3. 给水泵最小流量控制系统
泵最小流量 给定值 A 泵入口流量
－
△ PID
T 流量小于某定值 N Y
A
T1
流量大于某定值 N T2 f(x) 循环回路调节阀 Y
A A
100% 0%
图11-22 给水泵最小流量控制系统原理图
第五节 600MW机组给水全程控制实例
一、给水热力系统及调节机构
除氧器 再 循 环 给水旁 给水旁路 电动截止 路 阀 调节阀 省 煤 器 过 热 器 去汽轮机 汽动给 水泵A 汽动给 水泵B 电动 给水 泵
A
△ PID1
△ PID2
∑ △ PID5 给水流量
T
A
T2
T1
BALANCER
±
A f(x ) 给水旁路调节阀
∑ T
± A
∑ T
±
A
∑ T
f(x ) 电动给水泵
f(x ) 汽动给水泵 A
f(x ) 汽动给水泵 B
图21 汽包水位全程控制系统原理性功能框图
（1）旁路阀单冲量控制回路
（2）电动给水泵转速单冲量控制回路 （3）给水泵转速三冲量控制回路
H 0
t
图11－6 燃料量扰动下的水位特性
第二节 给水流量调节方式
一、节流调节方式
过热蒸汽 汽包 过热器 H
μV=5％
A n=c
管路性能曲线 M μV
B
μV=100%
泵特性曲线
调节器 省 煤 器 W 给水
WB
定速泵 高压加热器 调节阀 图11－7 节流调节系统示意图
W
WA
图11-8 节流调节原理
二、给水泵调速方式
× K MEDIAN SELECT 汽包水位H
× K
H k ( f1 ( pb ) p) f 2 ( pb )
图24 汽包水位测量回路
主汽温 T11
主汽温 T12
汽机第一 级压力p11
汽机第一 级压力p12
汽机第一 级压力p13
∑/2 设定温度值 ÷ A f(x) MEDIAN SELECT
三、给水泵运行问题
保证泵的安全工作区是首先要考虑的问题。
图20 给水泵的安全工作区
因此，采用变速泵构成给水全程控制系 统时，一般会有：
（1）给水泵转速控制系统：根据锅炉负荷要求， 调节给水泵转速，改变给水流量； （2）给水泵最小流量控制系统：低负荷时，通过 水泵再循环办法来维持水泵流量不低于设计要求 的最小流量值，以保证给水泵工作点不落在上限 特性曲线的外边； （3）流量增加闭锁回路（或给水泵出口压力控制 系统），保证给水泵工作点不落在最低压力线下 和下限工作特性曲线之外。
图19 差压汽包水位测量原理图
2. 给水流量测量
每台给水泵入口设有流量孔板，测量单台给水泵流量。在主 给水管道．上设有给水流量喷嘴，测量进入锅炉的主给水流量。
W k p
只考虑温度 修正
(t , p) p W k 0
3. 蒸汽流量测量
弗留格流量计算公式是目前应用于蒸汽流量计算中较为普遍的方法。 （1）在所考虑的变动工况范围内，当级组内的各级隔板喷嘴和动叶栅 中的汽流均未达到临界状态时，且有背压的汽轮机组，则
D f ( p1 )
T01 T1
× + 旁路蒸汽流量
∑
主蒸汽流量
图25 主蒸汽流量测量回路
给水流量 信号Δp1
给水流量 信号Δp2

给水流量 信号Δp3
给水汽 温 TW f(x)
W pm f (TW )
× × ×
MEDIAN SELECT + ∑ 排污流量 — ∑
过热器 减温水流量
（2）而当在所考虑的变动工况范围内，当级组内始终有
一列或一列以上的喷嘴或动叶栅中的汽流处在临界状 态或超临界状态时，由于级组后的蒸汽压力的变化不 可能对级组前的蒸汽压力状态产生影响，且背压为真 空的机组，这时
T01 p1 D D0 p01 T1
某300MW机组的蒸汽流量计算公式为
D D0 T01 273 t 01 p p 1 D0 1 T1 p01 273 t1 p01
泵入口流量1
泵入口流量2
泵最小允许 流量设定值 A
2XMTR － ＋ △ K ∫
10% A T Y ＞ 流量小于 350T/H N T2 T1 A N A 0% 流量小于 380T/H A
Y
100%
f(x) 循环回路调节阀
图28 给水泵最小流量控制系统
第六 节 给水控制系统运行中的 问题
6-1 基本要求
1．测量系统
（1）汽包水位测量 （2）主蒸汽流量测量 （3）主给水流量测量
H f (p, pb )
D f ( p1 , Ts )
W f (p, TW )
WT W
W
i 1
n
i
2．汽包水位控制系统
汽包压力pb 泵出口压力 汽包水位 蒸汽流量 f(x ) ∑ A △ PID3 A △ PID4
2、蒸汽流量扰动下的水位动态特性
