运行,但再循环阀的频繁调整,增加了再循环阀故障率;同时,再循环阀的开度变化,会影响锅炉给水流量,从而影响锅炉给水自动的调整,严重时可能造成给水自动控制发散,影响机组运行安全。
锅炉水位三冲量控制及调节
汽包水位三冲量调节系统是指汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号作用于调节器上,即三个被控变量对应一个调节器;工作原理:汽包水位作为主信号,水位变化,调节器输出发生变化,继而改变给水流量, 使水位恢复到给定值;蒸汽流量作为前馈信号,防止“虚假水位”使调节器产生错误的动作;给水流量作为反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用;锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一;汽包水位三冲量调节系统的给水调节阀动作频繁,锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感,稍有不慎就可能出现严重的危险情况,汽包水位三冲量调节系统关系到整个机组的安全运行:若汽包水位过高,会造成蒸汽带水;若汽包水位过低,会造成锅炉“干锅”,可能严重烧坏锅炉设备;汽包水位三冲量调节系统的重要性由此可见一斑,所以汽包水位的相关保护要完善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳;目前,汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟,但在实际锅炉运行中会各种原因导致水位自动调节系统投入困难,甚至自动不能投入;这种现象让人对串级三冲量调节系统的调节能力和控制策略产生疑问;为此云润与大家交流运用心得,对级三冲量调节系统进行定性分析,并对一些异常情况的处理办法进行探讨;1、水位三冲量调节控制策略汽包水位三冲量调节系统使用的三个冲量分别是汽包水位、给水流量和蒸汽流量;汽包水位作为主调PID调节器的输入信号,去抑制水位本身的偏差;副调外给定调节器使用了一个反馈信号给水流量和一个前馈信号蒸汽流量,以消除扰动和虚假水位;各种介绍汽包水位三冲量调节系统的书籍中,都有对传递函数的计算,这些计算对系统设计很重要;如果用经验调节法对于系统维护,则完全可以抛开理论计算;在此只对其物理意义进行定性思考和作一番揣测;反馈信号反馈信号指给水流量信号,也叫内扰;水位三冲量调节系统中被调量发生变化的时候,PID经过运算,去控制执行机构进行合理的动作,执行机构改变给水调节阀的开度,阀门控制介质变化,达到控制给水流量的目的;可是给水调节阀执行机构特性、水位三冲量调节系统的运行状况存在很多差异,这些差异主要有:1执行机构线性:执行机构改变开度后,流量随之改变的大小;2执行机构死区:PID输出每变化多少,执行机构才能动作一次;3执行机构空行程:执行机构在改变动作方向的时候,改变多少开度,给水流量才发生变化减去死区的值;4执行机构回差:执行机构进行开、关两个方向的动作的时候,流量变化不相等,这个流量变化绝对值的差叫回差;5执行机构及阀门的特性曲线改变:阀门线性改变,阀门每变化1%,流量变化量与以往不同;6水位三冲量调节系统软故障:偶尔发生的系统故障使得给水流量变化不均匀,或者时有停顿;7系统介质参数发生变化:指因给水压力、蒸汽压力变化导致给水流量变化;上述差异会对系统的调节造成干扰,甚至上述的情况在运行过程中也在变化;介质参数随时发生变化,其它参数可能缓慢发生变化,大家必须关注这些变化因素;在一个中等容量的机组中,一般汽包水位对给水流量的变化非常敏感,流量变化10t/h左右,就会造成水位逐渐上升;通常执行机构动作1%的开度,就足以造成10t/h的流量变化;水位三冲量调节系统主调的输出给副调一个给水量的指令;如果给水流量信号与这个指令不一致,副调的作用使执行机构改变给水调节阀开度,去让流量信号与主调的输出去一致;如果主调输出没有波动,而流量信号有波动,说明执行机构、阀门甚至给水压力等因素发生变化,这些变化的因素叫做内扰;此时若不管这些变化,将最终会影响到汽包水位,等汽包水位变化后主调再进行调节,就会因延误而过调;副调的作用就是快速消除扰动,如果调节合理则有可能让汽包水位不受干扰或者少受干扰;给水流量信号的设立,一个很重要的作用就是消除内扰;前馈信号前馈信号是指蒸汽流量信号;也叫外扰;当机组负荷需求波动会引起燃烧和蒸汽流量的波动;在蒸汽流量波动的时候就应该及时对系统进行调节,若等到汽包水位开始波动的时候再调节给水流量,汽包水位可能因波动速