热工控制系统课程设计说明书
θ △K1∑÷√
图2-6 过热蒸汽流量的压力、温度校正
2.4.3 给水流量的校正
θ△√xW
图2-7 给水流量的温度校正
计算结果表明:当给水温度为100℃ ,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﹪;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﹪.这就说明,对给水流量的测量只需采取温度校正,其校正回路如图2-7所示。当然,若给水温度变化也不大的话,则可不必对给水流量进行校正。
2.5 给水泵安全运行特性要求
为了提高大型火电厂机组的热效率,节约厂用电及提高经济效益,采用小型汽轮机代替电动机驱动锅炉给水泵是有效的措施之一。汽动给水泵具有较高的经济性。而电动给水
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泵具有系统结构简单、启动迅速、可靠性高等优势,所以大容量机组的给水系统泵组的设计是由电动给水泵和汽动给水泵共同构成,充分利用两种泵的优势,使在正常工况下机组具有较高的经济性,又能在启停和异常事故工况下使机组具备良好的适应性和快速响应功能。但是无论使用哪种方案,在给水系统全过程运行中,保证给水泵总是工作在安全工作区内,始终是一个重要问题。
给水泵的安全工作区如图2-8所示,图中阴影区由泵的上、下限特性(Qmin、Qmax)、最高转速nmax和最低转速nmin、最高压力(泵出口)Pmax和最低压力Pmin所围成,给水泵不允许在安全工作区以外工作。
为了满足上限特性要求,在锅炉负荷很低的时候,须打开再循环门,以增加通过泵的流量,这样在所需的相同泵出口压力条件下,可使泵进入上限特性右边的安全区工作,如图2-8中,泵的工作点由a1点移到b1点。
由于给水泵有最低转速nmin的要求,这样在给水泵已接近nmax时就不能以继续降低转速方式来调节给水量,这就需要用改变上水通道阻力(即设置给水调节阀)的方式,使泵工作在安全区内。由于兼用改变泵转速和上水通道阻力两种方式调节给水量,增加了全程
图2-8 给水泵安全工作示意图
给水自动控制系统的复杂性。
在锅炉负荷开到一定程度的时候,即泵流量较大时,为了不使在下限特性右边区域工作,也须适当提高上水通道阻力,以使泵出口压力提高,这样给水调节门又起到保证泵在下限特性左边安全工作的作用。如图中泵工作点由a2移至b2点。
为了防止泵的工作点落入上限特性之外,目前采取的办法是在泵出口至除氧器之间安装再循环管道,当泵的流量低于设定的最小流量时,再循环门自动开启,增加泵体内的流量,让一部分水回到除氧器中,从而使低负荷阶段的给水泵工作点也在上限特性曲线之内,
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随着机组负荷的增加,给水流量也增大,当泵的流量高于设定的最大流量时,再循环门将自动关闭。[6]
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第三章 300MW单元机组给水全程控制系统设计
所谓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、不同负荷工况下自动运行。
凝结水 电动截门 启动旁阀 过热器 除氧器 再循环省煤器 汽包 蒸汽流量 给水泵 3.1 给水热力系统简介
图3-1为给水热力系统示意图。从除氧器出来的给水,由给水泵送入高压加热器,再经省煤器进入汽包。给水泵包括一台电动泵和一台汽动泵,电动泵容量为50%额定给水流量,汽动泵容量为100%额定给水流量。
在启动和低负荷工况下电动泵运行,正常工况下汽动泵运行。正常工况下气动泵运行,俩台电动泵的另一个功能是作为气动泵的备用。每台泵都有再循环管路,当系统工作再低负荷时再循环管路的阀门能自动打开,保证泵出口有足够的流量,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,此时为两段调节。高负荷时,阀门开到最大,为减少阻力主给水电动门也打开,
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主给水电动门 去汽轮机 给水流量 减温水阀 高加
图3-1 给水热力系统示意图
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通过调节给水泵转速直接控制给水流量,为一段调节。
?p?p?ppb1V1V 1V ? ÷ ? ÷ ? f(x) ÷ f(x) ?T ? No Nc No ? Nc No A Nc T T ?3 H 图3-2 水位压力自动校正线路
3.2 给水全程控制系统热工信号的测量 3.2.1 水位信号
图3-2为水位信号测量线路图。在图3-2中增加了压力补偿环节,根据汽、水密度与汽包压力的函数关系,得到水位校正系统的运算公式为:
H?式中:
f1(pb)??p
f2(pb)pb——汽包压力,Pa;
?p——汽包水位差压变送器两侧压差,Pa。
汽包水位测取了左、中、右三个测点。正常情况下通过切换开关T的NC点,对三个
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