锅炉给水自动调节汽水控制

锅炉给水一般采用母管制，经给水门一次分成两路，一路直接经省煤器预热后进入汽包，另一路进减温器调节主汽温度热交换后进入汽包。主蒸汽从汽包出来后经高温过热器、减温器、低温过热器换热后成为成品蒸汽去用汽单位。汽包水位控制是保证锅炉正常运行和蒸汽品质的重要措施之。水位过低，容易使水全部汽化而烧坏锅炉甚至爆炸，水位过高则影响汽水分离效果使蒸汽带水降低蒸汽品质。影响汽包水位的因素很多，主要有燃料燃烧加热汽包水汽化、给水流量、蒸汽负荷流量等。特别是负荷突然增大时极易产生“虚假水位”现象，测量出错误水位造成干锅损坏锅炉，因此汽包水位一般采用传统的三冲量控制系统，能达到一定的控制效果。经过不断摸索，集众家控制之所长，我们成功地采用了以三冲量为基础的串级控制系统，并参考人工控制大量的经验数据，根据负荷大小、水位偏差大小及方向在流程图上实时修改PID参数——变PID三冲量控制系统。实践证明能达到比较理想的控制效果。另外，由程序实施在异常情况下，水位偏差太大时给水流量随动蒸汽负荷流量控制，水位正常后恢复正常控制。

锅炉控制的目标是保证蒸汽品质，维持安全燃烧，主要分为汽水控制和燃烧控制两大块。汽水控制的主要任务是控制汽包水位在正常范围内，蒸汽温度稳定在设定值上，由汽包水位控制系统和蒸汽温度控制系统等来完成。燃烧控制系统的主要任务是在保证安全燃烧的基础上控制蒸汽压力稳定在设定值上并获得最佳燃烧效率、最低排污量，减少污染节约能源，该系统由蒸汽压力控制、炉膛负压控制、料层差压控制，燃烧控制等构成。

对工业锅炉生产过程又要求具有较高的换能效率和最低的有害气体排放量。锅炉生产过程是一个多变量多参数相互耦合的复杂过程，其汽水，燃烧过程非常复杂，受多重因素的影响，燃烧系统内部一次风、二次风，输煤，一次返料，二次返料耦合性很强，燃烧与汽水之间也有极其复杂的相互作用关系，同时过程的非线性，大滞后也导致控制系统的复杂性，难以建立精确的数学模型，无法采用有效的预估补偿措施。我们借助于锅炉操作工手动平稳操作的经验数据（少调节，多操作，调一调，等一等，再调一调等经验），用计算机来实现模糊控制，解耦控制等复杂的智能控制系统，对锅炉汽、水系统，燃烧系统等进行自动控制，并进行电气安全联锁。

蒸汽温度是蒸汽质量重要参数之一，温度偏差太大直接影响用汽单位要求。主蒸汽温度影响因素多，滞后大，非线强，采用主蒸汽温度加减温水流量构成串级控制，用炉膛出口烟作前馈以克服大滞后的影响。汽包水位控制与蒸汽温度控制有时又是一对相互矛盾的控制，当两者相互冲突时采用以下方法加以协调：1）当水位偏差较大而蒸汽温度相对稳定在允许范围内时，主要考虑汽包水位控制，主给水阀、二次给水阀、减温水阀联合动作控制水位。2）当汽包水位控制在正常范围而蒸汽温度越限时，主要考虑蒸汽温度控制，温度过高，主给水阀减温水阀限位打开，二次给水阀限位关闭，温度过低，二次阀限位打开，减温水阀限位关闭，待控制参数回到正常值时恢复原有控制。主给水管路上装有旁路调节阀，以确保供水控制万无一失。

煤仓中的煤用给煤机送入燃烧室，采用分级配风，以抑制SOx，NOx的生成。一次风经预热器加热从炉膛底部经布风板进入炉膛，供给足够的空气使煤粉充分燃烧。烟气经格栅分离器、省煤器预热给水后用旋风分离器分出二次返料经返料门回到炉膛参加燃烧。烟气经空气预热器，除尘器由烟囱排入大气，床层料渣经冷渣器放出，燃料燃烧的热量传递给蒸汽发生系统产生饱和蒸汽经过热器成过热蒸汽送出。燃烧系统过程非常复杂，多参数，非线性，大滞后，时变，多变量紧密耦合是其显著特点，也是控制的难点所在。燃烧过程控制就是要使其燃料所放出的热量尽可能快地适应蒸汽负荷的要求，并确保锅炉安全运行，保证经济燃烧提高燃烧效率，还要满足环保排放废气的标准要求。燃烧系统主要设置以下控制系统：1）炉膛负压控制：调节引风量，将负压控制在一定范围内，充分燃烧。2）蒸汽压力——燃烧过程控制：蒸汽压力是蒸汽重要品质之一，需稳定在给定值上；炉膛温度分布是安全燃烧的主要因素，需控稳炉膛温度，温度过高易结焦并产生有害气体，温度过低则可能熄灭；此外还要分析炉膛烟气含氧量，在确保蒸汽压力和炉膛温度稳定的基础上保证经济燃烧，抑制有害废气的产生。炉膛负压、引风排烟系统的压力测量仪表安装方式要特殊考虑，以防烟尘煤灰堵塞引压管路，一般要采用带除尘器的安装方式。

安全开停机及报警、联锁系统按锅炉操作规程及劳动部门的规范要求，控制系统中有安全开停机程序并加入了汽泡水位低低限、蒸汽压力高高限时与送风系统、引风系统、输煤系统进行电气联锁的控制软件，以确保设备和人身安全。锅炉给水、汽泡水位、蒸汽压力、炉膛温度、风压等重要参数，不但在计算机CRT显示器设有报警画面，而且在仪表盘上设有声光报警装置，另外还有控制按钮供紧急停机用。双重安全联锁保险措施。

自动调节装置就是指不用人力而用机械、电气等外力 ，通过系统状态的反馈自动校正系统的误差，使诸如速度、温度、电压或位置等参量保持恒定或在给定范围之内的装置，或者装置由微电脑、芯片控制自动调节。

自动是指不用人力而用机械、电气等装置直接操作的；或自己主动；

调节是指通过系统状态的反馈校正系统的误差，使诸如速度、温度、电压或位置等参量保持恒定或在给定范围之内的过程（现在的技术完全可以自动化）；

自动调节装置就是指不用人力而用机械、电气等外力 ，通过系统状态的反馈自动校正系统的误差，使诸如速度、温度、电压或位置等参量保持恒定或在给定范围之内的装置，或者装备由微电脑、芯片控制自动调节。

自动调节励磁装置，亦称“自动电压调整器”。自动调节发电机的励磁电流使电压保持在一定范围内和调节无功功率输出的装置。主要有晶闸管型和电磁型两种。具有强行励磁性能的自动调节励磁装置,电力系统发生故障时,还可用来有效提高运行的稳定性。另有自动调节励磁装置由控制芯片、自关断大功率器件、滤波环节组成,响应快,智能化调节。