度较快而纠正较慢出现较大波动;为了克服外扰,所以加入蒸汽流量这个信号;假设机组负荷需要增大,蒸汽流量随之增大,此时不等汽包水位降低,在副调里预先增大给水流量,最终使得汽包水位保持平稳;引入蒸汽流量信号是为了为了克服外扰和“虚假水位”;所谓“虚假水位”是指当机组负荷突然增加,锅炉输出蒸汽量突然增大,此时锅炉因蒸发量增加,给水量未来得及变化,此时汽包水位应该降低;但锅炉出汽量突然增大导致蒸汽压力突然降低,使汽包里汽水混合物中的汽泡急剧增加,汽泡鼓动着汽包水位虚增,造成了汽包水位增高的现象;锅炉出现虚假水位时汽包水位增高,主调使得执行机构关小,加剧了水位降低的情况;但是因为前馈信号的存在,蒸汽流量一旦增大,副调的PID命令执行机构开大,抵消了虚假水位造成的影响;因此副调的反馈信号和前馈信号作用非常大,也非常有必要;控制策略图前馈信号和反馈信号的作用相反;请注意PID的正反作用;2、水位三冲量调节常规参数整定规律有人对串级调节系统的参数整定比较生疏;因为串级系统参数较多,比较不容易分析;下面我们分步骤对参数整定方法作个探讨;设置副调流量系数包括给水流量系数和蒸汽流量系数;这两个系数没有固定值;如果副调的比例作用很弱,这两个系数甚至可以取消不用;之所以要设置流量系数,是要提醒读者注意:在调试过程中,切不可先令副调比例作用过强否则有可能造成系统震荡,最终导致安全事故;一般我们预设这个系数为左右,蒸汽流量系数和给水流量系数应该大致相等;设置副调的比例带非常大,积分时间为无穷大比例作用的大小因系统而异;原则上应该先把副调作用放很小,以防止系统或者副调震荡;设置主调的积分时间为零,比例作用比较弱之所以没有给出比例作用的具体数值,是因为根据不同的系统、不同的DCS系统、不同的程序或PID调节器,这个值差异很大;一般来说,副调的比例带可以先设为150-600,主调比例带设为100-200;逐渐降低主调比例带根据观察结果,逐渐增强比例作用,直到系统接近平稳;或者继续增强比例作用,直到系统接近于等幅震荡,然后把此时的比例带除以,基本上接近于可用了;但是对于汽包水位系统,最好不要调到等幅震荡,这样会使系统处于危险的境地;逐渐增强主调积分作用积分作用逐渐增强,能在较短时间10分钟左右内消静差即可;积分作用不能放得很强,切记主调积分作用太强不仅没有好处,还会带来危害;因为在被调量开始强势回调的时候,需要调节器的输出也要快速回调,这样才能使得被调量不会大幅度超调,而这时候如果积分作用很强,积分作用会使得调节器的输出不仅不回调,而且还可能按照原来的趋势继续调节,一直等到被调量和设定值接近相等的时候,才开始回调,此时为时已晚,必然造成大幅度的超调;要记住:主调积分的目的是为了消除静差的;只要系统没有静差,积分作用就不必要增强;不使用微分作用微分作用可以超前调节,但水位三冲量调节系统不使用微分;因为水位、流量信号大多存在着微小的波动,微分作用会将这些波动放大,造成干扰;主调比例带与副调比例带相乘;减弱主调作用,逐渐增强副调作用主调比例带与副调比例带相乘的积,固定一个数,大约增强副调多大幅度,就减弱主调多大幅度,乘积基本保持不变;在修改主、副调参数的时候应该先减弱一个,再增强另一个,以免系统引起震荡;副调比例作用增强到足够抑制给水流量的扰动为止在负荷大幅度改变时,观察副调的曲线,防止震荡的发生这个阶段容易被忽视,但是非常重要负荷大幅度波动时候,流量最容易引起震荡,此时减弱副调的比例作用,直到不发生震荡为止,然后为了安全,再次稍微减弱副调作用;在调节副调的同时,还需要注意改变主调的比例作用;注意修改主调的积分作用在反复整定主调、副调比例参数之后,要记得积分作用也需要修改;如果副调的比例作用减弱,那么积分作用也要相应减弱,因为调节器的输出是比例和积分相权衡的结果;至此水位三冲量调节系统基本调试结束;为了防止副调震荡,还可以对副调的反馈系数和前馈系数进行修改,基本同减弱副调比例带的作用相当;切记在修改系数时一定要把该系统切换为手动运行方式,否则可能对调节器造成较大干扰,甚至危害锅炉安全运行;。
浅谈调节阀的流量调节
浅谈调节阀的流量调节、调节范围及流量特性调节阀被广泛的应用于电站行业,尤其是在锅炉系统中更为常见,例如:锅炉主给水系统、旁路系统、减温水系统等。
并且调节阀性能的好坏直接影响着整个系统的运转,因此,合理的设计及选取调节阀对于整个系统的安全性、稳定性、经济性和可靠性有着十分重要的作用。
随着电站行业的迅速发展,对调节阀的要求也越来越高,调节阀往往要在一个较大的流量范围内高度精确地调节或控制流体的流动,并且能根据阀杆的规定运动方式预计流量。
因此,流量调节、调节范围及调节特性是设计及选取调节阀时所必须考虑的因素。
