天富东热电厂锅炉给水自动控制系统故障排除及投入

1、天富东热电厂锅炉给水自动控制系统故障排除及投 入 1 锅炉三冲量给水调节系统简介 三冲量是指汽包水位、 给水流量和过热蒸汽流量。 其中水位 是主信号，给水量是反馈信号，过热蒸汽量是前馈信号。当过热 蒸汽流量改变时调节器立即调节给水量， 当给水流量受到扰动时 则能使给水流量恢复到原来值。 因此， 三冲量给水调节是一个前 馈、反馈调节系统。 2 给水自动调节系统故障分析与改进 2.1 保证测量信号的准确 给水自动调节器接入的信号有给水流量、 主汽流量、 汽包水 位信号，保证信号的准确是自动投入的前提。 2.1.1 解决汽包水位测量安装问题 拆除带有压力补偿的双室平衡容器热套管上部保温装置， 使 蒸

2、汽不断凝结成水经漏斗流入正压室， 使正压室如终处于溢流状 态，这与单室平衡容器全部保温有区别。另一方面，热套管的泄 水管与锅炉下降管相接处的高度， 应保证平衡容器内无水而下降 管又不抽空， 即在泄水管保持一定高度的水。 为提高水位测量可 靠性，装三套差压变送器进行水位差压测量， 三个水位差压信号 通过逻辑比较回路取平均值。 2.1.2 锅炉给水流量、主汽流量测量的校正 流量是指流体在单位时间内流过一定截面积的量。 流量采用 标准节流装置进行测量，如标准孔板、标准喷嘴等。 由此可以看出，流体的流量与流体的密度有开方正比的关 系，而大多数流体密度随工况的压力和温度的变化而变化， 因此 要准确测量流

3、体的流量， 必须对流体的密度进行补偿。 而对于不 同的流体， 它的密度补偿模型是不一样的。 因此准确测量流量必 须要加入温度、压力信号达到对密度进行补偿。 2.2 提高给水自动调节中设备质量 2.2.1 解决执行器卡涩、空行程大的问题 原有DKJ410阀门在50%开度范围内经常出现卡涩，并且这 个 50%开度是阀门经常工作的范围，另外执行器在全行程中还有 空行程现象，最大漏流量达到 30t/h ，针对以上问题大修时重新 更换阀门，并对连杆与阀门间距进行调整，限位块位置整定，最 终消除空行程且漏流量降到 10t/h ，确保了执行设备的正确率； 同时将执行器刹车调整到最佳状态， 使执行器电机在断电

4、同时迅 速停止转动，消除调节系统振荡的因素。 2.2.2 减少操作器故障率 原调节系统中操作器是 DFDB-2200A型操作器，是由 DFDB-2200A/SE001 （主机部分）和 DFDB-2200A/SE002（继电器 盒部分）两部分组成，结构复杂，故障率高。 针对操作器这种情况，重新对产品调查，将操作器更换为 MIB-10D型电动操作器，是一种高性能小型操作仪表， 无操作盒， 结构简单，调校方便，可靠性高，确保调节系统的稳定性。同时 MIB-10D采用高性能大功率电子开关作为操作软件，完成对被控 对象（电动执行机电机）的双向ON/OFF操作，能有效避免应触 点方式可能产生火花、 拉弧等

5、，在保证仪表自身安全使用的同时， 排除了可能给系统造成的干扰。 2.2.3 伺服放大器调整与检查 伺服放大器的基本功能是接受调节单元仪表的标准调节信 号（4-20mA或0-10mA）和执行机构的位发反馈信号，输出三位 开关式220V交流电，驱动伺服电动机正转，反转，实现各种工 艺过程参数调节。 伺服放大器重新检查和调整 经检查调校伺服放大器原死区值调整为 0.15-0.2mA ，根据 现场调节系统振荡情况， 将死区值稍微调大增加至 0.22-0.25mA ， 消除调节系统振荡的因素。 2.2.4 消除调节器交流干扰 调节器输入信号干扰严重，造成调节器输出信号（ 4-20mA DC有交流叠加信号

6、上、下跳动，这种现象通过调节器输出棒形 图可明显观察到，经分析后在汽包水位信号通道1的、 两 端子上并联接入一个 2200uF 的电解电容，将交流信号旁滤掉， 克服了由于信号干扰造成调节稳定性下降的影响。 2.3 调节器 PID 参数调整 2.3.1 调节器参数整定的内容 所谓调节器参数整定， 即是恰当选择调节器可调参数 （比例 带5、积分时间Ti、微分时间Td）,以获得符合工艺要求的调 节过程。下图的整定方法是针对广义被控对象和调节器组成的控 制系统。 2.3.2 调节器参数对控制过程的影响 调节器的比例带5、积分时间T5、微分时间Ta等各整定 参数值的变化对调节过程的影响： 当调节器为比例

7、规律时， 比例带由大到小变化将使： 稳定程 度由强至弱，超调量由小至大，上升时间由长至短，振荡周期由 长至短变化，静差由大至小变化。 当调节器为比例积分规律时， 积分时间由大至小将使： 稳定 程度由强至弱，超调量由大至小，上升时间由长至短，振荡周期 由长至短变化；由于引入积分作用，因此能消除静差。 当调节器为比例积分微分规律时， 微分时间由小至大变化将 使：稳定程度增强，超调量减小，上升时间和振荡周期变短，但 是微分时间如增加太大将起到相反作用， 使控制质量变差， 破坏 系统稳定性。 2.3.3 调节器参数整定值 原设计的主环比例带为 5仁55% T仁0.5min,阻尼系数=0.2 , 副环5

8、 2=80% T2=1min,阻尼系数=0,这些参数主、副环回路 有振荡现象,导致主给水调节阀动作频繁,易损坏执行器电机, 同时汽包水位无法维持,结合现场实际情况,依据经验法、反应 曲线法，将主、副环比例、积分重新调整如下：5仁45% T1=0.8min,阻尼系数=0.7，副环 5 2=120% T2=1min,阻尼系 数=0.2，经调整参数后观看调节曲线，不但克服了主、副环回路 振荡,调节品质指标也达到要求。 2.4 掌握自动最佳投入时间 先手动操作再投切自动调节系统, 投自动时, 先将操作器置 于手动位置, 手动操作调整锅炉给水调节阀, 观察汽包水位指示 记录仪,当水位达到记录仪 0 位附近,即汽包水位的最佳位置, 然后观察给水流量指示记录仪, 当给水流量与蒸汽量接近时, 且 汽包水位能长时间稳定在 0 位附近, 可停止手操, 此时汽包水位 正常,给水流量与蒸汽流量接近,即可将操作器转至