锅炉给水毕业设计文献综述(开题报告)

文献综述

一．前言

火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之一。大型火力发电机组具有效率高、投资省、自动化水平高等优点，在国内外发展得很快。大型火力发电机组是典型的过程控制对象，它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。整个工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错。在实际应用中，单元机组若干重要参数控制系统的设计及整定，变成了自动控制中最主要也是最为复杂的任务。

锅炉给水控制系统是电站锅炉应用最早、最成熟的经典控制方案。而全程给水控制方案是针对单元机组从锅炉上水到机组满负荷运行的过程中实现锅炉给水的全程自动控制提出的，是集程序控制、保护和自动调节于一体的综台调节系统。

二．主题

锅炉全程给水控制系统，是指机组在启停过程、正常运行和负荷变化种均能实现锅炉给水的自动控制。随着大容量、高参数机组的投运，全程给水控制又注入了许多新的内容。包括控制系统的单、三冲量切换，给水大、小阀的自动切换，给水泵的自动并列、自动切换，备用泵的自动联启、投运等。这样锅炉给水控制系统就形成非常复杂、庞大的综合控制系统，结合了给水系统的自动、顺控、保护等多种功能。锅炉全程给水控制系统的应用，可以大大保证锅炉的安全、稳定运行，减轻运行人员的劳动强度，提高机组效率，降低辅机的损耗。

1.300MW机组的给水系统示意图：

图1：给水系统示意图

由图1可知，给水系统中，给水泵包括两台电动泵，一台汽泵。每台电动泵容量

为50％MCR(最大额定流量)，汽动泵容量为100％MCR。

2.经典的全程给水控制系统通常采用两种控制方案。

一是两段式给水控制方案，采用变速给水泵控制给水母管压力，给水调节阀控制汽包水位。这一方案将两个控制系统从热力系统上分段，一定程度上克服了两个系统之间的相互影响，但不利于机组的经济运行和给水泵的安全运行，特别是不能适应较大的负荷变化。

二是一段式给水控制方案，是采用变速给水泵控制汽包水位，给水调节阀控制给水母管压力。这一方案把两个系统作为一个整体来考虑，更有利于提高机组的效率和给水泵的安全、高效运行，采用该方案关键在于克服两个系统之间的相互耦合、影响。实践证明实现大型机组的全程给水控制，采用一段式控制方案才能将给水系统的自动、顺控、保护等多种功能相结合，而且更有利于给水系统的多种设备及控制功能的切换。

3.不同的文献，分析了不同机组容量中所采用的不同的给水全程控制系统。

文献1中介绍了200MW机组电泵-汽泵联合运行方式下的全程给水控制系统。其具体方式如下：在启动、停炉及30%负荷以下时，依靠1台电泵和小调节阀控制汽包水位，并采用单冲量控制系统。负荷升到30%以上时，切换为大调节阀，并改用三冲量控制系统，如果负荷升高到50%以上，可依情况启动备用电泵或切换为三冲量汽泵控制系统。

文献2中介绍了国产300MW机组的锅炉给水全程控制系统。此系统多用于机组容量较为低的，当系统低负荷时，通过改变旁路调节阀的开度调节给水量，并采用单冲量系统控制汽包水位；当高负荷时，通过改变给水泵转速改变给水量，并采用三冲量系统控制汽包水位。

文献3中对600MW单元机组给水的全程控制系统进行了分析和仿真。其工作原理：当启动或低负荷小于（15%～20%）额定负荷时由电动泵供水，并采用单冲量给水控制系统，通过调节给水调节阀来保证给水泵出口压力，并通过调节电动给水泵转速来维持汽包水位；当负荷大于时，主给水调节阀打开，旁路调节阀相应关闭，依靠水泵的转速来控制汽包水位，也是较为经典及较为先进的一段式给谁控制系统；当负荷达到25%额定负荷时，需切换到三冲量给水控制系统；当接近30%额定负荷时，第一台汽动给水泵开始投运；当负荷接近50%额定负荷时，第二台汽动给水泵投运，此时，系统双泵运行，电动给水泵处于热备用状态。

随着机组单机容量的增大，机组对热工自动化水平的要求越来越高，其控制系统的分析和设计方法必须更新才能适应机组对热工自动化的需求。目前，大容量单元机组锅炉给水控制系统的分析和仿真研究方法都是沿袭小机组采用的分析和仿真研究方法。

以上就是不同文献对应不同机组容量的给水全程控制系统的简单的比较。

4.汽泵与电泵的对比。

在给水全程控制系统中，给水泵起到了很大的作用。给水泵就是将从除氧器出来的水加压然后输送到省煤器中，它是自凝结水泵后的最后一次对水进行加压，由于汽包的压力很大，而凝结水泵的出口水压力比较低，所以它需要对水的升压很大，这样才能对汽包进行补水。

文献4中，详细介绍了在300MW机组中汽泵与电泵的经济性分析。近年来对300 Mw 机组汽泵与电泵运行经济性进行比较的方法中，最具代表性的有热力学分析方法和能量价值分析方法。

而文献4的作者提出了较为系统而且更为全面的分析方法，得出结论：机组运行中采用电泵运行可能比采用汽泵运行经济性更好；并且，在起动阶级采用电泵运行比采用汽泵运行经济效益可能要好，汽泵只在电泵故障时为降低机组厂用电率时采用。

5.现代研究给水全程控制系统的现状。

文献3中还提到，在现有教材或资料在阐述大容量单元机组锅炉给水全程控制系统时，都把电动给水泵控制系统、汽动给水泵控制系统看成被控对象的一部分，只介绍单冲量和三冲量给水控制系统，很少将电动给水泵控制系统、汽动给水泵控制系统与单冲量和三冲量给水控制系统放在一起进行综合分析，很少涉及它们之间的相互关系，这样的分析方法是需要给进的，否则的话，如果电动给水泵控制系统或汽动给水泵控制系统整定不当，那么不论如何整定单冲量和三冲量给水控制系统，该系统也不能投入自动。

尽管给水控制方案的设计及给水控制系统的投运在热工自动控制领域中已比较成熟,但一段式全程给水控制系统,特别是这种等效串级三冲量控制系统的应用在国内还为数不多,而且投运效果也不理想。

三．总结。

给水自动控制系统是热工自动控制系统的一个重要组成部分，对汽包锅炉而言，它的任务是维持汽包水位在一定的范围内变化。汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接地反映锅炉负荷与给水的平衡关系。维持汽包水位是保证机组安全运行的重要条件。锅炉汽包水位过高，影响汽包内汽水分离装置的正常工作，造成出口蒸汽中水分过多，从而使过热器受热面结垢而导致过热器烧坏，同时还会使过热汽温产生急剧变化，直接影响机组运行的经济性和安全性；汽包水位过低，则可能使锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁管供水不足而烧坏。

在整个发电厂中，给水全程控制是一个很重要的环节，这其中包括对全程给水原理的理解，以及在操作过程中系统中的无扰切换，阀门和泵的运行及切换，电动泵与汽动泵的切换，执行机构的手、自动切换等等一系列的操作。

四、参考文献

[1]张建礼,马海琳. 200 MW 机组电泵一汽泵联合运行方式下全程给水控制的研究.