专利名称:锅炉筒的初始水位控制装置的制作方法
本发明涉及，例如，混合循环类中的排气锅炉、自然循环和强制循环筒型锅炉等，起动或停止频繁的筒型锅炉的锅炉筒起动时的初始水位控制装置。
过去的筒形锅炉由于起、停的不太频繁，起动时的水位由操作人员的经验和判断来设定。即，用手动操作来改变水位的设定，或在起动初始时用手动进行炉筒的供水阀和炉筒排水阀的操作来对应炉筒水的膨胀。
这样，过去的锅炉起动，由于判断和操作的介入，使操作复杂了。
鉴于上述情况，本发明的目的是把筒型锅炉起动时的炉筒水位的设定作成自动化。其结果，简化了操作人员起动时的操作，保持了炉筒水位在起动时的安全，防止了起动时由于水的膨胀造成水位的变动所引起的一些问题。
上述的问题用下述的装置，即锅炉筒初始水位的控制装置加以解决。其特征是该装置具有炉筒水位初始值的设定装置，该装置在锅炉起动时，产生对应炉筒压力的炉筒水位的函数，并基于水位起动位置控制开始指令，存贮上述的炉筒水位，在锅炉起动后，把水位上升开始前所存贮的初始锅炉水位加在按所定的比例增加的信号上，并将该输出与预定的水位进行比较，把其中较低的值作为锅炉供水阀的设定值而输出;
把炉筒供水阀设定值和实际的炉筒水位进行比较，并把其差值进行比例积分调节而输出炉筒供水阀控制信号的装置;
基于水位起动位置控制停止指令，把上述的炉筒供水阀设定值加在预定的水位上而输出炉筒排水阀的设定值，把该炉筒排水阀设定值和前述的实际炉筒水位进行比较并将其差值进行比例调节而输出炉筒排水阀控制信号的装置。
兹就附图所示的本发明适合的实例加以详细地说明如下第1图是应用在气涡轮排气锅炉(混合循环)上的实例的操作流程图(flow chart)。
当要把供水控制阀及高水位排水控制阀设在“自动”时，须把水位自动设定的按钮按在“合上”(on)位置。由此，任何一个控制阀都保持在自动的状态。
然后，根据炉筒起动位置设定指令水位起动位置控制开始指令得以保持。在所定时间(X秒)之后，水位起动位置控制开始指令自动消除在到此之前的时间里输出信号1。
其后，锅炉一旦点火(混合循环的场合，气涡轮点火)，就输出水位起动位置控制停止指令的信号2。
从此，在所定时间(y分)后，输出锅炉起动后水位上升开始的信号3。
第2图是对应第1图的实施范例装置的方框图。
借助第1图的操作流程图中的信号1、2、3，使第2图中的开关SW1、SW2和SW3分别处于“合上”(on)的状态。
第2图的函数发生电路(方框NO.1)产生作为压力的函数的炉筒水位信号(关于其内容请参阅第3图)。
锅炉起动准备指令，也就是水位起动位置控制开始指令信号1接通，开关SW1在“合上”(on)时，与当时的初始压力相对应的初始锅炉筒水位(方框2)被存入模拟存贮器中。在初始炉筒水位设定时，之所以要把炉筒压力作为变数的理由，如第4图的炉筒水-炉筒蒸汽的比容积图表所示，是因为锅炉起动时的炉筒水位的变动(主要是由于膨胀的影响)与炉筒的压力有密切的关系。为了消除在点火后炉筒压力时刻在变化所带给模拟存贮器的干扰，信号1在X秒后“切断”，开关SW1也“断开”。
此刻，开关SW3断开，因此，第1加法器(方框NO.3)的输出，(存在模拟存贮器中的由于初始压力的初始炉筒水位)与输入相等。
第1加法器(方框NO.3)的输出，在低选择器(方框NO.5)中和N.W.L值进行比较，选出较低的水位成为炉筒供水阀的设定值A。
以下，对炉筒水位初始设定的动作加以说明。
a、当实际炉筒水位比初始设定水位高时比较器(方框NO.6)输出为(-)，用比较积分电路(方框NO.7)对该信号进行比例积分调节，炉筒供水阀关闭。所谓比例积分电路，是指把与输入信号成比例的量和输入信号经过时间积分的量的和，作为输出信号而输出的电路。
此刻，开关SW2“断开”，因此第2加法器(方框NO.10)的输出和输入(炉筒供水阀设定值A)相等。
于是，比较器(方框12)的输出也是(-)，该输出用比例电路(方框NO.13)进行比例调节，炉筒排水阀开通。结果，因为炉筒的水被排出，实际的炉筒水位下降而接近初始设定的水位。
b、当实际炉筒水位比初始设定水位低时与上述a的动作相反，比较器(方框NO.12)的输出为(+)，用比例电路(方框NO.13)把该正信号放大，炉筒排水阀关闭，炉筒水不能排出。一方面，比较器(方框NO.6)的输出也是正(+)，从而，比例积分回路(方框7)的输出为正，炉筒供水阀开通，而开始向炉筒供水。
