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当锅炉安全控制技术

发布时间:2021-09-11 22:32:17 阅读: 来源:煤气过滤器厂家

锅炉安全控制技术

锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。常见的锅炉设备的主要工艺流程如图18—1所示。由图可知,燃料和热空气按一定比例送入燃料室燃烧,生产的热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽Ds。然后经过热器,形成一定气温的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。压力为户M的过热蒸汽经控制供给负荷设备用。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,最后经引风机送往烟囱,排人大气。

锅炉是工厂重要的动力设备,其要求是供给合格的蒸汽,使锅炉发汽量适应负荷的需要。为此,生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。锅炉设备是一个复杂的被控对象,主要参数变量是负荷、锅炉给水、燃料量、减温水、送风和引风等。主要输出参数变量是汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气(烟气含氧量)等。锅炉对象简图如图18—2所示。

 

这些参数变量是建筑材料环保节能的趋势之1之间相互关联。如果蒸汽负荷发生变化,必将会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等的变化。燃料量的变化不仅影响蒸汽压力,同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、过剩空气和炉膛负压;给水量的变化不仅影响汽包水位,而且对蒸汽压力、过热蒸汽温度等亦有影响;减温水的变化会导致过热蒸汽温度、蒸汽压力、汽包水位等的变化。所以锅炉设备是一个参数且相互关联的被控对象,  目前锅炉的安全生产将锅炉设备控制划为若干个安全控制系统。主要控制系统如下。

(1)锅炉汽包水位的控制  被控变量是汽包水位,操纵变量是给水流量。它主要考虑汽包内部的物料平衡,使给水量适应锅炉的蒸汽量,维持汽包中水位在工艺允许的范围内。维持汽包水位在给定范围内是保证锅炉、汽轮机安全运行的必要条件之一,是锅炉正常运行的重要指标。

(2)锅炉燃烧系统的控制  其控制目的是使燃料燃这样既保证了实验精度烧所产生的热量适应蒸汽负荷的需要(常以蒸汽压力为被控变量);使燃料与空气量之间保持一定的比值,以保证最经济燃烧(常以烟气成分为被控变量),提高锅炉的燃烧效率;使引风量与送风量相适应,以保持炉膛负压在一定的范围内。为了达到上述三个控制目的,控制手段也有三个,即燃料量、送风量和引风量。

(3)过热蒸汽系统的控制  维持过热器出口温度在允许范围内,并保证管壁温度不超过允许的工作温度。被控变量一般是过热器出口温度,操纵变量是减温器的喷水量。

一、  汽包水位的控制

汽包水位是锅炉运行的主要指标。如果水位过低,则由于汽包内的水量较少,而负荷却很大,水的汽化速度又快,因而汽包内的水量变化速度很快,如不及时控制,就会使汽包的水全部汽化,导致锅炉烧坏和爆炸;水位过高会影响汽包的汽水分离,产生蒸汽带液现象,会使过热器管壁结垢导致破坏,同时过热蒸汽温度急剧下降,该蒸汽作为汽轮机动力的话,还会损坏汽轮机叶片,影响运行的安全与经济性。汽包水位过高过低的后果极为严重,所以必须严格加以控制。

1.汽包水位的动态特性

(1)蒸汽负荷(蒸汽流量)对水位的影响,即干扰通道的动态特性  在燃料量不变的情况下,蒸汽用量突然增加,瞬时间必然导致汽包压力下降,汽包内水的沸腾突然加剧,水中气泡迅速增加,将整个水位抬高,形成虚假的水位上升现象,即所谓假水位现象。

在蒸汽流量振动下,水位变化的阶跃响应曲线如图18—3所示。蒸汽流量突然增加时,由于假水位现象,在开始阶段水位不仅不会下降,反而先上升,然后下降(反之,当蒸汽流量突然减少时,则水位先下降,然后上升)。蒸汽流量突然增加时,实际水位的变化H,是不考虑水面下气泡容积变化时的水位变化H1,与只考虑水面下气泡容积变化所引起水位变化H2的叠加,即

H=使企业能够更加良性地发展H1+H2

用传递函数来描把火灾的全部归结于保温材料其实不恰当述可以表示为

 

式中,εt为蒸汽流量的作用下,阶跃响应曲线的飞升速度;K2,T2分别为只考虑水面下气泡容积变化所引起的水位变化H2的放大倍数和时间常数。

假水位变化的大小与锅炉的工作压力和蒸发量等有关,例如一般100一300t/h的中高压锅炉,当负荷突然变化10%时,假水位可达30—40mm。对于这种假水位现象,在设计控制方案时必须注意。

 

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