第十一章 汽包锅炉给水自动控制系统ppt课件
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锅炉汽水系统学习资料ppt课件
此外，在再热器进口设有二只事故喷水减 温器，喷咀为莫诺克喷咀，在紧急事故状 态下用来控制再热蒸汽进口汽温。减温器 布置在墙式再热器进口管道上，左、右各 一，其最大设计喷水量为82t/h，喷水由给 泵抽头来，经过隔绝阀后分二路，分别经 过电动调节阀和电动球阀后进入减温器,减 温器喷水方向与蒸汽流动方向一致。减温 器集箱规格为Φ 660×20，材料为SA-106 B。
省煤器简述
省煤器布置于锅炉的后烟井低温过热器下 面，两组布置，采用光管蛇形管，管子规 格为Φ51×6mm，材料SA-210 C，共135排， 每排由四根并联蛇形套管组成。顺列布置， 横向节距为144mm，纵向节距为102/69mm。 省煤器由吊板和管夹支吊，分别承载于四 只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列 再通过省煤器中间集箱上的64根悬吊管悬 吊承载，悬吊管规格为Φ60×10mm，共256 根，材料SA-210 C，悬吊管内的冷却介质19
管间纵向定位与分隔屏相同，亦采用活动 连接件，连接件沿后屏高度布置5处，管屏 间的横向定位采用流体冷却定位管，冷却 蒸汽从延伸侧墙进口连接管道上分4路引出，29
30
31
32
过热器喷水减温系统
过热蒸汽调温除受燃烧喷咀摆动影响外， 主要靠喷水调温，其布置两级喷水减温器， 一级减温器共2只，布置在低温过热器出口 与分隔屏进口之间左、右两侧连接管道上， 喷咀采用多孔笛形管结构，笛形管 Φ63×5mm，开有169只Φ6.5mm的小孔，减 温 器 集 箱 规 格 Φ559×65mm， 材 料 12Cr1MoVG，用以控制进入分隔屏的蒸汽温 度；第二级减温器共2只，布置在末级过热 器 进 口 左 、 右 两 侧 连 接 管 道 上 ， 多 孔 笛形 33
共四个
22
省煤器 出口联箱
锅炉给水全程控制系统方案
W
WW
W
W
增大给水流量信号灵敏度αW ，相当于增加主回路等效比例调 节器的比例带，使调节动作减慢，稳定性提高；但对于内回路，
相当于增加了内回路开环放大系数，使内回路稳定性下降。因此
当增大给水流量信号灵敏度αW 以提高主回路稳定性时，必须相 应增加内回路PI调节器的比例带，以保持内回路的稳定。
（2） 求调节器参数δ、Ti的整定值 调节器的参数只能用试验方法确定 : 然后设试置验一时个，较先大设的置δ好值α（W 如值δ（=令50α%W）=，0.2观3）察，内并回令路T的i=动10态s， 过程，逐渐减小δ值至内回路开始振荡（Ψ>0.9时为止），此 时的δ值即为调节器的整定参数。 试验结果：δ=30% Ti =6s
DD WW
D
WW D
W
例11－1 某汽包锅炉采用图11－7所示的单级三冲量给水控制系
统。已知调节器
用PI控制规律 WT(s) 1 (1 1 ) ;
TiS
控制对象的传递函数为： WOW(s) H (s) 0.037
W (s) s(1S) S(1 30S) WOD(s) H (s) K 2 3.6 0.037
静态时：VD VW VH V0或V0 VH =VD VW
(11 5)
一般选择VD＝VW ，则静态时汽包水位信号VH 与汽包水位给 定值信号V0相等，从而使调节过程结束后的汽包水位 H与汽包水 位给定值H0相等。
（1）内回路的分析整定
在内回路中，可以把调节器以外的执行机构、调节阀、变送
s
式中：T2——响应曲线 H2的时间常数，约10～20s； K2——响应曲线 H2的传递系数； ε ——汽包水位反应速度。
《锅炉给水控制系统》课件
07
结论
本课程的主要内容总结
锅炉给水控制系统的重要性和作用
介绍了锅炉给水控制系统的基本概念、原理和功能，以及其在工业生 产中的重要性和作用。
给水控制系统的组成和原理
详细介绍了给水控制系统的组成，包括传感器、控制器、执行器等， 以及各部分的工作原理和相互之间的联系。
控制策略和控制算法
讲解了常用的控制策略，如PID控制、模糊控制等，以及控制算法的 设计和实现。
实际应用案例分析
通过实际案例的分析，介绍了给水控制系统在工业生产中的应用和效 果。
对未来学习和实践的建议
深入学习控制理论
