循环流化床锅炉的水控制系统优化实例

本节介绍国产300MW 循环流化床锅炉的全程给水控制系统，如图5-16所示。该机组配置了两台汽动给水泵、一台电动给水泵和一个给水旁路调节阀。控制系统由单冲量单级控制系统和串级三冲量控制系统两部分组成，调节量有旁路阀开度、电动泵转速和汽动泵转速三种。因此该控制系统中涉及两个控制系统的切换和三个调节手段的切换，需要考虑切换过程中可能引入的额外扰动。

在机组刚启动和负荷较低时，只有一台电动给水泵运行。此时单冲量控制系统通过给水旁路调节阀来调节汽包水位。若是机组处于热启动状态，为了保证给水管道中的工质流动，通过电动给水泵的转速来调节给水泵出口母管和汽包压力的差值，保证给水泵出口和汽包之间存在一定的压力差。

随着机组负荷的升高，当旁路阀开度达到75%以上并且主蒸汽达到要求流量后，开始全开主给水电动门，并逐渐关闭旁路调节阀。当主给水门全开后，采用单冲量控制系统通过调节电动泵装置来控制汽包水位，完成第一次切换，这个过程中仅有调节手段的切换。当机组负荷大于25%后，汽包水位切换为三冲量调节，此时同样通过调节电动泵转速来控制汽包水位。这是启动过程中的第二次切换，仅有控制系统的切换。当汽动给水泵启动后，首先以最小转速运行，然后在手动方式下向平衡回路输出指令爬升，电动泵自动调整转速以维持水位。当汽动泵达到平衡回路输出指令时，采用三冲量控制系统通过汽动泵转速来调节汽包水位。这是启动过程中的第三次切换，仅有调节手段的切换。

由上面的介绍可以看出，在机组启动过程中，给水控制系统包含三次切换，但每次切换仅仅包含调节手段或控制系统的切换，避免了调节手段和控制系统切换的同时产生即引起的额外扰动。(www.xing528.com)

当泵处于备用状态时，勺管维持在最小位置，并切到手动。当一台泵跳闸，备用泵联锁启动时，从最小转速向平衡回路输出指令爬升，当爬升到平衡回路输出指令时，自动投自动，从而实现并泵运行。

控制系统中的三冲量，即汽包水位、给水流量及主蒸汽流量需要经过测量和校正引入控制系统。汽包水位受汽包压力的影响较大，需要经汽包压力修正后作为被调量参与调节。主蒸汽流量和主蒸汽压力与温度的关系较大，在控制系统中通过汽机一级压力换算并经温度修正后参与调节。在机组负荷发生大幅度变动时，需要投入高压旁路，此时主蒸汽流量还需加入高旁流量。给水控制系统中的给水流量指的是锅炉的总给水流量，该流量除进入汽包的水量以外还应该加上过热器减温喷水流量。给水流量主要跟给水温度有关，控制系统中需经温度修正后参与调节。