[发明专利]一种汽包液位调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉发电领域，特别涉及余热锅炉发电中汽包水位调节方法。

背景技术

汽包水位三冲量调节系统是锅炉发电核心控制之一。锅炉正常运行中，汽包液位的控制是一个重要的参数。液位过高会影响汽水分离的效果，产生蒸汽带液现象，液位过低会破坏水循环，严重的会烧坏锅炉。当蒸汽负荷突然增大时，锅炉会出现暂时的压力下降，水的沸腾加剧。导致液位上升，这样就产生了虚假液位。这时本应把给水加大，但是如果采用简单的单参数调节系统，就会根据这个假液位而错误地把锅炉给水调节阀关小，减少给水量，等到汽水达到新的动态平衡时，液位就下降了许多，远离给定值，甚至使锅炉发生危险。如果负荷减少，它的变化过程和结果与上述相反，从而使汽包液位发生较大的波动。其他如燃料量变化或蒸发量变化也都可引起虚假液位。影响锅炉液位的主要因素是锅炉的汽水平衡。为了克服负荷变化所引起水位的大幅度波动，消除假液位的影响，提前消除蒸汽对液位的干扰，所以除了液位主调节回路以外，还引入蒸汽流量(作前馈信号)和给水流量(作串级副回路为测量信号)两个辅助参数，构成了锅炉的三冲量调节系统。

采用三冲量调节在负荷较小时，由于测量蒸汽流量的流量计测量精度的限制，导致测量的负载不是很准，有误差，造成在通过三冲量模型控制液位时产生偏差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽包液位调节方法，该液位调节方法完善了三冲量调节系统的给水调节方法，在考虑三冲量调节方式的同时考虑蒸汽流量负载测量对三冲量的影响，使得液位调节方法可以更加准确，调节效果更好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽包水位调节方法，包括如下步骤：

S1、获取锅炉的汽包液位、蒸汽流量、给水流量；

S2、判断蒸汽流量是否大于设定的蒸汽流量阀值；

S3、若是，建立以汽包液位、蒸汽流量、给水流量为参数的三冲量调节系统，对锅炉液位进行调节；

S4、若否，建立以汽包液位为参数的单冲量调节系统对液位进行调节。

所述的蒸汽流量阀值为锅炉满负荷时蒸汽流量的20％。

在步骤S3中，三冲量调节系统包括主PID调节器和副PID调节器，主副PID调节器通过串联结构调节汽包液位，三冲量调节系统调节锅炉液位的方法为：

S31、初始化主PID调节器、副PID调节器，设置PID调节器参数，设置汽包水位的设定值；

S32、主PID调节器输入汽包水位的设定值、实际检测的汽包液位，主PID控制器计算出汽包水位设定值与检测值的差值，输出液位调节期望值；

S33、副PID调节器接收液位调节期望值，并根据输入的给水流量、蒸汽流量修正液位调节期望，输出对应的调节信号至给水阀门，通过控制给水阀门流量，调节汽包液位。

单冲量调节时，获取汽包液位送入到PID调节器，PID调节器根据输入端汽包液位和设定的汽包液位的偏差，输出控制信号至给水阀门，用于控制汽包液位。

本发明的优点在于：完善了三冲量液位调节方法在蒸汽流量负载较小时，调节误差较大的缺陷；通过在蒸汽流量小于设定值时，通过单冲量调节，并在蒸汽流量大于设定值时，采用三冲量调节，从而解决单纯使用三冲量调节方法在负荷变化较小场合的缺陷。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明液位调节方法流程图；

图2为本发明三冲量调节方法流程图；

图3为本发明三冲量的模型原理图；

图中：Hr：水位设定值，W：给水量，H：水位值，Gc1(s)：主调节器，Gc2(s)：副调节器，Gp(s)：被控对象传递函数，Kd：蒸汽流量检测变送器转换系数，Kw：给水流量检测变送器转换系数，Kh：水位检测仪表转换系数。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，一种汽包水位调节方法，包括如下步骤：

S1、获取锅炉的汽包液位、蒸汽流量、给水流量；

S2、判断蒸汽流量是否大于设定的蒸汽流量阀值；

S3、若是，建立以汽包液位、蒸汽流量、给水流量为参数的三冲量调节系统，对锅炉液位进行调节；

S4、若否，建立以汽包液位为参数的单冲量调节系统对液位进行调节。