例如,30 万 KW 机组的锅炉蒸发量为 1024t/h,而汽包的容积较小,一旦控制不
当,则会在十几秒内使汽包内的水全部汽化,造成严重的事故。故锅炉汽包给水
控制系统的任务就是保证汽包水位在容许的范围内,并兼顾锅炉的平稳运行。
常用的水位控制系统有以下三种:单冲量给水控制系统,即以水位为唯一调
节信号的单参数、单回路控制系统;双冲量给水控制系统,以蒸汽流量作为补充
信号的双参数控制系统;三冲量给水控制系统,以蒸汽流量和给水流量作为补充
信号的三参数控制系统。单冲量水位控制系统只根据水位变化去改变给水调节阀
的开度。对中小型锅炉,由于汽包相对对于负荷而言容量较大,水位受到扰动的
反应速度较慢,虚假水位现象不是很严重。因此一般采用单冲量控制方法就可满
足生产要求。双冲量控制系统引入蒸汽量作为补充信号,是为了克服虚假水位对
控制的不良影响。当蒸汽负荷变化引起水位大幅度波动时,蒸汽流量信号起着超
前的作用,可使水位还没出现变化时提前时调节阀动作,减小水位波动,从而改
善控制品质。但是,当给水压力波动引起给水流量发生变化时,双冲量控制方法
只有当水位发生变化后才能进行控制,因此就不能迅速克服给水压力变化对水位
的影响。所以针对本文中的实际锅炉对象,给水控制系统采用三冲量控制方式。
一般三冲量给水系统分为单级三冲量给水调节系统和和串级给水控制系统。
蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器。控制任务是是过热器
出口温度维持在允许的范围内,并且保护过热器使管壁的温度不超过允许的工作
温度。
过热蒸汽温度过高或过低,对锅炉运行和蒸汽用户设备都是不利的。过热蒸
汽温度过高过热器容易受损,汽轮机也因内部过度的热膨胀而严重影响安全运行;
过热温度过低,一方面使设备的效率降低,同时是汽轮机后几级的设备湿度增加,
引起叶片的损坏。所以必须把过热器出口蒸汽的温度控制在规定的范围内。
过热蒸汽温度控制系统常采用减温水流量作为操纵变量,但由于控制通道的
时间常数及滞后都较大,组成单回路控制系统往往不能满足要求,因此常采用图
2.3 所示的串级控制系统,以减温水的出口温度为副参数,可以提高对过热蒸汽
温度的控制质量。
过热蒸汽的温度控制有是还采用双冲量控制系统,如图 2.4 所示,这种方案
实质上串级控制系统的变形,把减温器出口温度经过微分器作为一个冲量,其作
用与串级的副参数相似。