锅炉汽包给水调节系统的制作方法

文档序号:19756892发布日期:2020-01-21 22:29阅读:498来源:国知局
锅炉汽包给水调节系统的制作方法

本实用新型涉及锅炉控制技术领域,具体而言,涉及一种锅炉汽包给水调节系统。



背景技术:

汽包液位是保证锅炉平稳运行的重要监控参数,对汽包液位的监控是确保锅炉系统蒸汽流量与给水流量平衡的必要条件。汽包液位过高,会使得过热器结垢,降低过热器效率,甚至造成汽轮机损坏;汽包液位过低,会破坏水循环进而导致锅炉损坏,甚至引起爆炸。常规锅炉汽包液位串级三冲量控制系统通过主、副两个控制器进行调节,虽然消除了虚假液位对控制的影响,但控制精度低,当锅炉排污时汽包液位波动很大,稳定性较差。



技术实现要素:

本实用新型的目的包括提供一种锅炉汽包给水调节系统,其控制精度高,稳定性较好。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种锅炉汽包给水调节系统,其包括汽包、主控制器、副控制器以及连通于汽包的给水管路、蒸汽管路、排污管路,汽包设置有液位计,给水管路设置有给水调节阀和给水流量计,蒸汽管路设置有蒸汽流量计,排污管路设置有排污流量计;主控制器同时与液位计和副控制器电连接,主控制器被设置为通过液位计获取汽包液位信息;给水流量计、蒸汽流量计、排污流量计分别与副控制器电连接,副控制器电连接于给水调节阀,副控制器被设置为根据给水流量计、蒸汽流量计和排污流量计所采集的流量信息以及主控制器发送的指令来控制给水调节阀以调节给水管路的给水流量。

进一步地,上述排污管路包括连续排污管路,连续排污管路连接于汽包以用于排盐,连续排污管路设置有第一排污流量计,第一排污流量计电连接于副控制器。

进一步地,上述连续排污管路设置有第一电动调节阀。

进一步地,上述排污管路包括定期排污管路,定期排污管路连接于汽包以用于排渣,定期排污管路设置有第二排污流量计,第二排污流量计电连接于副控制器。

进一步地,上述定期排污管路设置有第二电动调节阀。

进一步地,上述主控制器和副控制器均为pid控制器。

进一步地,上述液位计为超声波液位计或者雷达液位计。

进一步地,上述给水流量计、蒸汽流量计为涡街流量变送器。

进一步地,上述排污流量计为涡街流量变送器。

进一步地,上述锅炉汽包给水调节系统包括省煤器和过热器,省煤器连接于给水管路和汽包之间,过热器连接于汽包和蒸汽管路之间。

本实用新型实施例的有益效果包括:

锅炉汽包给水调节系统包括汽包、主控制器、副控制器以及连通于汽包的给水管路、蒸汽管路、排污管路,汽包设置有液位计,给水管路设置有给水调节阀和给水流量计,蒸汽管路设置有蒸汽流量计,排污管路设置有排污流量计;主控制器同时与液位计和副控制器电连接,主控制器被设置为通过液位计获取汽包液位信息;给水流量计、蒸汽流量计、排污流量计分别与副控制器电连接,副控制器电连接于给水调节阀,副控制器被设置为根据给水流量计、蒸汽流量计和排污流量计所采集的流量信息以及主控制器发送的指令来控制给水调节阀以调节给水管路的给水流量。锅炉汽包给水调节系统将汽水平衡原理引入到汽包液位控制中,即主给水量=主蒸汽量+锅炉汽包排污量,通过在常规的串级三冲量控制系统中增加排污流量作为副控制器的前馈信号,将排污流量对汽包液位的影响考虑进来,有效提高汽包液位的控制精度,且能够稳定排污时的汽包液位,保证锅炉的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中锅炉汽包给水调节系统的结构示意图;