建议学习者深入学习控制理论，了解各种控 制算法的原理和应用场景。
实践操作和实验
建议学习者多进行实践操作和实验，通过实 际操作加深对给水控制系统的理解。
关注新技术发展
建议学习者关注新技术的发展，了解最新的 控制技术和应用趋势。
随着自动化技术的发展，出现了各种 形式的自动控制系统，如PID控制器 、模糊控制、神经网络控制等。
03
锅炉给水控制系统的组成与工作 原理
组成部件
传感器
用于检测锅炉给水流量、压力、温度等参数 ，并将检测信号传输至控制器。
执行器
接收控制指令，调节给水阀门开度，控制给 水流量。
控制器
根据传感器传输的信号，通过运算处理，输 出控制指令。
控制策略
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PID控制策略
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PID控制是一种经典的控制策略，通过比例、积分和微分 三个环节来调整控制信号，以减小系统的误差。
在此添加您的文本16字
PID控制策略简单易行，但对参数调整要求较高，否则可 能导致系统性能不佳。
给水全程控制ppt课件
单元机组给水全程自动控制
测量信号的自动校正
锅炉从启动到正常运行或是从正常运行到停炉的过程中， 锅炉从启动到正常运行或是从正常运行到停炉的过程中， 蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化，这就使水位、 蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化，这就使水位、给水流量 和蒸汽流量测量信号的准确性受到影响。 和蒸汽流量测量信号的准确性受到影响。为了实现全程自动控 要求这些测量信号能够自动地进行压力、温度校正。 制，要求这些测量信号能够自动地进行压力、温度校正。测量 信号自动校正的基本方法是，先推导出被测参数随温度、压力 信号自动校正的基本方法是，先推导出被测参数随温度、 变化的数学模型，然后利用各种元件构成运算电路进行运算， 变化的数学模型，然后利用各种元件构成运算电路进行运算， 便可实现自动校正。按参数变化范围和要求的校正精度不同， 便可实现自动校正。按参数变化范围和要求的校正精度不同， 可建立不同的数学模型，因而可设计出不同的自动校正方案。 可建立不同的数学模型，因而可设计出不同的自动校正方案。
单元机组给水全程自动控制
锅炉给水控制系统 一、 汽包炉给水控制的任务 使锅炉的给水量适应锅炉的 蒸发量， 蒸发量，维持汽包水位在规定 的范围内。具体要求： 的范围内。具体要求： （1）维持汽包水位在规定的范围内。 ）维持汽包水位在规定的范围内。 正常： 正常：⊿H<±30~50mm；异常：⊿ H<±200mm ± ；异常： ± 故障： 故障： ⊿ H<±350mm ± （2）保持稳定的给水流量。 ）保持稳定的给水流量。
单元机组给水全程自动控制
3. 对给水全程自动控制系统提出以下要求
(1)在给水全程控制系统中不仅要满足给水量调节的要求，同时 在给水全程控制系统中不仅要满足给水量调节的要求， 在给水全程控制系统中不仅要满足给水量调节的要求 还要保证变速给水泵工作在安全工作区内。 还要保证变速给水泵工作在安全工作区内。这往往需要有两 套控制系统来完成，即所谓两段调节。 套控制系统来完成，即所谓两段调节。 (2)由于机组在高、低负荷下呈现不同的对象特性，要求控制系 由于机组在高、低负荷下呈现不同的对象特性， 由于机组在高 统能适应这样的特性。即随着负荷的变化， 统能适应这样的特性。即随着负荷的变化，系统要从单冲量 过渡到三冲量系统，或从三冲量过渡到单冲量系统， 过渡到三冲量系统，或从三冲量过渡到单冲量系统，由此产 生了系统的切换问题， 生了系统的切换问题，并且必须有两套系统相互无扰切换的 控制线路。 控制线路。
第十一章 汽包锅炉给水自动控制系统
则式(11－20)可改写为 按式(11－21)可设计出较为简便的水位自动校正线路，如图
11－17所示。
HK 1K2P b P (1 12)1 fb(P b)
采用具有双室平衡容器的水 位取样装置进行水位校正。
HLGs (1122 )
过热蒸汽流量信号的压力、温度校正
Dk pK1.0 2p100 11 .6.8 56 5 7 p.61 1p00