1 流量调节流量即单位时间内通过阀门的流体质量或体积;调节的流量即按照某一规定的规律随时间变化的流量,即使进口端有适当的压力变化,也可以要求流量在有限的范围内变化。
例如:在锅炉主给水及旁路系统调节阀来实现锅炉的给水量,在锅炉喷水减温器的喷水管道上调节喷水量以达到调节锅炉介质温度的目的。
为了在适当的范围内调节流量,①在设计或选型调节阀时,流量系数应该留有一定的裕量,以便在流量发生波动或比预期的流量大时,流量仍有可调性。
一般具有直线调节特性的阀门推荐取计算流量系数的1.15~1.66倍,具有等百分比调节特性的阀门推荐取计算流量系数的1.22~2倍。
②考虑调节阀必需的或规定的压降值,系统压降的分配需要根据具体情况而定。
③选定阀门阀瓣的调节特性以满足工况的需要。
最后应该考虑流量范围,阀门必须在整个流量范围内保持有效调节。
2 调节范围调节范围是用来描述阀门在整个流量范围保持必要调节的能力的一个参数,调节范围的大小也可用可调比来表示,调节阀的可调比就是调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比。
若以R来表示,则R=Qmax/Qmin,最小流量Qmin是指可调流量的下限值,它与泄漏量是不同的。
阀门的可调比取决于阀门类别、阀门增益和阀门调节元件的特性。
例如:单座阀、双座阀、蝶阀、或球阀,最小可调流量系数被认为是,在此系数下,阀门的增益显著地大于由阀瓣特性决定的值。
过热器减温水调节阀振动及易泄露分析及解决方案
收稿日期:2018-04-13作者简介:吕新乐(1984—),男,江苏徐州人,热能与动力工程师/锅炉本体检修工技师,本科,毕业于河海大学,热能与动力工程专业,主要研究方向:电厂锅炉及管阀。
摘要:我厂减温水调节阀目前存在2方面问题:1)阀门在一定开度区间振动明显;2)阀杆处易泄露。
高温高压阀门泄露会对附近设备和人员造成较大伤害。
通过计算分析,找到问题产生原因为阀门选型不合理。
经过改进最终解决问题,提高了设备的安全性。
关键词:锅炉;调节阀;振动;泄露中图分类号:TK223.3+2文献标志码:B文章编号:1005-7676(2018)03-0075-04LYU Xinle,FU Bin,LUO Jiangyong,BIAN Pengfei(Guaongdong Zhuhai Jinwan Power Co.,Ltd.,Zhuhai 519000,Guangdong,China)There are 2problems in the temperature control valve of our plant:1)the valve has obvious vibration in certainopening interval;2)the valve stem leaks easily.High temperature and high pressure valve leakage will cause greater damage to nearby equipment and personnel.Through calculation and analysis,this paper finds out the cause of the problem:the valve type selection is unreasonable.After improvement,the above problem is solved and the safety of the equipment isimproved.boiler;regulating valve;vibration;leakage过热器减温水调节阀振动及易泄露分析及解决方案吕新乐,傅斌,罗江勇,边鹏飞(广东珠海金湾发电有限公司,广东珠海519000)引言过热器减温水调节阀由于动作极其频繁,盘根损耗较快,容易在盘根处泄露,该问题也是电力行业的老大难问题,不少电厂通过增加隔离阀、阀门换型或改造等手段取得了不错的效果。
锅炉汽包水位波动成因分析及解决方案
