4.三沖量汽包水位控制系統(tǒng)? 雙沖量汽包水位控制系統(tǒng)還有兩個(gè)缺點(diǎn):控制閥的工作特性不一定成為線性,對蒸汽負(fù)荷變化要做到靜態(tài)補(bǔ)償比較困難;而對于給水系統(tǒng)的擾動仍不能克服。為此,可再引入給水流量信號,構(gòu)成三沖量汽包水位控制系統(tǒng),如圖18—7所示??梢钥闯?,這是前饋與串級控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。
圖18—8所示是三沖量汽包水位控制系統(tǒng)的連接圖和方塊圖。系數(shù)設(shè)置是這樣的,系數(shù)Cl通??扇?或稍小于1。C2可按下式取值。
式中,Dmax一Dmin為蒸汽流量變送范圍;Wmax一Wmin為給水流量變送范圍。
至于C0的設(shè)置與雙沖量控制系統(tǒng)相同。水位控制器和流量控制器的參數(shù)整定方法與一般串級控制系統(tǒng)相同。??
以往,有時(shí)會采用比較簡單的三沖量控制系統(tǒng),如圖18—9兩種方案,圖中的加法器正負(fù)號是針對采用氣關(guān)閥及正作用的情況。
這些簡單三沖量控制方案,能節(jié)省一臺控制器,但性能均不如圖18—7方案,a一般不作推薦。特別是采用計(jì)算機(jī)控制的場合,這種簡單方案更不具任何優(yōu)點(diǎn)。
二、? 燃燒安全控制系統(tǒng)
鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐的需要,同時(shí)還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。燃燒控制的具體內(nèi)容及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因燃料種類、制粉系統(tǒng)、燃燒設(shè)備以及鍋爐的運(yùn)行方式不同而有所區(qū)別,但大體來看都要完成以下幾方面任務(wù)。
①主蒸汽壓力的變化反映了鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量和汽機(jī)消耗的蒸汽量相適應(yīng)的程度。為此須設(shè)置蒸汽壓力控制系統(tǒng)。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí),通過控制燃料量使蒸汽壓力穩(wěn)定。
②當(dāng)燃料量改變時(shí),必須相應(yīng)地控制送風(fēng)量,以保證燃燒過程的安全性。
?、蹱t膛壓力的高低關(guān)系著鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。燃燒控制系統(tǒng)必須使引風(fēng)量(煙氣量)與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力為一定值。
1.氣壓對象的動態(tài)特性? 氣壓對象由一系列裝置組成,如圖18—10所示,它包括給煤機(jī)1、爐膛2、汽水系統(tǒng)3、過熱器4、汽輪機(jī)進(jìn)氣閥5和汽輪機(jī)6。相應(yīng)的方塊圖18—11,圖中方塊1表示在燃料量和風(fēng)量同時(shí)相應(yīng)變化時(shí)對發(fā)汽量的影響,它基本上是一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)。方塊2是汽包的壓力對象。方塊4是反映過熱器的過熱蒸汽壓力對象。它們都是積分環(huán)節(jié),其他環(huán)節(jié)因動態(tài)滯后較小,均可看成比例環(huán)節(jié)。
需指出,氣壓(Pb或Pt)對象的動態(tài)響應(yīng)特性是與汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān)的。
2.爐膛壓力對象特性? 為了保證爐膛安全,一般要求爐膛壓力略低于大氣壓力,所以爐膛壓力一般稱之為爐膛負(fù)壓。爐膛壓力反映了引風(fēng)量與送風(fēng)量之間的平衡關(guān)系。當(dāng)送風(fēng)量或引風(fēng)量單獨(dú)改變時(shí),爐膛負(fù)壓變化的慣性很小,故可將爐膛負(fù)壓對象近似看成是一個(gè)時(shí)間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)。
3.燃燒系統(tǒng)安全控制? 圖18—12給出了燃燒控制系統(tǒng)的基本方案,PtC是蒸汽壓力控制器,它的輸出同時(shí)去改變?nèi)紵靠刂破鱂vC和進(jìn)風(fēng)量控制器FvC的設(shè)定值,使燃燒量和進(jìn)風(fēng)量成比例變化。氧量控制器02C的輸出作為乘法器的一路輸入,它可起到修改燃空比的作用。氧量控制器的設(shè)定值應(yīng)等于最佳含氧量,它應(yīng)隨負(fù)荷變化而有所變化。PfC為爐膛負(fù)壓控制器,因?yàn)閷ο鬁蠛苄?,一般用單回路控制即能滿足要求。
圖18—12方案適用于燃燒量B和進(jìn)風(fēng)量V1均能較好檢測的情況。事實(shí)上,很多燃煤鍋爐燃料量測量的準(zhǔn)確性較低。這時(shí),宜采用熱量信號作為燃料量的間接度量,對蒸發(fā)受熱面和鍋筒列熱量平衡式,可求得以下關(guān)系式