火电厂常规的自动控制系统.docx

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火电厂常规的自动控制系统

火电厂常规的自动控制系统（给水、减温、燃烧）介绍及方案

1、锅炉设备主要有哪几个调节系统？

答：

（1）给水自动调节系统。

（2）过热汽温自动调节系统。

（3）再热汽温自动调节系统。

（4）燃烧过程自动调节系统（引风、送风、一次风、氧量控制）。

（5）主汽压力自动调节系统。

2、锅炉给水调节的任务是什么？

答：

锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围。

3、给水自动调节系统中主站切手动有哪些条件？

答：

1）所有给水泵分站在手动控制。

（2）操作员人为切手动。

（3）给水泵在压力控制方式，给水泵出口压力信号故障或压力和给定值偏差大。

（4）汽包水位信号故障。

（5）给水流量信号故障。

（6）蒸汽流量信号故障。

（7）给水泵在水位控制方式，汽包水位和给定值偏差大。

4、变速泵给水调节系统包括哪几个子系统？

答：

变速泵给水调节系统包括三个子系统：

汽包水位调节子系统、泵出口压力调节子系统、泵最小流量调节子系统。

5、如何调节给水泵转速？

答：

汽动泵是通过电流、电压转换器和其电液调节系统连接来改变转速。

而电动给水泵是通过执行机构去控制液压联轴器的勺管位置，改变给水泵转速。

6、简述三冲量双回路给水调节系统的原理。

答：

三冲量双回路给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量和三个信号，其中水位是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输出信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值。

蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于虚假水位而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量。

蒸汽流量和给水流量两个信号相配合，可消除系统的静差。

当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化反应很快，差压变化及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可以根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。

7、测量信号接入调节器的极性是如何规定的？

答：

关于测量信号接入调节器的极性规定：

当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标“+；反之，当信号值增大时要求关小调节阀，该信号标以“-”号。

8、给水调节系统投入前应进行哪些检查和试验？

答：

（1）信号极性检查。

（2）调节阀开度试验。

（3）执行机构小回路检查。

（4）自动跟踪检查。

（5）调节器输出信号方向检查。

（6）参数设置。

（7）试投调节器。

9、给水全程调节系统通常有几种方案？

答：

给水全程调节系统通常有三种方案：

（1）单冲量、三冲量调节系统。

单冲量、三冲量给水全程调节系统即低负荷时采用单冲量，高负荷时采用三冲量给水全程控制系统。

（2）串级三冲量给水全程调节系统。

主调节器接收经过压力校正的水位信号，副调节器除接收主调节器的输出信号外，还接收蒸汽、给水流量信号（经过校正）及负荷信号（作为前馈信号）。

（3）采用变速泵的给水全程调节系统。

10、什么是给水全程自动调节？

它有什么特点？

答：

给水全程自动调节系统是指在机组起停过程和正常运行的全过程都能实现水位自动调节的调节系统。

这种调节系统扩大了调节范围，是具有逻辑保护功能的调节系统，是程序控制、保护和自动调节相结合的综合性调节系统，比常规调节系统功能更全、更先进，特别适用于调峰机组和启停频繁的锅炉。

11、给水全程自动调节系统中阀门切换系统调整应注意哪些问题？

答：

（1）切换点应有一定的滞环值，以防止切换过程中阀门多次反复切换。

（2）速度限制器的速度不应大于截止阀电动执行器的动作速度，以免两个调节阀的切换过程不同步。

（3）为使调节阀的切换和截止阀的切换协调配合，蒸汽流量偏差报警信号应同时送到程序控制系统，以使截止阀和调节阀的动作协调一致。

12、汽包水位测量有哪些误差来源？

答：

采用平衡容器进行汽包水位测量，其误差的主要来源是：

（1）在运行时，当汽包压力发生变化时，会引起饱和水、饱和汽的重度发生变化，造成差压输出有误差。

（2）设计计算平衡容器补偿管是按水位处于零水位情况时得出的，而当运行时锅炉偏离零水位时会引起测量误差。

（3）汽包压力突然下降时，由于正压室内的凝结水可能会被蒸发掉，导致仪表指示出现误差。

13、单级、串级三冲量给水调节系统在结构上有什么相似和不同之处？

答：

（1）相同之处。

都有蒸汽流量、给水流量、水位三个信号，并由给水流量信号反馈构成内回路，水位信号构成外回路，以及有蒸汽流量信号的前馈通路。

（2）不同之处。

串级系统增加了一个调节器，主调节器控制外回路，副调节器控制内回路。

14、试述虚假水位是怎样造成的？

它对水位自动调节有何影响？

答：

虚假水位是由于汽包内压力变化造成的。

汽包内部压力又是随蒸汽负荷变化及锅炉工况而变化的。

如当锅炉燃烧强度未变，而负荷突然增加，需从汽包内多取出一部分蒸汽量，水位应下降，但因此时燃料未及时增加，势必引起汽包压力下降，使整个汽水混合物的体积增大，结果反使水位升高了。

这和物质量平衡对水位的影响规律相反，故称为虚假水位。

待燃料增加后，压力才能逐步恢复额定值，虚假水位现象才逐步消除。

虚假水位有使给水量向和负荷变化方向相反向变化的趋势，造成错误调节动作。

15、汽包水位、给水流量、蒸汽流量的测量为什么要进行压力温度的修正？

自动校正的方法是什么？

答：

锅炉从启动到正常运行或从正常运行到停炉的过程中，蒸汽参数和负荷在很大的范围内变化，这就会使水位、给水流量、蒸汽流量的准确性受到影响，为了实现全程自动测量和控制，就要求这些测量信号能自动地进行压力、温度的修正。

其基本方法是：

先推导出被测参数随温度、压力变化的数学模型，然后利用各种算法电路运算，便可实现自动校正。

16、给水全程自动调节为什么要设计两套调节系统？

它们进行切换的原则是什么？

答：

给水全程自动调节设计两套调节系统主要是在启停炉过程中，当负荷低于满负荷的30%左右时，蒸汽流量信号很小，测量误差相对增大，所以此时由三冲量给水调节系统改为单冲量调节系统。

两套调节系统进行切换的原则是：

当蒸汽流量信号低于某一值时发生信号，使由三冲量调节系统切为单冲量调节系统。

反过来当负荷高于某一值时发出信号，由单冲量调节系统切换到三冲量调节系统。

17、为什么要对过热汽温进行调节？

答：

火力发电厂锅炉的过热器是在高温、高压下连续工作的。

锅炉出口的过热蒸汽温度是工艺过程中汽水工质的最高温度，其值高低对机组的安全经济运行有重大影响。

汽温过高，会使过热器和汽机高压缸承受过高的热应力而损坏，汽温过低会降低机组热效率，影响经济运行。

18、简述影响汽温变化的因素有哪些？

答：

影响汽温变化的因素很多，如蒸汽负荷、炉膛热负荷、烟气温度、火焰中心位置、炉膛负压、给水温度、送风量、减温水量等的变化。

19、影响烟气流速的烟气温度变化的主要原因是什么？

答：

（1）给粉不均匀。

（2）煤中含水量的变化。

（3）受热面结焦、积灰。

（4）过剩空气系数增加。

（5）给水温度的变化。

（6）火焰中心位置的变化。

20、过热汽温的分段调节系统的原理是什么？

答：

大型锅炉的过热器管道较长，结构复杂，为了改善调节品质，采用分段汽温调节系统，即将整个过热器分成若干段，每段设置一个减温器，分别控制各段的温度，以维持主汽温为给定值。

21、再热蒸汽温度有哪些调节方法？

答：

再热蒸汽温度调节采用改变烟气流量作为主要调节手段，如改变烟气再循环流量，改变烟气挡板位置、摆动喷然器角度等。

辅助汽温调节手段有喷水减温。

22、蒸汽负荷的变化对过热汽温有何影响？

答：

主蒸汽压力或汽轮机调速汽门开度的变化都将引起锅炉蒸汽流量的变化。

当蒸汽流量变化时，尚过热管整个长度各点的温度几乎同时变化，它的特点是有迟延、有惯性、有自平衡能力。

23、过热汽温调节系统有哪几种组成形式？

答：

过热汽温调节系统的组成形式有串级系统、具有导前微分信号的双冲量系统、相位补偿系统和分段调节系统。

24、简述再热汽温自动调节的必要性。

答：

在锅炉运行中，再热器出口温度更容易受到负荷变化、燃烧工况等干扰的影响而发生变化，并且变化的幅度也较大。

再热汽温产生较大的变化，将可能造成汽轮机中压缸转子和汽缸之间产生较大的相对变形，引起汽轮机的剧烈振动。

所以大型机组配有再热汽温调节系统，用以保持再热器出口温度为给定值。

25、什么是相位补偿的汽温调节系统？

答：

为了克服主汽温调节中动态过程的滞后和惯性，采用相位补偿的调节系统。

此系统属于双回路系统。

在主信号回路中串接了比较器和相位补偿器，比较器的作用是将主汽温的信号和给定值进行比较，其偏差值进入相位补偿器进行相位和幅值校正，称为相位补偿，当被控对象不需进行校正或补偿器本身有故障时，可用开关将其短路。

26、对过热汽温调节的要求是什么？

答：

过热汽温是锅炉汽水通道中温度最高的地方，过热器管正常运行时的温度一般接近材料所允许的最高温度。

过热汽温的上限一般不应超过额定值5℃，下限不低于额定值10℃。

27、为什么对减温水的质量要求很高？

答：

由于减温水喷入减温器后和过热蒸汽直接混合，因而对水质要求很高，其纯度和饱和蒸汽相当，否则将影响减温器运行和蒸汽品质。

28、自冷凝器的作用是什么？

它对减温调节系统有哪些影响？

答：

自冷凝器的作用是将部分饱和蒸汽用给水冷凝，取得品质高的凝结水喷入减温器中用于调节过热汽温。

采用自冷凝器对减温调节系统来说，具有良好的调节性能，并具有自动适应负荷变化的调节特性，调温幅度可达60-70℃。

29、在汽温串级调节系统中，什么是副回路？

什么是主回路？

对它们各有什么要求？

答：

在汽温串级调节系统中，由对象的导前区、导前汽温变送器、副调节器、执行器和喷水调节阀组成内回路或称为副回路。

由对象的惰性区、过热气温变送器、主调节器和副回路组成外回路，也称主回路。

对副回路的要求是应能尽快地消除扰动，对汽温起粗调作用，当副回路动作时，主回路可以看作开路。

对主回路的要求是使系统最后能保持主汽温不变，对主汽温起细调作用。

当主回路动作时，副回路可以看作快速随动系统。

30、过热汽温自动调节系统切手动的条件有哪些？

答：

（1）操作员人为切手动。

（2）MFT动作。

（3）汽轮机跳闸。

（4）汽温变送器故障。

（5）过热汽温和给定值偏差大。

（6）喷水调节输出指令和位反偏差大。

31、中间储仓式制粉系统自动调节的任务是什么？

有哪几个自动调节系统？

答：

中间储仓式制粉系统自动调节的任务主要有：

（1）保证一定的煤粉质量，即煤粉细度和温度达到指标。

（2）保证磨煤机运行的经济性。

（3）保证制粉系统的正常工况，即保持磨煤机入口负压和出口风粉混合物温度。

自动调节系统有：

磨煤机负荷调节系统、磨煤机入口负压调节系统、磨煤机出口风粉混合物温度调节系统。

32、锅炉燃烧调节系统的功能是什么？

答：

锅炉燃烧调节系统的功能是使进入炉膛的燃料量所产生的热量和锅炉蒸汽负荷所需要的热量相适应，保证燃烧过程稳定，实现机组的安全经济运行。

33、什么是燃烧率扰动？

答：

在燃料量扰动时，送风、引风同时协调动作，以保证经济燃烧，这种扰动称为燃烧率扰动。

34、简述燃烧率扰动时汽压的动态特性。

答：

在燃烧率扰动下，主汽压的动态特性和汽轮机采用的控制方式有关：

（1）汽轮机负荷不变时（耗汽量不变）主汽压力的动态特性：

当燃料量扰动时，DEH系统控制调节阀开度以维持进汽量不变。

燃料量增加，使锅炉蒸发量增加，汽压按定速上升。

因此，它是一个无自平衡能力的调节对象。

（2）汽轮机通汽量变化（汽机调节阀开度不变）时主汽压力的动态特性：

当燃料量扰动后，锅炉增加的蒸汽量进入汽轮机而使其功率增加。

这是一个有自平衡能力的调节对象。

35、燃烧控制系统包括哪些子系统？

答：

燃烧控制系统包括三个子系统：

燃料自动、送风自动、引风自动。

36、投入燃烧控制系统时应注意哪些问题？

答：

（1）安全保护措施。

如送、引风机