电站锅炉汽包水位调节系统快速投入自动方法

摘要

本发明涉及一种电站锅炉汽包水位调节系统快速投入自动方法，包括：(1)设定零水位刻度；(2)汽包水位补偿计算；(3)将设置的汽包水位设定值与汽包压力补偿计算后的水位测量值进行偏差计算，其偏差输出作为主PID调节模块的输入；(4)主汽流量经过主汽温度补偿函数f₃(x)修正后作为主PID调节模块的前馈输入，与反馈计算结果叠加一起作为主PID调节模块的输出；(5)主PID调节模块的输出与给水流量进行偏差计算，其结果作为副调节回路PI的输入，由副调节回路PI再进行比例-积分计算。本发明提高了机组运行的可靠性、经济性和稳定性，减小了操作强度及升负荷时间。

主权项

一种电站锅炉汽包水位调节系统快速投入自动方法，其特征在于包括步骤如下：(1)设定以汽包中心线下100mm为零水位刻度，汽包水位在正常水位线的±100mm之间波动；(2)汽包水位补偿计算h＝[L*(ρ_a‑ρ_w)‑ΔP*10³]/(ρ_w‑ρ_s)‑h₀令f₁(x)代替(ρa‑ρw)，f₂(x)代替(ρw‑ρs)，则汽包水位补偿计算公式简述为：h＝[L*f₁(x)‑ΔP*10³]/f₂(x)‑h₀其中h是汽包水位偏离零水位的值，单位mmρ_a是平衡容器内参比水柱在平均温度时的密度，单位kg/m³ρ_w是汽包内饱和水的密度，单位kg/m³ρ_s是汽包内饱和蒸汽的密度，单位kg/m³ΔP为P₊与P‑的偏差值，即对应汽包水位测量的差压值，单位mmH₂OL汽水取样管中心间的距离，单位mmh₀为汽包水位的正常值，是汽包水位测量差压变送器汽水取样管中心距离的1/2，单位mm其中，f₁(x)及f₂(x)分别通过以下分段函数拟合产生：汽包压力(MPa)681012141618ρ_a‑ρ_w(kg/m³)955943931918902882858汽包压力(MPa)681012141618ρ_w‑ρ_s(kg/m³)725678631582531475411(3)将设置的汽包水位设定值与汽包压力补偿计算后的水位测量值进行偏差计算，其偏差输出作为主PID调节模块的输入，对偏差输出进行比例‑积分运算处理；(4)主汽流量经过主汽温度补偿函数f₃(x)修正后作为主PID调节模块的前馈输入，与反馈计算结果叠加一起作为主PID调节模块的输出；其中，主PID调节模块的数学描述式是：$Y\left(s\right)=(\mathrm{Kp}+\frac{1}{\mathrm{Ti}*S})E\left(s\right)+\mathrm{FF}\left(s\right),$式中Kp为比例放大系数，Ti为积分时间单位为秒，FF(s)为前馈输入变量，E(s)为偏差输入信号，S为拉普拉斯变换因子，无量纲；(5)主PID调节模块的输出与给水流量进行偏差计算，其输出结果作为副调节回路PI的输入，由副调节回路PI再进行比例‑积分计算，其输出作为锅炉主给水指令；其中，副调节回路PI的比例‑积分控制模块的数学描述式是：$Y\left(s\right)=(\mathrm{Kp}+\frac{1}{\mathrm{Ti}*S})E\left(s\right),$式中Kp为比例放大系数，Ti为积分时间单位为秒，E(s)为偏差输入信号，S为拉普拉斯变换因子，无量纲。