锅炉汽包水位波动成因分析及解决方案刘亚坤【摘要】中冶京诚(营口)中试基地锅炉房为全厂生产提供蒸汽保障.其中3台国产锅炉存在汽包水位控制问题,经常造成锅炉误动作停炉,影响生产.提出了一种解决方案,即利用现有设备,调整自动化系统多个参数及相关工艺过程.改造后,既节约了资金,又保证了锅炉生产稳定,创造了长期的经济效益.%CERI Yingkou Equipment Development and Manufacturing Co. , Ltd boiler factory supply steam for manufacture. The boiler factory has 4 boilers now, 3 of them are made in China, they has some problems at steam drum water fluctuation. Sometimes its cause the boiler emergency stop. The essay discuss one of the solution that use the existing equipment. The solution only adjust some parameter of automatic system and change some process engineering . Using this solution not only save the money but insure the boiler steady running. Long time economic benefits is gained.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)027【总页数】4页(P6717-6719,6723)【关键词】锅炉;水位;调节阀;PID;控制【作者】刘亚坤【作者单位】中冶京诚(营口)中试基地,营口115004【正文语种】中文【中图分类】TK223.12中冶京诚(营口)装备技术有限公司锅炉房是该厂重要的生产单位,锅炉系统为全公司正常生产提供基本保障。
关于电动给水泵逻辑概述
关于电动给水泵逻辑鹤壁鹤淇电厂2*660MW超超临界机组一、给水泵组系统概述每台机组配置两台50%BMCR容量的汽动给水泵组,给水泵由小汽机驱动。
另设一台30%BMCR容量的启动电动定速给水泵,在机组启动状态下,向锅炉连续供水并向锅炉主、再热蒸汽系统及汽轮机高压旁路供减温水。
给水泵出口装设有一只逆止阀和一只电动隔离阀。
逆止阀前接出一路再循环管回除氧器。
电泵泵底设有暖泵放水门至地沟,泵启动前,需要进行暖泵。
给水泵引出一路中间抽头供锅炉再热蒸汽减温器喷水。
二、电动给水泵组参数:三、电动给水泵启停1)电动给水泵组启动具备条件1 确认电动给水泵、除氧器、锅炉给水系统检修工作全部结束,工作票终结。
现场整洁,管道保温良好。
2 表计齐全,各压力表、流量表一、二次门开启,信号及仪表电源已送,DCS参数显示正常。
3 各电动门、气动阀电源、气源已送,开关试验正常。
4 确认电动给水泵所有静态联锁保护试验合格、电机测绝缘合格。
5 开、闭冷水系统投入运行。
6 电泵稀油站油位正常、油质合格,具备投入条件。
2 )电动给水泵组启动前检查1 检查除氧器水质合格,水位正常,除氧器水箱水温已加热到锅炉上水所需温度。
2 电泵稀油站油位在1/2以上,油质良好,润滑油滤网、冷油器投用正常。
3 启动电泵稀油站一台润滑油泵,检查润滑油压力在0.15MPa以上,投入备用泵联锁。
检查各轴承油位、油流正常,油系统无漏油。
4 检查给水系统各阀门处于启动前位置。
5 确认循环水、开式冷却水、闭冷水、凝结水系统运行正常。
6 投入冷油器、电机空冷器冷却水。
7 投入给水泵机械密封冷却水,检查冷却水压力、流量正常,无泄漏,注意对机械密封水管路排空气。
8 关闭电泵出口门及所有放水门,开启泵体及给水管路系统放气门,缓慢打开电泵入口电动门,从除氧器注水到电泵出口门,检查系统无泄漏,对系统排空气后关闭放气门,全开电泵进水门。
注意在注水放气期间,除氧器水位保持正常,应多次对密封水回路排空气,同时对主泵进行预暖。
直流锅炉给水与负荷调整的关系
直流锅炉给水与负荷调整的关系杨连合(天津华能杨柳青热电有限责任公司发电部)关键词:直流锅炉给水控制负荷调整引言:直流锅炉因其金属耗量少、无厚壁元件、启停速度快、负荷适应性强,逐渐成为我国电力工业发展主流。
由于直流锅炉水冷壁全部由小直径管组成,管壁又薄,所以工质和金属的蓄热能力较小,一般只有汽包锅炉的1/2——1/4,因而当外界负荷变化时,引起的压力变化速度往往是汽包锅炉的的一倍以上。
又由于其蒸发、加热、过热没有固定的界限,所以无论是水、燃料、还是受热面吹灰等扰动,都将导致各区段出口温度的变化和分界线的移动。
因此,需要良好的静态和动态调节特性。
下面我们讨论一下直流锅炉给水的调节:一、直流锅炉的形式:直流锅炉工质流动是依靠给水泵的压头来实现的。
给水在给水泵压头的作用下顺序一次通过加热、蒸发、过热,即水冷壁中工质流量等于蒸发量。