其结果，无论a或b任何一种情况，都能保持实际炉筒水位在初始设定水位的±20mm以内。如果实际的炉筒水位能保持在初始设定的水位附近，则达到了炉筒水位的起动位置，允许锅炉点火(混合循环的情况为气涡轮点火)，则锅炉能够点火(或气涡轮点火)。
由于锅炉点火(或气涡轮点火)，水位起动位置控制停止，该停止指令信号2则被输出。
由于信号2使开关SW2接通，把炉筒供水阀设定值A和信号发生电路(方框NO.11)的输出(例如+150mm)用第2加法器(方框NO.10)进行相加。其结果就成为炉筒排水阀的设定值B，例如A+150mm，于是炉筒排水阀控制了供水阀的水位设定+150mm。总之，炉筒排水阀成为通常的高水位排水阀。
由于在锅炉点火(或汽涡轮点火)y秒之后，锅炉起动后水位开始上升，信号3被辆出。这个y值是在炉筒压力稳定化区不发生水位上涨时期设定的。
由于这个信号3使SW3“接通”，在模存贮器(方框2)中存贮的初始水位设定值和增加信号发生电路(方框NO.4)的输出在第1加法器中(方框NO.3)进行相加。结果是水位设定值缓缓地上升(例如20mm/秒)。
输入低选择器(方框NO.5)的N.W.L值和上述的水位设定置进行比较，选出较低的水位值。因为上述水位设定值的上升，最后N.W.L被选出。其结果是，作为设定值A(炉筒供水阀的水位设定值)而设定N.W.L，作为设定值B(高水位排水阀的水位设定)而设定N.W.L+150mm。
本发明因而具有如下效果ⅰ)由于筒型锅炉起动时水位设定的自动化，使操作员的操作减轻和省力。
ⅱ)由于锅炉起动时的水位是按炉筒压力初始设定的，可以针对由于炉筒水膨胀的水位变动而安全地确保水位。
第1图是本发明理想的实施例的操作流程图，第2图是对应第1图的实施范例的装置的方框图，第3图是对应炉筒压力的炉筒水位的函数产生的内容表示图，第4图是炉筒水/炉筒蒸汽的比容积图表的表示图。
1…水位起动位置控制开始的指令信号，2…水位起动位置控制停止的指令信号，3…锅炉起动后水位上升开始的信号。
权利要求
锅炉筒的初始水位控制装置的特征是该装置具有炉筒水位初始值的设定装置，该装置包括作为炉筒压力的函数而产生的炉筒水位信号的函数发生电路、通过第一开关SW1存贮上述的炉筒水位信号的存贮电路，产生按所定的比例，随着时间而增加的信号的增加信号发生电路，把上述存贮电路所存贮的炉筒水位信号和通过3开关SW3输出的上述增加信号发生电路的输出信号进行相加的第1加法电路、把上述的第一加法电路的输出和所定的值N·W，L，进行比较，并把其中较低的值作为炉筒供水阀设定值而输出的低选择器；
炉筒供水阀控制信号发生装置，该装置包括把炉筒供水阀的设定值和实际的炉筒水位进行比较而输出其差值的第一比较电路和把该差值进行比例积分的比例积分电路，并且产生炉筒供水阀控制信号；
炉筒排水阀设定值产生装置，该装置是由产生预定水位信号的信号发生电路、把炉筒供水阀的设定值加到通过第2开关SW2输入的上述信号发生电路的输出上而输出炉筒排水阀设定值的第2加法电路以及把炉筒排水阀的设定值和实际的炉筒水位进行比较，并把其差值进行比例调节而输出炉筒排水阀控制信号的比例电路来组成，并产生炉筒排水阀设定值；
炉筒水位起动位置设定指令仅在第一所定时间(X秒)时，产生“合上”上述第一开关SW1的水位起动位置控制开始指令的水位起动位置控制开始指令产生装置；
在点火后，产生“合上”第2开关SW2的水位起动位置控制停止指令的水位起动位置控制停止指令产生装置；
从点火到第二所定时间(y秒)后，产生“合上”第3开关SW3的锅炉起动后水位上升开始指令的锅炉起动后水位上升开始指令产生装置。
专利摘要
以锅炉起动时的压力函数设定炉筒的水位，控制炉筒供水阀和炉筒排水阀，使实际的炉筒水位接近上述的炉筒水位，然后点火。点火后，为炉筒排水阀所设定的值B就成为炉筒供水阀的设定值A加上所定的水位的值。从点火的所定时间(Y秒)后，上述设定值A随时间而增加，当它一超过所定值N·W·L时，上述的增加即行停止。
文档编号F22D5/00GK86100109SQ86100109
公开日1987年7月22日 申请日期1986年1月8日
发明者石田承 申请人:三菱重工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan