过程控制课程设计

300MW协调控制

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名:

学 院: 班 级: 学 号：

题 目: 300MW火电机组给水控制系统的设计

指导教师： 张利辉 王秋平 职称: 教授

2011 年 12 月 20 日

300MW协调控制

目 录

1选题背景 ........................................................................................................................................................... 3

2方案论证 ........................................................................................................................................................... 4

2．1设计原理 ............................................................................................................................................. 4

2.1.1给水扰动对水位的影响 ........................................................................................................... 4

2.1.2 负荷扰动对水位的影响 .......................................................................................................... 5

2.1.3 燃料量扰动对水位的影响 ...................................................................................................... 6

2.2方案的选择 ........................................................................................................................................... 6

3过程论述 ........................................................................................................................................................... 7

3.1系统设计 ............................................................................................................................................... 7

3.1.1前馈-反馈三冲量给水控制系统 ............................................................................................. 7

3.1.2给水流量的调节的实现方法 ................................................................................................... 8

3.1.3系统的组成 ............................................................................................................................... 9

3.2信号分析 ............................................................................................................................................... 9

3.2.1汽包水位信号 ............................................................................................................................. 9

3.2.2给水流量信号 ......................................................................................................................... 10

3.2.3主蒸汽流量信号 ..................................................................................................................... 10

3.3各种工况之间的互相切换与跟踪 .......................................................................................................11

3.3.1工况之间的切换 ......................................................................................................................11

3.3.2 工况之间的跟踪 .................................................................................................................... 12

4、结论 .............................................................................................................................................................. 12

5、课程设计心得体会 ...................................................................................................................................... 12

参考文献 ............................................................................................................................................................ 13

300MW协调控制

1选题背景

随着单元机组容量的增大和参数的提高，机组在启停过程中需要监视和控制的项目越来越多，因此，为了机组的安全和经济运行，必须实现锅炉给水从机组的启动到正常运行，又到停炉冷却全部过程均能实现。

我国大型火电机组的给水控制基本上还是采用经典的PID控制算法。不同的控制公司在给水控制策略的设计上虽然各有特点差异，但基本上还是遵循了单冲量和三冲量控制相结合的控制模式，采用的也基本上是调阀和调泵相结合的控制方法。虽然从理论上讲，现有的控制方法应该可以实现机组的全程给水自动。但是，实际上由于给水系统和机组运行的复杂性，机组在启动和低负荷时往往投不上自动。另外，机组在高负荷时，虽然可以实现三冲量给水自动且正常情况时效果也不错。但其控制系统的鲁棒性较差，适应异常工况的能力和出现设备故障的情况时的自调整能力也较差。因此，如何真正实现全程给水控制是现今控制工程人员急于解决的一个课题。

目前，国内机组实现全程给水控制考虑的方案一般是在低负荷时，用启动调节阀控制汽包水位，调速给水泵维持给水母管压力，采用单冲量的控制方式；高负荷时，使用调速给水泵控制汽包水位，大旁路调节阀维持给水压力，采用三冲量的控制方式。它由单冲量和三冲量两个调节回路组成全程给水控制,当负荷大于30%时为三冲量,当负荷小于30%或三冲量变送器故障时为单冲量。

由于不同容量的机组其给水系统结构不一样，其控制方式及控制设备也有区别，因而实现给水全程自动系统的方案也有不同，这就要求在考虑方案时，要结合具体的控制对象进行合理的设计，同时参考其它同类型机组一些成功的设计、调试经验，重新完善原汽包水位调节系统的设计及组态，最终选定一种合理且切实可行的设计方案，来实现锅炉给水自动系统的全程控制。

本次课程设计主要研究发电厂给水全程控制系统，即锅炉汽包水位控制。其要求是提供合格的蒸汽，使锅炉发汽量适应符合的需要。为此，生产过程的各个主要工艺参数必须加以严格控制。锅炉设备是一个复杂的控制对象，主要输入变量是汽包水位、汽包压力、给水流量、给水温度、汽机第一级压力、主汽温度、过热减温水流量等信号。主要输出变量是A、B汽动泵转速、 电动给水泵转速、 给水旁路调节阀开度。

300MW协调控制

2方案论证

2．1设计原理

汽包水位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标，是锅炉蒸汽负荷与给水间物质是否平衡的重要标志，维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。汽包锅炉给水控制系统的作用是使锅炉的给水量自动适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定范围内波动。其中给水流量和蒸汽流量是影响汽包水位的两种主要扰动，前者来自调节器 …… 此处隐藏：8303字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……