计算和试验结果表明：当给水温 度为100℃不变，压力在0.196～ 19.6MPa范围内变化时，给水流 量的测量误差为0.47％；若给水压 力为19.6MPa不变，给水温度在 100～290℃范围内变化时，给水 流量的测量误差为13％。所以对 给水流量测量信号可以只采用温 度校正，其校正回路如图11－21 所示。若给水温度变化不大，则 不必对给水流量测量信号进行校 正。
所以电站汽包锅炉的给 水自动控制普遍采用 三冲量给水自动控制 系统方案，如图11－5 所示。
单级三冲量给水控制系统
系统结构和工作原理
当蒸汽流量增加时，调节器立即动作，相应地增 加给水流量，能有效地克服或减小虚假水位 所引起的调节器误动作。
因为调节器输出的控制信号与蒸汽流量信号的变 化方向相同，所以调节器入口处，主蒸汽流 量信号VD为正极性的。
五、单元制锅炉给水全程控制方案
方案一
方案二
方案三
方案四
方案五
方案五
第四节 300MW单元机组给水全程控制系统实例 给水热力系统简介
说明: 图11－29为给水热力系统示意图。 给水泵包括一台汽动泵和两台电动泵。每台电动泵容量为 50％MCR（最大额定流量），汽动泵容量为100％MCR。 每台泵都有再循环管路，当系统工作在低负荷时再循环管 路的阀门能自动打开，保证泵出口有足够流量，防止汽蚀。 低负荷运行时旁路阀工作，调节锅炉给水量，控制水位， 同时电动泵维持在最低转速运行，保证泵的安全特性。 高负荷时，阀门开到最大，为减小阻力主给水电动门也打 开，通过调节给水泵转速直接控制给水流量，为一段调节。
11－17所示。
HK 1K2P b P (1 12)1 fb(P b)
采用具有双室平衡容器的水 位取样装置进行水位校正。
HLGs (1122 )
过热蒸汽流量信号的压力、温度校正
Dk pK1.0 2p100 11 .6.8 56 5 7 p.61 1p00
计算和试验结果表明：当给水温 度为100℃不变，压力在0.196～ 19.6MPa范围内变化时，给水流 量的测量误差为0.47％；若给水压 力为19.6MPa不变，给水温度在 100～290℃范围内变化时，给水 流量的测量误差为13％。所以对 给水流量测量信号可以只采用温 度校正，其校正回路如图11－21 所示。若给水温度变化不大，则 不必对给水流量测量信号进行校 正。
所以电站汽包锅炉的给 水自动控制普遍采用 三冲量给水自动控制 系统方案，如图11－5 所示。
单级三冲量给水控制系统
系统结构和工作原理
当蒸汽流量增加时，调节器立即动作，相应地增 加给水流量，能有效地克服或减小虚假水位 所引起的调节器误动作。
因为调节器输出的控制信号与蒸汽流量信号的变 化方向相同，所以调节器入口处，主蒸汽流 量信号VD为正极性的。
五、单元制锅炉给水全程控制方案
方案一
方案二
方案三
方案四
方案五
方案五
第四节 300MW单元机组给水全程控制系统实例 给水热力系统简介
说明: 图11－29为给水热力系统示意图。 给水泵包括一台汽动泵和两台电动泵。每台电动泵容量为 50％MCR（最大额定流量），汽动泵容量为100％MCR。 每台泵都有再循环管路，当系统工作在低负荷时再循环管 路的阀门能自动打开，保证泵出口有足够流量，防止汽蚀。 低负荷运行时旁路阀工作，调节锅炉给水量，控制水位， 同时电动泵维持在最低转速运行，保证泵的安全特性。 高负荷时，阀门开到最大，为减小阻力主给水电动门也打 开，通过调节给水泵转速直接控制给水流量，为一段调节。
汽包锅炉给水自动调节系统PPT文档共32页
汽包锅炉给水自动调节系统
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
给水控制系统PPT课件
定
3
第二章、给水全程控制系统的主要设备
1 、锅炉给水系统的工艺流程 ：
在热力系统中，通常将除氧器出口到锅炉省煤器之间的 供水管道及所属设备称为给水系统。给水系统的主要设 备有除氧器及给水箱、高压加热器、给水前置泵和给水 泵等。 国华锦能发电公司600MW机组锅炉给水系统的工艺流程 如图所示。
4
5
此时要采取保证给水泵安全运行的措施。
Q max
定压运行
n max
滑压运行
n m in
W 变速泵的流量—压力特性曲线
8
段，无给论水是泵定工压作运点行都还会是落滑在压上运限行特，性低曲负线荷之阶外，p