但在启动初期因压力低,工作稳定性差,且给水流量低,容易造成水冷壁局部过热,不能保证水冷壁安全运行,因此直流锅炉必须加装复杂的启动系统。
典型的启动系统主要有以下两种——水冷壁出口电动调整门启动分离器水冷壁疏水扩容器给水泵①去过热器水冷壁给水泵②1,系统①依靠给水泵及水冷壁出口电动门调整水冷壁的压力及流量,保证锅炉安全稳定运行。
工质经分离器分离后,蒸汽进入过热器,水排至疏水扩容器。
随着负荷的增加逐渐开满水冷壁出口调整门,关闭分离器放水电动门,变为纯直流运行方式。
这种启动方式要排放大量工质、热量,不经济。
2,系统②启动分离器分离出的水经炉水循环泵并入给水去水冷壁,保证水冷壁有足够的工质冷却。
随着负荷的增加逐渐加大给水量,减少循环水量直至停止炉水循环泵运行变为纯直流运行方式。
二,直流锅炉给水控制:以我厂300MW机组为例,介绍直流锅炉给水控制。
我厂锅炉设备概况,#5、6锅炉为德国Babcock公司设计、制造,部分受热面由武汉锅炉厂分包制造的BLK-1025型亚临界参数、一次中间再热、本生型液态排渣直流锅炉。
蒸汽锅炉给水系统振动的原因分析及预防措施
采用这种结构时, 由于图 2 中序号 3 法兰连接 处在水空间, 在锅炉运行过程中, 即使该处的垫片密 封不严或损坏 , 锅筒汽空间的蒸汽也不可能进入给 水管。实际上 , 随着水火管蒸汽锅炉与水管蒸汽锅 炉的大型化, 由于结构受限, 有时锅炉给水管从锅筒 汽空间接入也是不可避免的。在进行锅炉设计时, 可采取以下措施: ( 1)在结构允许的情况下 , 设置配水槽。 ( 2)给水分配管上小孔的开孔方向应朝下 , 以 避免锅炉水位出现波动时, 小孔暴露在汽空间。 ( 3)装有可分式铸铁省煤器的锅炉宜采用旁路烟 道或其他有效措施, 同时应设旁通水路; 装有不可分式 省煤器的锅炉应装设再循环管。在可分式省煤器出口 集箱上应设有压力表、 温度计、 安全阀和空气阀。 ( 4)在给水管道的最高处应设置空气阀。 ( 5)在给水管法兰的连接螺栓上加弹 簧垫圈, 以防给水管振动时螺栓松动。 ( 6)在锅炉安装使用说明书及锅炉制造工艺卡 中明确给出给水管路及锅筒内部给水装置的制造、 安装要求。 3 . 2 制造 、 安装 为了保证锅炉安全运行 , 防止给水系统振动 , 在 锅炉内部装置的制造、 安装、 检查、 修理中, 应加大锅 筒内部装置及给水系统的监检力度, 做到: ( 1)制造 时按 图施 工。同 时需 要有 正确的 态 度, 要像对待受压部件那样一丝不苟, 不应放过如内 部残留、 毛刺、 飞溅、 制造偏差大等问题。 ( 2)安装时应准确保证图纸要求的尺寸 , 规范 操作 , 提高装配精度 , 消除质量隐患。同时 , 应特别 注意给水管在连接处的严密性。 ( 3)加强和重视对锅筒内部给水装置的检查和 修理 , 检查给水管连接处是否严密 , 有无腐蚀穿孔, 配水槽能否保证给水从槽顶溢出 , 有无泄漏等。 3 . 3 运行 锅炉运行中应注意的问题: ( 1)在锅炉点火起动时, 必须 先排净给水管道 和省煤器内的空气。若有省煤器旁通烟道时, 则在 升火前应关闭省煤器前的烟道门 , 使烟气经旁路通 往烟囱, 如无旁通烟道时则在升火前应开启省煤器 的旁通水路阀门。 ( 2)在锅炉正常运行时 , 注意锅炉运行水位, 不 宜长期在低水位运行。保持给水压力或温度均衡。 严格掌握进入锅炉的水质, 防止省煤器管严重结垢 或被杂物堵塞。
锅炉给水调节阀故障导致全装置停车
锅炉给水调节阀故障导致全装置停车锅炉给水调节阀的故障是导致全装置停车的常见问题之一。
接下来,我将详细介绍锅炉给水调节阀故障的原因、影响以及处理方法。
首先,让我们了解一下锅炉给水调节阀的作用。
锅炉给水调节阀是锅炉系统中的关键部件,用于控制锅炉水的流量。
它的主要作用是调节锅炉水的供给量,以保持锅炉的稳定运行,避免过热或缺水等问题。
然而,锅炉给水调节阀可能出现故障,导致全装置停车。
造成锅炉给水调节阀故障的原因很多,下面列举几种常见的情况:1. 阀门堵塞:由于锅炉给水中可能含有颗粒物或污垢,长时间使用后,阀门内部可能会出现堵塞,导致调节阀无法正常开闭。
2. 机械故障:调节阀的机械部件在长期使用后可能会出现磨损或松动,导致阀门无法正常开闭或无法保持稳定的开度,从而影响水流的调节。
3. 气泡:在给水管道中存在气泡,当气泡进入调节阀内部时,会影响阀门的正常运行,可能导致阀门卡住或无法自由开闭。
4. 电控故障:某些调节阀是通过电控系统来控制的,如果电控系统出现故障,可能导致调节阀无法正常工作。
这些故障可能会导致锅炉给水调节阀无法正常工作,进而影响锅炉的供热能力。