D ΔD 0 H H2
D
t
K2 1 T2 s
+ H _

s
0 t H H1 图11－4 蒸汽流量阶跃扰动下的水位响应曲线
K2 H ( s) G HD ( s) D( s) 1 T2 s s
3、炉膛热负荷扰动下水位动态特性
B D 0 H ΔB t
D D W W
第四节 给水全程控制
一、对给水全程控制系统的要求 （1）对测量信号进行压力、温度校正。 （2）保证给水泵工作在安全工作区内。 （3）保证控制系统切换应是双向无扰的。 （4）需解决好阀门与调速泵间过渡切换问题。 （5）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。
１．检测机构性能检查 （１）汽包水位测量 １）从显示屏查看三重冗余信号之间的偏差 是否在允许范围之内。如果偏差过大，则 检查就地变送器输出、就地到DCS的I/O卡 件电缆接线、I/O卡件4-20mA信号以及DCS 软件组态等环节。 ２）汽包水位DCS显示值与电接点水位计、 就地水位计等其他测量装置指示值的比较， 确保误差在合理范围之内。
PID5
K ∫
PID7
K ∫
N
Y
负荷＜ 15% A
Y
T1 A
T2 T
A T
GAIN CHANGER & BALANCER
T
MEH 遥控 T3
MEH 遥控
MEH转 速设定 值
T4
MEH转 速设定 值
f(x ) 给水旁路调节阀
f(x )
f(x ) 汽动给水泵A MEH控制
f(x )
电动给水泵 液力耦合器
二、信号测量校正
• 1. 汽包水位测量
图17 单室平衡容器水位测量示意图 平衡容器输出差压Δp为
p p p a L w H s ( L H ) ( a s ) L ( w s ) H
H
( a s ) L p ( w s )
三个主要扰动因素： 给水流量、蒸汽流量和炉膛热负荷扰动
1、给水流量扰动下水位的动态特性
W ΔW 0 1 H 2 t
W
s
1 s
+
H
－
α 0 ΔH B τ A ετ 3
t
G HW ( s)
H ( s) W ( s) s 1 s s(1 s)
图11－2给水流量阶跃扰动下的水位响应曲线
汽包锅炉给水控制系统
第一节 概述
一、给水控制任务
使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包 水位在规定的范围内，同时保持稳定的给水流量。 汽包水位反映了锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平 衡关系。
二、对象特性
汽包 过热器 过热蒸汽
省 煤 器 给水
水 循 环 管 路
给水调节阀
图11－1 给水调节对象结构示意图
汽动给水泵B MEH控制
图27 汽包水位控制系统
当出现下列情况之一时，给水旁路调节阀控 制强制切到手动： (1) 汽包水位设定值与实际值偏差大； (2) 汽包水位信号故障； (3) 汽包压力信号故障； (4) 给水旁路调节阀控制指令与反馈偏差大； (5) 选择电泵控制水位信号； (6) 给水旁路调节阀前截止阀关闭； (7) 给水旁路调节阀后截止阀关闭。
主给水 电动截止阀 高 压 加 热 器
汽包
去旁路 给水流量 减温水阀
图23给水热力系统示意图
二、给水控制系统
水位差压信号 Δp1 水位差压信号 Δp2 水位差压信 号 Δp3 汽包 汽包 汽包 压力 压力 压力 pb1 pb2 pb3 MEDIAN SELECT
f1(x) ∑ ∑ ∑
f2(x)
× K
第三节 给水控制基本方案
一 、单冲量给水控制系统
汽包水位
水位给定值
△ PID
调节机构 图11－11 单冲量给水控制系统
二. 串级三冲量给水控制系统
αD γD D GHD(s)
HS＋
－
Gc1(s)
＋ ＋ －
Gc2(s) αW
KZ γW γH
Kμ
W
H GHW(s)
图11-14 串级三冲量給水控制系统原理框图
D D0
2 p12 p 2 2 2 p 01 p 02
T01 T1
式中D0——参考工况下级组内的蒸汽流量，kg／h； p01——参考工况下级组前的蒸汽压力，MPa； T01——参考工况下级组前的蒸汽温度，K； P02——参考工况下级组后的蒸汽压力，MPa； D——变动工况下级组内的蒸汽流量，kg／h； P1——变动工况下级组前的蒸汽压力，MPa； T1——变动工况下级组前的蒸汽温度，K； P2——变动工况下级组后的蒸汽压力，MPa。