为防止出现这种情况，最有效的措施是低负荷
时增加给水泵的流量，目前采取的办法是在泵
出口至除氧器水箱之间安装再循环管道，当泵
2
2、给水全程控制系统的概念：
所谓全程控制系统，是指机组在正常运行、负荷变化和
启停过程中均能进行自动控制的系统。所谓全程包括以
下几个过程：A.锅炉点火、升温升压；B.开始带负荷；
C.带小负荷；D.由小负荷到大负荷运行；E.由大负荷又
降到小荷负；F.锅炉灭火后冷却降温降压。
给水全程自动控制的任务是：在上述过程中，控制锅炉
• ·从给水母管上引出一路向过热器的减温器，提供适当压力的减温水12和13。 • ·提供锅炉循环泵的冷却水（图中未画出）。 • ·由给水母管上引出另一路去高压旁路，作为高压旁路减温用水11。 • 给水泵设计一中间抽头，向再热器的减温器提供减温水14。再热减温水管道从给水泵中间
抽头引出，通过一个母管进入再热器喷水。
• 该锅炉配置有三台炉水循环泵24，安装在锅炉汽包22的与下水包25之间的下降管23上。
锅炉给水控制课件
噪声控制
采取有效的隔音、消音措 施，降低锅炉运行过程中 的噪声污染。
烟气处理
安装烟气净化装置，对排 放的烟气进行脱硫、脱硝、 除尘等处理，减少对环境 的污染。
锅炉给水控制系统的发展趋势
智能化控制
采用人工智能、大数据等先进技 术，实现锅炉给水控制系统的智 能化和自适应控制。
高效节能
研发更加高效、节能的锅炉给水 控制技术和设备，提高能源利用 效率和系统运行效率。
检查水泵是否正常工作，清理过滤器 堵塞物，调整给水阀门开度。
温度波动大
检查燃烧器是否正常工作，调整燃料 和空气比例，稳定燃烧状态。
系统报警
检查报警信息，根据报警类型采取相 应措施进行处理，如重启系统、更换 部件等。
01
锅炉给水控制系统 的节能与环保
锅炉给水控制系统的节能措施
01
02
03
优化控制系统设计
水位计应定期进行校准和维护， 以确保其测量准确性和可靠性。
压力表
压力表用于监测锅炉中的压力状 况，是保证锅炉安全运行的重要
设备之一。
压力表通常安装在锅炉的各个关 键部位，如汽包、给水管道、蒸
汽管道等处。
压力表应选用精度高、稳定性好 的产品，并定期进行校准和维护。
流量 计
流量计用于测量锅炉中水的流量，是给水控制系统的重要设备之一。
记录分析
对运行数据进行分析，及时发现异常情况， 采取相应措施进行处理。
清洁保养
定期对设备进行清洁保养，保持设备良好的 工作状态。
更新换代
对老化、损坏的部件进行更换，确保系统稳 定运行。
锅炉给水控制系统常见故障及处理方法
水位异常
检查水位传感器是否正常，清理传感 器表面污垢，调整水位控制阀。
《锅炉给水控制系统》课件
2 智能判断，能及时控制灵活、准确
系统具备智能判断能力，可以灵活而准确地 控制锅炉水位。
系统应用
1 大型工业锅炉
该系统广泛应用于大型工业锅炉，以确保正常运行和安全性。
2 火电厂锅炉
火电厂锅炉需要高水位控制，该系统可满足要求并提高效率。
维护与保养
1 定期巡视，保持设备 2 保证设备的正常运行， 3 系统升级、更新维护
PLC控制器
接收水位计信号并判断调节锅炉水位的控制策 略。
工作流程1ຫໍສະໝຸດ 水位计探头检测锅炉内水位，并将信号发送给PLC控制器。
2
PLC控制器判断
水位是否在设定范围内，若不在范围内则发出信号。
3
信号触发电控蒸汽挡水阀或电控给水泵
进行对应控制，以调节锅炉水位。
系统优点
1 自动控制，减少人为误操作
通过完全自动的控制系统，减少了人为操作 错误的风险。
《锅炉给水控制系统》 PPT课件
探索锅炉给水控制系统的基本原理、组成、工作流程以及其在大型工业锅炉 和火电厂锅炉等领域的广泛应用。
概述
探索锅炉给水控制系统的基本原理及锅炉水位控制的重要作用。
组成
水位计
监测锅炉内水位并传送信号给PLC控制器。
电控给水泵
通过控制给水泵调节锅炉水位。
电控蒸汽挡水阀
通过控制蒸汽挡水阀调节锅炉水位。
清洁
减少故障率
随着技术的发展，对系统
定期巡视系统设备，保持
确保系统设备的正常运行，
进行持续改进和更新以确
灵敏度和有效性，并保持
降低故障率，提高生产效
保其适应性和效率。
清洁。
率。
总结
锅炉给水控制系统具有高可靠性、高效率和广泛应用性，对于锅炉的正常运 行具有重要作用。
工业锅炉的汽水系统课件(PPT 108页)