当调节阀故障导致全装置停车时,会造成以下影响:1. 供暖中断:锅炉停车会导致供暖系统中断,用户无法获取到热水和暖气,给生活带来不便。
2. 设备损坏:如果锅炉停车的时间过长,可能会导致设备受损。
例如,锅炉内的水可能过热,引起锅炉壳体膨胀破裂等问题。
3. 经济损失:由于停车导致供暖中断,用户可能会选择其他供暖方式,从而造成能源的浪费和经济损失。
接下来,我们将讨论处理锅炉给水调节阀故障的方法:1. 检查阀门:首先检查调节阀是否堵塞,可以拆卸并清洗阀门内部的杂质。
如果阀门严重磨损或损坏,可能需要更换阀门。
2. 检查机械部件:检查调节阀的机械部件是否正常,如弹簧是否变形、连接杆是否松动等。
如果有问题,需要进行维修或更换。
3. 除气处理:如果锅炉给水调节阀故障是因为气泡导致的,可以通过启动除气装置来排除气泡。
锅炉调节的技术方法
锅炉调节的技术方法锅炉调节是指根据工作条件和用户需求,通过调整锅炉的工况参数,使锅炉达到稳定、高效的运行状态。
锅炉调节技术方法主要包括燃烧调节、给水调节和热负荷调节等方面。
下面将详细介绍这些技术方法。
1. 燃烧调节燃烧调节是指通过调整燃烧器的燃烧参数,使锅炉的燃料燃烧效果达到最佳状态。
常用的燃烧调节技术方法包括:(1) 燃烧器调节:通过调整燃烧器进气调节风门、出口风门和燃油喷嘴的开度,控制燃烧器的燃烧风量、供油量和燃料分配,达到燃烧效果的最佳状态。
(2) 燃烧器运行状态监测:通过监测燃烧器的燃烧风压、燃烧器内部温度和火焰形态等参数,及时调整燃料供给和燃烧风量,保证燃烧效果的稳定性和高效性。
2. 给水调节给水调节是指通过调整锅炉的给水参数,保证锅炉的水位、压力和流量等指标处于正常范围内。
常用的给水调节技术方法包括:(1) 给水流量调节:通过控制给水泵的转速和启停,调节给水流量,使锅炉的水位保持在正常范围内。
(2) 水位控制调节:通过调整水位控制器的参数,控制给水泵的自动补水或排水,使锅炉的水位稳定在设定值附近。
(3) 水质调节:通过调整给水处理设备的操作参数,保证锅炉给水的硬度、碱度和溶解氧等指标符合要求,防止发生水垢和腐蚀等问题。
3. 热负荷调节热负荷调节是指根据用户需求和外界环境的变化,通过调整锅炉的负荷参数,保证锅炉运行的稳定性和安全性。
常用的热负荷调节技术方法包括:(1) 负荷平衡调节:通过调整锅炉的供热面积、传热介质流量和温度等参数,使锅炉的供热效果达到最佳状态,满足用户需求。
(2) 烟气侧调节:通过调整锅炉的烟气流量、烟气侧传热面积和烟气温度等参数,控制锅炉排烟温度和排烟损失,提高锅炉的热效率。
(3) 燃料切换调节:根据用户需求和燃料市场情况,及时切换燃料类型和供应方式,以适应不同的热负荷需求。
综上所述,锅炉调节的技术方法主要包括燃烧调节、给水调节和热负荷调节等方面。
通过合理应用这些技术方法,可以实现锅炉的稳定、高效运行,从而提高能源利用效率和经济效益。
干熄焦锅炉系统参数调节控制方法
干熄焦锅炉系统参数调节控制方法一、概述:1、干熄焦是一种节能、环保且能提高焦炭质量的熄焦工艺,干熄焦系统因设计能力不一,选用的设备不同,其基本参数及技术经济指标有较大的差异。
2、干熄焦的处理能力应与焦炉的生产能力相匹配,选用最经济的处理量;而干熄焦锅炉的选型则主要根据各厂对能源的要求不同而定。
二、XXX焦化厂干熄焦的基本参数:1、XXX焦化厂5#、6#焦炉为一个炉组,均为6m的大容积焦炉,碳化室总计100孔,单孔产焦量约为21.5吨,年产焦炭约100万吨。
2、5#、6#焦炉干熄焦焦炭的处理能力为125t/h,干熄焦没有备用装置,当干熄焦年修或运焦系统出现故障时采用湿法熄焦。
①、装焦温度1000±50℃;②、排焦温度不大于205℃;③、干熄炉入口气体温度~130℃;④、干熄炉出口气体温度900~980℃;⑤、干熄焦循环风机通风能力178000Nm3/h;⑥、锅炉蒸发量正常67t/h;⑦、蒸汽温度450±10℃;⑧、蒸汽的压力4.6±0.2MPa。
三、锅炉系统参数控制:1、锅炉给水温度:①、锅炉给水温度要控制在104℃;②、如果锅炉给水温度达不到104℃时,这时除氧器除氧能力不足,容易使除盐水内带O2,会造成省煤器管出现氧腐蚀,降低锅炉的使用寿命。
2、汽包水位:①、在正常生产中是由锅炉给水三冲量调节,三冲量调节阀根据汽包水位、蒸汽流量、给水流量的三个信号来调节锅炉的给水,从而有效地调节汽包的水位。
②、当汽包水位出现高报时,应将三冲量调节阀由自动状态调节到手动状态,关小三冲量调节阀门。
③、如果汽包水位继续上升,就要开启紧急放水阀来降低汽包水位。
