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汽包液位三冲量控制及DCS组态
参数计算
Synfuels China Engineering Holdings Co.,LTD.
中科合成油工程股份有限公司
2018年9月
OUR EXPERTISE ENERGY IN FUTURE
我们的事业,能源的未来
如图是PID图上汽包液位三冲量画法,液位信号的OP值(输出控制信号)与蒸汽流
量的PV值(检测值),输入加法器,加法器输出SP值(设定值)给给水流量控制器,
完成液位控制。
如图所示,普通的液位控制,通过液位-流量单回路或者串级控制就可以完成液
位控制。有的书上介绍三冲量控制时,会介绍:单冲量控制,双冲量控制,单
冲量就是液位流量单回路控制,双冲量是为了克服虚假液位引入了蒸汽量前馈
信号,构成单回路反馈-前馈控制,但是从我们PID中可以发现大部分液位控制
都起码是液位流量串级控制。所以以单回路为基础的单冲量与双冲量不做具体
汇报。
I/P
FIC FY
21001 21001
FT
21001 FE FV
21001 21001
FO
LIC LT
21001 21001
汽包液位控制之所以复杂:首先,控制效果不好,风险大:汽包液位过低,由
于锅炉蒸发量大,汽包容积相对较小,水的汽化速度很快,如控制不及时,不
能给汽包及时补水,汽包内的水会很快蒸发光而导致干锅,可能引起爆炸。水
位过高,会影响汽包内汽水分离效果,使蒸汽带液,影响蒸汽的质量。
其次,给水量变化给汽包水位的影响,当给水量在初始平衡状态W0基础上突然增加-ΔW,于
是汽包液位也是从平衡态H0开始变化。展示图片,当给水量突然增大时,虽然给水量大于蒸
发量,但是由于冷水突然进入汽包,要从饱和汽水中吸收一部分热量,这就使汽包减少,它
所让出的部分空间会由冷水填充,这段时间,虽然给水量增加了,但是水位基本不变。随着
汽包容积的变化趋于平衡,水位才由于储水量的增加而直线上升。特点:有一定的惯性和纯
滞后,没有自平衡能力。
蒸汽量变化对水位的影响,当蒸汽量D突然增加时,单纯物料平衡关系来看,汽包蒸发
量大于给水量,汽包水位应按H1所示,液位应直线下降,但实际是按照H,即在初始
阶段,水位不但没有下降而且还会上升。这就是“虚假水位”造成的影响,当蒸汽量
突然增大,汽包中压力减小,汽化强度增加,蒸发面以下汽泡容积将增大,汽泡体积
所引起的汽包液位变化如H2所示,而实际液位应是不考虑水面下汽泡容积变化时的水
位变化H1,与只考虑水面下汽泡容积变化所引起的水位变化H2叠加的结果。H2是有
自平衡能力的被控对象
目 录
1 串级控制
2 前馈控制
3 汽包液位三冲量控制
串级控制
串级控制回路方框图
设定值
Gc1 Gc2 Gv Go2 Go1
T2
T1
串级
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