解：1/2 Ca2+的摩尔质量：40/2=20 g/mol 1/2 Mg2+的摩尔质量：24.3/2=12.15 g/mol ⑴ 34.1/20+8.4/12.15=2.4 mmol/L ⑵ 2.4x2.8=6.7 °G ⑶ 2.4x50=120 ppm
二、工业锅炉水质标准
GB1576-2001《工业锅炉水质》规定 了工业锅炉运行时的水质要求。
电动给水泵容量较大，能连续均匀给 水，广泛应用于工业锅炉房给水系统。
汽动给水泵只能往复间歇地工作，出 水量不均匀，需要耗用蒸汽，可作为 停电时的备用泵。以电动给水泵为常 用水泵时，宜采用汽动给水泵为事故 备用泵。
通常把从软水箱吸出软化水，送入 除氧器或锅炉中的水泵称为软化水 泵或给水泵。
负硬度——指水中的钠盐碱度，用YD钠表 示。
各种硬度的关系： YD YD Ca YD M g
YD YDT YDF
YD YD暂 YD永
硬度的单位 mmol/L（法定计量单位的基本单元，以
一价离子作为基本单位，1/2的Ca2+、 Mg2+）； 用“度”表示，如德国度（°G），表示水 溶液中硬度离子的浓度相当于 10mg/LCaO时，称为1 °G。
钠离子交换处理除硬(软化)过程如图114所示。
1.钠离子交换过程
与原水中碳酸盐作用时：
碱度
与非碳酸盐作用时：
从上述反应可见：
⑴水中的钙、镁盐类都变成了钠盐，除去了水 中的硬度。
⑵原水中的重碳酸盐碱度(暂时硬度)均转变为 钠盐碱度(NaHCO3)，只能软化，不能除碱， 即经钠离子交换前后水的碱度保持不变。
1oG101/28m m ol/L =1/2.8m m ol/L
二、工业锅炉水质标准
GB1576-2001《工业锅炉水质》规定 了工业锅炉运行时的水质要求。
电动给水泵容量较大，能连续均匀给 水，广泛应用于工业锅炉房给水系统。
汽动给水泵只能往复间歇地工作，出 水量不均匀，需要耗用蒸汽，可作为 停电时的备用泵。以电动给水泵为常 用水泵时，宜采用汽动给水泵为事故 备用泵。
通常把从软水箱吸出软化水，送入 除氧器或锅炉中的水泵称为软化水 泵或给水泵。
负硬度——指水中的钠盐碱度，用YD钠表 示。
各种硬度的关系： YD YD Ca YD M g
YD YDT YDF
YD YD暂 YD永
硬度的单位 mmol/L（法定计量单位的基本单元，以
一价离子作为基本单位，1/2的Ca2+、 Mg2+）； 用“度”表示，如德国度（°G），表示水 溶液中硬度离子的浓度相当于 10mg/LCaO时，称为1 °G。
钠离子交换处理除硬(软化)过程如图114所示。
1.钠离子交换过程
与原水中碳酸盐作用时：
碱度
与非碳酸盐作用时：
从上述反应可见：
⑴水中的钙、镁盐类都变成了钠盐，除去了水 中的硬度。
⑵原水中的重碳酸盐碱度(暂时硬度)均转变为 钠盐碱度(NaHCO3)，只能软化，不能除碱， 即经钠离子交换前后水的碱度保持不变。
1oG101/28m m ol/L =1/2.8m m ol/L
汽包锅炉给水控制系统..共41页PPT
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华谢谢！ຫໍສະໝຸດ 41汽包锅炉给水控制系统..
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
▪
锅炉给水控制系统.ppt
? 9) 给水泵控制切手动条件： ? A.给水泵入口流量信号无效； ? B.三冲量信号无效，即给水流量或主蒸汽流量信号无效； ? C.给水泵勺管控制指令与反馈偏差大； ? D.汽包水位信号无效；
给水流量控制方式：
? 1.电动定速给水泵 +调节阀
? 2.电动调速给水泵 +调节阀
? 3.汽动给水泵 +电动调速泵 +调节阀
? 7) 流量控制：给水切为主路后，在正常运行时给水泵切为流量控 制。采用流量控制时给水泵的控制偏差等于汽包水位控制偏差加 上该泵的流量偏差修正。泵的流量偏差为该泵的入口流量与所有 运行并投入自动的给水泵的平均流量之差。只有一台给水泵投入 自动时不进行流量偏差修正。
? 8) 位置控制：在给水泵启停过程中给水泵切为位置控制，即液力 耦合器勺管位置跟随设定的位置。如给水泵在备用位置，则该泵 的勺管跟踪三台给水泵中最大的勺管位置；反之该泵的勺管位置 为最小位（ 10%）。
汽包锅炉给水控制系统
给水控制
?