④、如果汽包水位继续上升,还需调节锅炉给水泵的最小流量阀,开大给水流量调节阀,调节给水流量使汽包水位保持在正常的水平。
3、主蒸汽压力:①、锅炉产生的蒸汽压力及锅筒压力都由主蒸汽压力调节阀来控制。
②、主蒸汽压力调节阀可采用手动和自动两种调节方式,手动操作即指根据要求直接控制其开度。
锅炉给水最小流量调节阀抖动的控制doc-锅炉给水最小流量
锅炉给水最小流量调节阀发抖的控制作者:刘元胜广东省珠海发电厂摘要:珠海发电厂2号机组2台汽动给水泵的最小流量阀,在调节过程中有发抖现象,出格是在370~400MW负荷时,当开度指令为8%~11%的情况下,发抖极明显。
通过该阀可能发生发抖的原因阐发,得出最小流量阀的特性不好、控制回滞线较窄及在小开度指令下阀门会发生发抖。
可采用增加控制指令曲线回滞线的宽度、避开最小流量阀在小开度范围内工作、更换为特性好的阀门、更换阀门的执行机构、改变控制曲线等方法消除给水最小流量调节阀的发抖。
改良控制指令曲线后,运行1年中,最小流量阀未发生发抖现象。
关键字:给水系统最小流量调节阀控制阐发处置珠海发电厂一期2台700MW亚临界机组,锅炉为日本三菱公司制造的辐射、再热、强制循环、室外安插锅炉〔BM-FRR〕,额定蒸发量为2290t/h,主要蒸汽参数为:过热器出口压力为18.2MPa,温度为541℃,再热器出口压力为5.3MPa,温度为568℃。
汽轮机为日本三菱公司制造的再热凝汽式、三缸四排汽轮机〔TC4F-40〕,额定功率为700MW;最大功率为730MW。
发电机为美国西屋公司制造的水冷定子绕组的氢气内冷发电机,额定功率为746MW,容量为828.889MVA,功率因数0.9,机组运行方式为:定-滑-定。
2号机组投产后,2台汽动给水泵的最小流量阀在调节过程中有发抖现象,出格是在370~400MW负荷时,当开度指令为8%~11%的情况下,调节阀发抖更明显。
由于这种状况,造成了最小流量调节阀的阀芯损坏,不得不更换。
为消除最小流量调节阀在低开度指令情况下的发抖问题,通过阐发阀门的控制信号和开度指令并结合实际的运行情况,找出解决问题的方法。
1 给水系统工艺流程给水系统由2台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵及其前置泵和1台25%MCR锅炉容量的电动给水泵及其前置泵和6,7,8号高加等组成。
电动给水泵既作为机组启动用,又作为机组正常运行时的备用泵。
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锅炉给水最小流量调节阀抖动的控制
珠海发电厂一期2台700MW亚临界机组,锅炉为日本三菱公司制造的辐射、再热、强制循环、室外布置锅炉(BM-FRR),额定蒸发量为2290t/h,主要蒸汽参数为:过热器出口压力为
18.2MPa,温度为541℃,再热器出口压力为5.3MPa,温度为568℃。
汽轮机为日本三菱公司制造的再热凝汽式、三缸四排汽轮机(TC4F-40),额定功率为700MW;最大功率为730MW。
发电机为美国西屋公司制造的水冷定子绕组的氢气内冷发电机,额定功率为746MW,容量为828.889MVA,功率因数0.9,机组运行方式为:定-滑-定。
2号机组投产后,2台汽动给水泵的最小流量阀在调节过程中有抖动现象,特别是在370~400MW负荷时,当开度指令为8%~11%的情况下,调节阀抖动更明显。
由于这种状况,造成了最小流量调节阀的阀芯损坏,不得不更换。
为消除最小流量调节阀在低开度指令情况下的抖动问题,通过分析阀门的控制信号和开度指令并结合实际的运行情况,找出解决问题的办法。
1 给水系统工艺流程
给水系统由2台50%MCR锅炉容量的汽动给水泵及其前置泵和1台25%MCR锅炉容量的电动给水泵及其前置泵和6,7,8号高加等组成。
电动给水泵既作为机组启动用,又作为机组正常运行时的备用泵。
各台给水泵的出口有单独的再循环管和最小流量调节阀为泵提供最小流量。
给水系统最小流量控制工艺流程如图1所示(图中只画出1台给水泵)。
2 最小流量阀的控制
2.1 控制信号
最小流量阀是以给水泵出口流量(图1中A点处的流量)为控制信号,控制其开度,以保证给水泵的安全运行。
给水泵出口A点处的流量(以下简称泵出口流量)是通过前置泵入口流量孔板测量的流量(图1中B点处的流量)减去最小流量阀出口处流量(图1中C点处的流量)得到的,如图2所示。
最小流量阀出口C点处的流量是通过阀门开度按图3的曲线计算得到。
图3(a)和(b)分别为汽动给水泵和电动给水泵最小流量阀开度-流量曲线。
2.2 最小流量阀的开度指令
