300wm机组给水控制系统分析.docx

《过程控制》课程设计（分析类）任 务 书一、 目的与要求1． 目的：通过本课程设计，使学生巩固《过程控制》所学内容，培养学生的分析、设计能力2． 要求：能够对指定现场应用控制系统进行正确分析二、 主要内容1．题目：华润登封电厂 300MW 机组给水控制系统分析2．内容：1）查阅 3-4 篇相关资料；2）对指定现场应用控制系统 SAMA 图进行分析：分析控制系统构成，掌握工作原理，判断调节器正反作用(约定 SP 为-，PV 为+)，分析自动跟踪与无扰切换，分析主要逻辑；3）撰写设计（分析）说明三、 进度计划序号 设计内容 完成时间（天） 备注1 布置设计任务 0.52 查阅资料 13 SAMA 图分析 2.54 撰写设计（分析）报告 0.55 答辩 0.5四、 设计成果要求1．对指定控制系统 SAMA 图进行分析，力求分析正确2．撰写设计（分析）报告五、 考核方式设计报告+答辩学生姓名：指导教师：何同祥 王晓燕华润登封电厂 300MW 机组给水控制系统分析锅炉是典型的复杂控制系统，汽包水位是锅炉安全、稳定运行的重要指标，是一个非常重要的被控变量影响汽包水位的因素主要有锅炉蒸发量、给水量、炉膛负荷、汽包压力。

给水调节的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，维持汽包水位在允许的范围内1、控制系统构成 汽包水位调节系统，主要包括：汽包压力三选中、汽包水位补偿、汽包水位三选中、给水流量补偿、给水流量二选均、给水泵入口流量补偿、总给水流量计算、汽包水位单冲量调节回路、三冲量水位主调、总给水流量副调节回路、电泵流量调节回路、A 和 B 汽泵流量调节回路、给水阀汽包水位调节回路、水位报警与保护等二、工作原理1、汽包压力、汽包水位三选中三选中标准逻辑基本工作原理如下：三选中共有 A、B、C 三个变送器信号当信号均为好质量时，上电缺省自动选择中值信号然后自动超弛到手动方式在手动方式下，运行人员可以在画面上通过 MSDD 任意选择 A、B、C当 ABC 任意一个出现坏质量时，自动超弛到自动方式，并选择另两个好质量信号的均值当出现两个坏质量时，自动选择唯一的好质量信号当三个信号均坏质量时，送出报警信号当 ABC 有坏质量时，自动禁止 MSDD 手动方式，防止误操作2、给水流量二选均二选均标准逻辑基本工作原理如下：二选中共有 A、B 两个变送器信号当信号均为好质量时，上电缺省自动选择平均值然后自动超弛到手动方式在手动方式下，运行人员可以在画面上通过 MSDD 任意选择均值、A、B。

当 AB 任意一个出现坏质量时，自动超弛到自动方式，并选择另一个好质量信号的信号当两个信号均坏质量时，送出报警信号，并切除自动调节当 A、B 有坏质量时，自动禁止 MSDD 手动方式，防止误操作3、给水流量补偿主给水流量、给水泵出口流量都采用标准节流装置（节流孔板或标准喷嘴），通过测量节流装置前后差压，来计算质量流量由于差压—流量关系的设计和标定，是在设计工况下进行的，即在设计工况下，差压—流量关系是准确的由于实际运行工况，是随时变化的当偏离设计工况时，流体的温度、压力变化，差压—流量关系发生变化对于给水流量，影响差压—流量关系的主要因素是给水的温度为保证准确测量和调节，必须对主给水流量、给水泵入口流量补偿进行温度补偿对主给水流量进行主给水温度补偿，采用公式： )t(fpkpkqm1其中: , 为主给水正常运行温度（或标定温度）)t()t(fnormalnoralt4、汽包水位补偿及给水旁路调节（1）汽包水位补偿汽包水位测量，采用平衡容器，通过测量差压来测量水位在设计压力下差压—水位关系确定，即测量值是准确的由于汽包压力对饱和水、饱和蒸汽密度影较大，当压力变化时，必须对水位进行汽包压力补偿 。

汽包压力采用三选中后的信号作补偿用信号对于简单平衡容器测量装置，水位—差压关系如下： g)(Hg)(Lpa)p(f)(Ha21式中 L——平衡容器高度（即上、下连通管间高度）H——水位——饱和水、饱和蒸汽密度,——正压室不饱和水温度（一般 50 度)a——汽包压力p对于带压力补偿管段的平衡容器测量装置，水位—差压关系如下： g)(lg))(HLpa )p(f)(l)(a21式中：L——平衡容器高度l——水平引出管距下连通管（即水位基准线）距离H——水位——饱和水、饱和蒸汽密度,——正压室不饱和水温度（一般 50 度)a——汽包压力p（2）给水旁路调节35％给水调节阀水位调节系统，是典型的单回路调节系统，调节器接受水位偏差信号，经 PID 运算后，作为调节阀开度指令，调节给水流量35％给水调节阀水位调节系统只用于上水和低负荷阶段，此时电泵在最小转速正常带负荷情况下，该调节阀关闭，或手动调节PID 调节器：SP:汽包水位定值PV：汽包水位正反作用：反作用若按约定 SP-，PV+，即约定 PID 为正作用，则有：汽包水位↑→（PV-SP)↑→PID↑→阀开度↑→水位↑（×）所以 PID 为反作用： 汽包水位↑→（SP-PV)↓→PID↓→阀开度↓→水位↓自动跟踪与无扰切换:水位定值在 35％给水调节阀 M/A 站上设定。

当电泵、A、 B 汽泵全部手动,且给水调节阀手动时，调节器自动跟踪 M/A 站的手动输出，水位定值跟踪实际水位即使实现了无扰切换5、给水泵水位主调节系统：3 路汽包压力信号，经三选后作为水位补偿压力压力信号3 路汽包水位信号分别经过汽包压力补偿，再经三选后作为被调量调节系统按负荷分为单冲量和三冲量两种调节方案：负荷>30%采用三冲量，负荷X%时，为三冲量控制，反之为单冲量控制2）当满足三冲量的条件，或电泵、A 汽泵、B 汽泵均为手动时，进行单冲量跟 踪，以实现单冲量到三冲量的无扰切换3）当满足单冲量的条件，或电泵、A 汽泵、B 汽泵均为手动时，进行三冲量跟踪，以实现三冲量到单冲量的无扰切换参考文献：[1]李欢.300MW 机组给水全程控制系统分析.通讯世界,2015,0(9);115-115[2]任青春.刘莉白鹤公司 2×300MW 机组给水全程控制系统.自动化应用,2010,(2);5-8。