图2为本实用新型实施例中锅炉汽包给水调节系统的原理图。

图标:100-锅炉汽包给水调节系统;110-汽包;112-液位计;120-主控制器;130-副控制器;140-给水管路;142-给水调节阀;144-给水流量计;150-蒸汽管路;152-蒸汽流量计;160-排污管路;163-连续排污管路;164-第一排污流量计;165-第一电动调节阀;166-定期排污管路;168-第二排污流量计;169-第二电动调节阀;170-省煤器;180-过热器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于层区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1和图2,本实施例提供一种锅炉汽包给水调节系统100,其包括汽包110、主控制器120、副控制器130以及连通于汽包110的给水管路140、蒸汽管路150、排污管路160。汽包110设置有液位计112。给水管路140设置有给水调节阀142和给水流量计144。蒸汽管路150设置有蒸汽流量计152。排污管路160设置有排污流量计。主控制器120同时与液位计112和副控制器130电连接,主控制器120被设置为通过液位计112获取汽包液位信息。给水流量计144、蒸汽流量计152、排污流量计分别与副控制器130电连接,副控制器130电连接于给水调节阀142,副控制器130被设置为根据给水流量计144、蒸汽流量计152和排污流量计所采集的流量信息以及主控制器120发送的指令来控制给水调节阀142以调节给水管路140的给水流量。

其中,锅炉汽包给水调节系统100包括省煤器170和过热器180。省煤器170连接于给水管路140和汽包110之间,用于加热汽包110内的水。过热器180连接于汽包110和蒸汽管路150之间,用于将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度。

排污流量计包括第一排污流量计164和第二排污流量计168。

具体地,排污管路160包括连续排污管路163,连续排污管路163连接于汽包110以用于排盐。连续排污是连续不断地从汽包锅水表面层将浓度最大的锅水排出,其作用是降低汽包110内锅水中的含盐量和碱度,防止锅水浓度过高而影响蒸汽品质。连续排污管路163设置有第一排污流量计164,第一排污流量计164电连接于副控制器130,从而可将连续排污流量信息传送至副控制器130作为前馈信号,副控制器130根据排污流量信息控制给水调节阀142克服连续排污对液位的扰动。为方便调节连续排污的流量,连续排污管路163设置有第一电动调节阀165。

在本实施例中,排污管路160包括定期排污管路166,定期排污管路166连接于汽包110以用于排渣。定期排污是排除积聚在锅炉下部的水渣和磷酸盐处理后所形成的软质沉淀物。定期排污管路166设置有第二排污流量计168,第二排污流量计168电连接于副控制器130。为方便调节定期排污的流量,定期排污管路166设置有第二电动调节阀169。

另外,主控制器120和副控制器130均为pid控制器。pid控制器(proportionintegrationdifferentiation,比例-积分-微分控制器),由比例单元p、积分单元i和微分单元d组成,pid控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。pid控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值,从而控制被控变量。

在本实施例中,液位计112为超声波液位计或者雷达液位计。给水流量计144、蒸汽流量计152为涡街流量变送器。排污流量计为涡街流量变送器。涡街流量变送器压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。在其他实施例中,也可根据需要选择涡轮流量计等。

锅炉汽包给水调节系统100的工作原理和工作过程如下:

主控制器120同时与液位计112和副控制器130电连接,主控制器120接收汽包液位信号为主控信号,其输出去控制副控制器130。给水流量计144、蒸汽流量计152、排污流量计分别与副控制器130电连接,副控制器130电连接于给水调节阀142。副控制器130除接收主控制器120信号外,还接收给水流量计144发送的给水量流信号、蒸汽流量计152发送的蒸汽流量信号以及排污流量计发送的排污流量信号,副控制器130的输出控制给水调节阀142。

给水调节阀142、给水流量以及副控制器130形成副回路,其任务是及时反映调节效果和迅速消除给水流量的自发性扰动。由汽包液位、主控制器120、副控制器130、给水调节阀142形成主回路,当液位偏离其给定值时,主控制器120通过副控制器130调节给水流量,使稳态时液位回到给定值。由蒸汽流量、排污流量构成前馈控制通道,其蒸汽流量信号、排污流量信号与主调节器的输出信号之和作为副调节器的给定值,当蒸汽流量扰动时,副回路迅速改变给水流量,从而控制汽包液位。

锅炉汽包给水调节系统100在常规的串级三冲量控制系统中引入汽水平衡原理,即主给水量=主蒸汽量+锅炉汽包排污量,将连续排污流量和定期排污流量信号与蒸汽流量信号一同作为副控制器130的前馈信号,从而共同调节给水流量,控制精度高,能够稳定排污时的汽包液位,稳定性好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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