给水调节系统-火电厂热力过程自动调节系统培训讲义.doc

MCS系统培训讲义 第3章 给水调节系统第3章 给水调节系统1 调节任务：1.1 任务：a) 维持汽包水位在允许的波动范围内，稳态时20mm。汽包水位过高汽水分离效果降低，饱和蒸汽含水量多含盐量大通流部分结垢轴向推力增大，汽机出力；汽包水位过低水冷壁水循环破坏。b) 保持给水流量稳定1.2 调节手段：a) 变压式：变速泵0转速（20%负荷时）b) 节流式：给水调节阀2 调节对象动态特性：H是反映汽水平衡的重要参数。2.1特点：无自平衡特性2.2主要影响因素及特性：1）蒸汽流量D 扰动外扰：当W不变时，D传递函数：；即，可近似为一阶惯性环节和一阶积分环节的并联。 式中：T2曲线H2的时间常数，约1020S；K2曲线H2的稳态放大系数；曲线H1的响应速度。特点：有虚假水位（td段），有害。措施：a) 限制D的变化速度；b) 等待td后再调节W。2）给水流量W扰动内扰：当D不变时，W传递函数：；即，可近似为一阶惯性环节和一阶积分环节的串联或并联。 式中：tw迟延时间，约510S（对于200MW机组）；曲线H1的响应速度。特点：有迟延的积分环节特性。3）燃料量qf扰动外扰：传递函数：；即，可近似为一阶惯性环节和一阶积分环节的并联，及其与纯迟延环节的串联。 式中：T2时间常数；K2稳态放大系数；响应速度。特点：与D扰动过程相似，也有虚假水位，且持续时间tBtd。3 基本方案：31单冲量给水调节系统：32双冲量给水调节系统：33三冲量串级给水调节系统：系统结构：前馈反馈、串级调节系统结构形式。调节原理：1）副调汽、水平衡调节，稳态时使W=D；要求：快速性，准确性。2）主调汽包水位校正，缓解虚假水位影响。要求：准确性。4 全程给水调节系统：4.1几个问题：1) 启动及低负荷工况（负荷2025%负荷时）。受变速泵最低转速要求限制，变速泵保持最低转速nmin ，给水调节采用调节给水阀手段。给水阀此时开度小，节流损失大，常设计成大阀（主阀）和小阀（旁路阀）两个调节阀。需解决的问题：随负荷，小阀大阀切换及相应的管路上截止阀切换问题。2) 中负荷工况（50%负荷）启动及低负荷运行时，主汽轮机抽汽（排汽）无法维持汽动泵，而用高级能源的电动泵。需解决的问题：a) 调节阀电动泵切换；b) 电动泵汽动泵切换。3) 变速器的工作安全区：a) 泵出口最高压力线，泵出口最低压力线；b) 泵最高转速特性线，泵最低转速特性线；c) 泵上限特性线，泵下限特性线。4) 变速泵的选择：据国外资料介绍，400MW以上机组采用汽动泵，经济性显著改善；250NW以下机组采用电动泵，设备单一，便于管理、维修，减少备品备件。北美国家：推荐采用100%容量的汽动泵；西欧国家：不论机组大小，规定必须采用350%容量的给水泵；国 内：设备可靠性尚待提高，沿用西欧的规定。4.2基本方案：1）调节系统结构切换：低负荷时，D和W的测量误差大，且本身D W，只能用H信号的单冲量。需要单冲量三冲量切换，互相跟踪功能。2）调节手段切换： 启动 低负荷 中负荷3）泵工作安全措施：a) 泵出口压力保持：通过调节给水阀，防止气蚀(尤其高、低负荷两工况时)。b) 泵流量维持：调节给水泵再循环阀。可设计单回路调节系统，以维持给水泵流量。c) 给水泵最低转速限制：设置系统输出最低限制。 4）