给水控制的任务：使给水量与锅炉蒸发量相适应，并维持汽包水 位在规定的范围内。
? 给水被控对象动态特征：是指汽包水位的变化与引起水位变化的 各种因素之间的动态关系。
1-给水母管 2-给水调节阀 3-省煤器 4-汽包及水循环 5-过热器
给水三冲量的测量：
? 汽包水位：经汽包压力修正后的三个汽包水位取中后作为被调量 参与调节。
给水控制系统的基本要求：
? （1）由于被控对象在给水流量 w扰动下的水位阶跃响应曲线表现 为无自平衡能力，且有较大的迟延，因此，必须采用带比例作用 的控制器以保证系统的稳定性。
? （2）由于对象在蒸汽流量 D扰动下，水位阶跃响应曲线表现为有 虚假水位现象，这种现象的反应速度比内扰快，为了克服虚假水 位现象对控制的不利影响，应考虑引入蒸汽流量的补偿信号。
给水流量控制方式：
? 1.电动定速给水泵 +调节阀
? 2.电动调速给水泵 +调节阀
? 3.汽动给水泵 +电动调速泵 +调节阀
? 7) 流量控制：给水切为主路后，在正常运行时给水泵切为流量控 制。采用流量控制时给水泵的控制偏差等于汽包水位控制偏差加 上该泵的流量偏差修正。泵的流量偏差为该泵的入口流量与所有 运行并投入自动的给水泵的平均流量之差。只有一台给水泵投入 自动时不进行流量偏差修正。
? 8) 位置控制：在给水泵启停过程中给水泵切为位置控制，即液力 耦合器勺管位置跟随设定的位置。如给水泵在备用位置，则该泵 的勺管跟踪三台给水泵中最大的勺管位置；反之该泵的勺管位置 为最小位（ 10%）。
汽包锅炉给水控制系统
给水控制
?
给水控制的任务：使给水量与锅炉蒸发量相适应，并维持汽包水 位在规定的范围内。
? 给水被控对象动态特征：是指汽包水位的变化与引起水位变化的 各种因素之间的动态关系。
1-给水母管 2-给水调节阀 3-省煤器 4-汽包及水循环 5-过热器
给水三冲量的测量：
? 汽包水位：经汽包压力修正后的三个汽包水位取中后作为被调量 参与调节。
给水控制系统的基本要求：
? （1）由于被控对象在给水流量 w扰动下的水位阶跃响应曲线表现 为无自平衡能力，且有较大的迟延，因此，必须采用带比例作用 的控制器以保证系统的稳定性。
? （2）由于对象在蒸汽流量 D扰动下，水位阶跃响应曲线表现为有 虚假水位现象，这种现象的反应速度比内扰快，为了克服虚假水 位现象对控制的不利影响，应考虑引入蒸汽流量的补偿信号。
11第十一章 给水系统.
第1章给水系统1.1. 概述给水系统是指从除氧器出口到锅炉省煤器入口的全部设备及其管道系统。
给水系统的主要功能是将除氧器水箱中的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器进一步加热后达到锅炉给水的要求，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉的给水。
此外，给水系统还向锅炉过热器的一、二级减温器、再热器的减温器以及汽机高压旁路装置的减温器提供高压减温水，用于调节上述设备的出口蒸汽温度。
1.2. 系统组成及特点给水系统的主要设备给水泵及其前置泵、# 1、#2、#3号高压加热器、阀门、滤网等设备。
给水泵是汽轮机的重要辅助设备，它将旋转机械能转变为给水的压力能和动能，向锅炉提供所要求压力下的给水。
随着机组向大容量、高参数方向发展，对给水泵的工作性能和调节提出愈来愈高的要求。
为适应机组滑压运行、提高机组运行的经济性，大型机组的给水调节采用变速方式，从而避免了调节阀产生的节流损失。
同时给水泵的驱动功率也随着机组容量的增大而增大，若采用电动机驱动，其变速机构必将更庞大，耗费的电能也将全部由发电机和厂高变提供，为保证机组对系统的电力输出，发电机的容量将不得不作相应的增加，厂高变的容量也需增大，因此大型机组的给水泵多采用转速可变的小汽轮机来驱动。
通常配置两台汽动给水泵（简称汽泵），作为正常运行时供给锅炉额定出力要求的给水，另配一台电动给水泵（简称电泵），作为机组启动泵和正常运行备用泵。
为提高除氧器在滑压运行时的经济性，同时又确保给水泵的运行安全，通常在给水泵前加设一台低速前置泵，与给水泵串联运行。