最小流量阀的控制主要是按其开度指令来调节阀门的开关。
图4是最小流量阀控制原理图。
图5(a)和(b)分别为汽动给水泵和电动给水泵控制回滞线,其中f1(x)、f2(x)分别是关指令和开指令曲线。
2.3 控制简述
下面以汽动给水泵为例,简述最小流量阀的调节控制过程:
(1)给水泵启动时,A点处的流量小于40t/h,最小流量阀的开度指令为100%;
(2)当A点处的流量大于或等于40t/h(若最小流量阀已处于全开,根据图3(a)得C点处的流量为427t/h,则B点处流量大于或等于467t/h),最小流量阀开始关闭,关指令按图5(a)f1(x)曲线给出;
(3)在关阀的过程中,如果A点处的流量继续增加,阀门沿f1(x)指令曲线关阀;如果A点处的流量减小,此时阀门是否动作,视流量减小的幅度而定,如图5所示;如果流量由M减少至N,由于控制采用了大、小选逻辑,此时阀门的指令不会由μM增加至μN,而只是维持μM不变,直至A点处流量减小到O点处时,阀门才会沿f2(x)曲线开阀;
(4)当A点处的流量大于690t/h时,最小流量阀全关;
(5)当A点处的流量小于650t/h时,阀门沿着f2(x)指令曲线开阀;
(6)在开阀的过程中,如果A点处的流量继续减少,阀门沿f2(x)指令曲线开阀;如果A点
处的流量增大,此时阀门是否动作视流量增大的幅度而定,如图5所示;如果流量由N增加至M,由于控制采用了大、小选逻辑,此时阀门的指令不会由μN增加至μM,而只是维持μN不变,直至A点处流量增加到P点处时,阀门才会沿f1(x)曲线关阀。
3 最小流量阀抖动的原因
3.1 A点处的流量小波动的原因
从以上控制过程可以看出:由于最小流量阀的开关指令不是1根曲线,且采用了大、小选控制逻辑,因此调节阀门开关时,A点处的流量小波动(对汽动给水泵反方向波动幅度小于40t/h 时),阀门指令不会变化,不可能造成阀门由原来的开突变到关,或相反。
所以,从控制原理上分析,阀门不可能产生抖动。
3.2 最小流量阀特性不好的原因
如果最小流量阀的特性不好,比如死区较大,那么在小开度指令的情况下,A点处的流量有可能发生突变,并且突变的范围有可能大于40t/h,这就有可能造成最小流量调节阀抖动,甚至振荡。
下面是其中1种情况的分析:
如果A点处流量为650~690t/h,阀门沿f1(x)曲线工作。
如果流量增大,阀门指令减小;由于阀门特性差,阀门关一点就使最小流量阀出口的流量为0,A点处流量突然增加,此时DCS 的给水控制系统为维持汽包水位就会通过调节给水泵的转速使A点处流量减少。
由于控制回滞线较窄,A点处流量减小至650t/h时,最小流量阀工作在f2(x)曲线上。
由于阀门特性差,开阀门指令较小时,最小流量阀出口的流量几乎无变化,阀门开到某值时,则阀出口流量突然增加使得A点处的流量突然下降,使最小流量阀的开指令继续增加,形成正反馈,A点处流量大幅下降,此时DCS为维持汽包水位就会通过调节给水泵的转速使A点流量增加。
如果A点处流量突然增大的量超过40t/h,最小流量阀由f2(x)曲线开阀跳到f1(x)曲线上关阀,这样就完成了1次振荡的过程。
以上分析得出阀门抖动或振荡的原因:(1)最小流量阀控制曲线回滞线太窄;(2)最小流量阀的特性差,尤其是阀门死区太大。
3.3 最小流量阀抖动的原因
从实际运行的情况发现:最小流量阀在8%~11%的开度时,即使阀门的开度指令没有变化,阀门也有抖动现象。
造成这种抖动的原因是:由于要求最小流量阀需具备快关和快开的能力,在调试时,将阀门中的放大器调整为8~9s的时间内完成快关和快开。
这就使得阀门的执行机构特性不能同时满足快关和快开的时间,又保证其在小输入的情况下工作稳定,因此,阀门在小指令开度时就会发生抖动现象。
4 防止阀抖动的办法
可采用下列办法防止最小流量调节阀抖动。
(1)如果阀门抖动的原因是由于阀门特性及控制指令曲线的回滞线窄造成的,则应增加控制指令曲线的回滞线的宽度。
并且在确保安全的前提下,尽可能避开最小流量阀在小开度范围内工作。
如果要从根本解决阀门特性不好的问题需更换特性好的阀门。
(2)如果阀门抖动并非由于阀门指令变化而引起的,而是由于阀门内的放大器使得执行机构特性变差,工作不稳定造成的。
解决的最好办法是更换阀门的执行机构。
当然也可以通过改变控制曲线的方法使阀门不工作在小开度指令的区域内,如图6所示控制曲线,使阀门工作在15%~100%的区域内。
5 处理结果
根据分析并结合实际运行情况,采用修改调节阀的控制指令曲线的办法,使用最小流量阀控制指令曲线,避免最小流量阀工作在小开度指令的范围内。
改进控制指令曲线后,最小流量阀门运行近1年,再未发生抖动现象。