由于前置泵的工作转速较低，所需的泵进口倒灌高度（即汽蚀裕量）较小，从而降低了除氧器的安装高度，节省了主场房的建设费用；并且给水经前置泵升压后，其出水压头高于给水泵所需的有限汽蚀裕量和在小流量下的附加汽化压头，有效地防止给水泵的汽蚀。
我公司的机组给水系统主要包括两台50％容量的汽动给水泵及其前置泵，驱动小汽轮机及其前置泵驱动电机，35％容量的电动给水泵、液力偶合器、前置泵及其驱动电机，# 1、#2、#3号高压加热器、阀门、滤网等设备以及管道组成。
《锅炉自动控制系统》课件
应用领域与优势
应用领域
锅炉自动控制系统广泛应用于工业、 商业和家庭等领域，如发电厂、供热 系统、工业制造等。
优势
提高能源利用效率，降低能耗和减少 环境污染，提高生产效率和安全性。
实际应用案例
案例一
某热力公司采用锅炉自动控制系统，实现了供热系统的智能化控制，提高了供热效率，减少了能源浪 费。
案例二
数据处理与通讯
01
02
03
数据采集与处理
实时采集锅炉运行数据， 进行预处理和分析，为控 制系统提供决策依据。
数据存储与备份
将重要数据存储在数据库 中，定期备份数据，确保 数据安全可靠。
数据通讯接口
支持多种通讯协议，实现 控制系统与上位机、传感 器等设备之间的数据传输 与交互。
04
锅炉自动控制系统应用与案例
《锅炉自动控制系统》PPT 课件
目录
• 锅炉自动控制系统概述 • 锅炉自动控制系统硬件 • 锅炉自动控制系统软件 • 锅炉自动控制系统应用与案例 • 锅炉自动控制系统维护与故障排除
01
锅炉自动控制系统概述
定义与功能
定义：锅炉自动控制系统是指利用自动化技术实现对锅 炉运行过程的自动控制，以达到提高效率、保证安全、 降低能耗等目的的控制系统。 1. 自动调节锅炉运行参数，保持稳定运行；
设备出现故障时，应立即停止使用，并及时联系专业人员进行
03
维修。
感谢您的观看
THANKS
模糊控制算法
基于模糊逻辑理论，处理具有不确定 性和非线性的复杂系统，提高控制系 统的鲁棒性和适应性。
人机界面
监控界面
实时显示锅炉的运行状态、参数和报警信息，方便操作人员监控系 统运行状况。
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所以电站汽包锅炉的给 水自动控制普遍采用 三冲量给水自动控制 系统方案，如图11－5 所示。
单级三冲量给水控制系统
系统结构和工作原理
当蒸汽流量增加时，调节器立即动作，相应地增 加给水流量，能有效地克服或减小虚假水位 所引起的调节器误动作。
因为调节器输出的控制信号与蒸汽流量信号的变 化方向相同，所以调节器入口处，主蒸汽流 量信号VD为正极性的。
主调节器的任务是校正水位偏差。
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。
可见，串级三冲量系统比单级三冲量系统的工作更合理， 控制品质要好一些。
第三节 给水全程控制系统
全程控制的概念
全程控制系统是指机组在启停过程和正常运行时均能实 现自动控制的系统。
全程控制包括启停控制和正常运行工况下控制两方面的 内容。
常规控制系统一般只适用于机组带大负荷工况下运行， 在启停过程和低负荷工况下，一般要由手动进行控 制，而全程控制系统能使机组在启动、停机、不用 负荷工况下自动运行。
单元机组全程控制系统由机炉全程控制子系统组成。主 要包括锅炉给水全程控制系统，主蒸汽温度全程控 制系统，机炉全程协调控制系统等。其中，给水全 程控制系统的应用最为广泛。
（三）由于锅炉给水对象的动态特性在不同负荷时 是不一样的。因此在高、低负荷时要采用不同形 式的系统。低负荷（一般指蒸汽流量低于额定值 的30％）时，机组处于滑压运行过程，参数较低， 负荷变化范围小，虚假水位不太严重，因此可以 考虑采用单冲量控制系统，高负荷时要采用三冲 量控制系统。因此，随负荷的变化出现两种系统 的切换问题，而且必须保证这种切换应是双向无 扰的。
静态时，这三个输入信号与代表水位给定值的信号V0相平衡，即
V D V W V H V 0 或 V 0 V
如果在静态时使送入调节器的蒸汽流量信号VD与给定水流 量信号VW相等，则水位信号VH就等于给定值信号V0，即汽 包中的水位将稳在某一给定值。
如果在静态时VD≠VW，则汽包中的水位稳定值将不等于给 定值（即VH≠V0）。
a s fa(Pb) G s fb(Pb)
所以式(11－19)可改写为
Hfa(Pb)P fb(Pb)
(1 12)0
从图11－16中曲线可以看出，(ρa－ρs)与Pb的关系在较大 范围内可近似地认为是线性关系，即
一般情况下选择静态时VD=VW ，因而使控制过程结束后 汽包水位保持给定的数值。
串级三冲量给水控制系统
串 级 三 冲 量 给 水 控 制 系 统
串级三冲量给水控制系统
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平衡；
二、给水控制对象的动态特性
给水流量扰动下水位的动态特性
曲线1为不考虑水面下汽泡 容积变化，仅考虑物质不平衡 时的水位反应曲线，为积分环 节的特性，
曲线3为不考虑物质不平衡 关系，只考虑给水流量变化时 水面下汽泡容积变化所引起的 水位变化，
曲线2可以认为是曲线1和3 的合成。
有惯性的无自平衡能力
蒸汽流量扰动下的水位的动态特性
第十一章 汽包锅炉给水自动控 制系统
第一节 引言
一、给水控制的任务
汽包锅炉给水自动控制的任务是使锅炉的给水量适应锅 炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围内。
汽包水位间接反映了锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡 关系。
汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离装置的正常工作， 造成出口蒸汽水分过多而使过热器管壁结垢，容易烧 坏过热器。汽包出口蒸汽中水分过多，也会使过热汽 温产生急剧变化，直接影响机组运行的安全性和经济 性。汽包水位过低，则可能破坏锅炉水循环，造成水 冷壁管烧坏而破裂。
（四）在多种调节机构的复杂切换过程中，给水全 程控制系统都必须保证无干扰，高、低负荷需用 不同的调节阀门，必须解决切换问题。在低负荷 时采用改变阀门开度来保持泵的出口压力，高负 荷时用改变调速泵的转速保持水位，这又产生了 阀门与调速泵间的过渡切换问题。
（五）给水全程控制还必须适应机组定压运行和滑 压运行工况，必须适应冷态启动和热态启动情况。
对给水全程控制系统的要求
（一）锅炉从启动到正常运行的过程中，蒸汽参数 和负荷在很大范围内变化，这就使水位，给水 流量和蒸汽流量的测量准确性受到影响，为了 实现全程控制，必须要求这些测量信号能自动 地进行压力、温度校正。
（二）现代大型单元机组的给水流量控制很少采用 阀门节流的方式，而多通过控制变速给水泵的 转速实现给水量的自动控制。因而在给水全程 控制系统中不仅要满足给水量控制的要求，同 时还要保证给水泵工作在安全工作区内。
测量信号的自动校正
一、水位信号的压力校正
P1 G H s(L H ) P2 aL P P2 P1
aL GH sL sH
(a s)L (G s)H
h (a s)L P (G s)
(11 19 )
当L一定时，水位H是差压和汽、水密度的函数。密度ρa 与环 境温度有关，一般可取50℃水的密度。在锅炉启动过程中， 水温略有增加，但由于同时压力也升高，两种因素对ρa的影 响基本上可抵消，即可近似地认为ρa是恒值。而饱和水和饱 和汽的密度ρG 和ρs均为汽包压力Pb的函数即
给水流量信号作为反馈信号，其主要作用是快速 消除来自给水侧的内部扰动，因此在调节器入口 处，给水流量信号VW为负极性的。
当汽包水位H增加时，为了维持水位，调节器的 正确操作应使给水流量减小，反之亦然，因此调 节器入口处水位信号VH应定义为负极性，但由于 汽包锅炉的水位测量装置－平衡容器本身已具有 反号的静特性，所以进入调节器的水位变送器信 号VH应为正极性。
炉膛热负荷扰动下水位控制对象的动态特性
第二节 给水自动控制系统
根据的特点，确定基本思想：
（1）由于对象的内扰动态特性存在一定的 迟延和惯性，因此，应考虑采用串级或其 它控制方案。
（2）由于对象在蒸汽负荷扰动（外扰）时， 有“虚假水位”现象，应考虑采用以蒸汽 流量D为前馈信号的前馈控制，以改善给水 控制系统的控制品质。