蒸汽控制器在鍋爐上的應(yīng)用
一、 工藝控制要求簡(jiǎn)介。

（1）鍋爐汽包液位是表征生產(chǎn)過(guò)程的主要工藝指標(biāo)，同時(shí)，也是保證鍋爐安全運(yùn)行的主要條件之一。液位過(guò)高，使蒸汽產(chǎn)生帶液現(xiàn)象，不僅降低蒸汽的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且，還會(huì)使過(guò)熱氣結(jié)垢，或使汽輪機(jī)的葉片損壞；當(dāng)液位過(guò)低時(shí)，輕則影響水蒸氣平衡，重則燒干鍋爐，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸，直接危及員工的人身安全，造成重大設(shè)備等事故 。鍋爐汽包液位控制的好壞是制約工藝安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)生產(chǎn)的一大“瓶頸”問(wèn)題。

（2）沖量的概念及具體含義：所謂“沖量”實(shí)際就是“變量 ” ，多沖量控制中的“沖量 ” ，是指引入系統(tǒng)的測(cè)量信號(hào)。在鍋爐控制系統(tǒng)這中，三沖量是指汽包液位、蒸汽流量、和給水流量三個(gè)測(cè)量信號(hào)，其中，汽包液位是主要沖量。

（3）引入三沖量的主要原因：汽包液位、蒸汽流量、和給水流量三個(gè)測(cè)量信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定運(yùn)算后，共同控制一個(gè)給水閥；汽包信號(hào)是被控變量，是反映鍋爐工作狀態(tài)的主要指標(biāo)，也是保證鍋爐安全運(yùn)行必要指標(biāo)；引入蒸汽流量信號(hào)，是為了及時(shí)蒸汽控制器流量波動(dòng)對(duì)汽包液位的影響，并有效地“假液位”現(xiàn)象引起控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作；引入給水流量信號(hào)的目的是將給水流量信號(hào)作為“副變量”，利用串級(jí)控制系統(tǒng)中副回路克服干擾快速性來(lái)及時(shí)地克服給水壓力變化對(duì)汽包液位的影響。

二、系統(tǒng)控制方框圖、鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)圖和調(diào)節(jié)器正反作用的確定。                          

在確定調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)的前提下，按單回路控制系統(tǒng)，可以確定流量控制器FC為正作用。汽包液位和給水流量增加都需要關(guān)小調(diào)節(jié)閥，即對(duì)閥位的動(dòng)作方向要求是一致的，故液位控制器LC是反作用。

三、鍋爐蒸汽控制器原理及調(diào)節(jié)過(guò)程。

原理：沖量控制系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，是一個(gè)帶有前饋信號(hào)的串級(jí)控制系統(tǒng)。液位控制器LC與流量控制器FC構(gòu)成串級(jí)控制系統(tǒng)。汽包液位是主變量、給水流量是副變量。副變量的引入使系統(tǒng)對(duì)給水壓力的波動(dòng)有較強(qiáng)的克服能力。蒸汽流量的波動(dòng)是引起汽包液位變化的因素，是干擾作用，蒸汽波動(dòng)時(shí)，通過(guò)引入FC，使給水流量作相應(yīng)的變化，所以這是按干擾進(jìn)行控制的，是把蒸汽流量信號(hào)作為前饋信號(hào)引入控制的。

調(diào)節(jié)過(guò)程：根據(jù)串級(jí)控制系統(tǒng)選擇主、副控制器的正、反作用的原則，水位控制器LC反作用選反作用，流量控制器FC為正作用，調(diào)節(jié)器為氣關(guān)閥。當(dāng)水位由于擾動(dòng)而升高時(shí)，因LC反作用，它的輸出下降，進(jìn)入加法器后，使FC給定值減小而輸出增加，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)

度減小，給水流量減小，水位下降，保持在設(shè)定值上；當(dāng)蒸汽流量增加時(shí)，F(xiàn)C給定值增加而輸出減小，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度增加，給水流量增加，保持水蒸汽平衡，使水位不；副回路克服給水自身的擾動(dòng)，要進(jìn)一步地穩(wěn)定了水位的自動(dòng)控制；給水流量增加，F(xiàn)C輸出增加，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度減小，給水量減小，從而保持水蒸汽平衡。

四、蒸汽控制器常見(jiàn)故障和處理措施。

常見(jiàn)故障是出現(xiàn)“假液位” 現(xiàn)象時(shí)，容易燒干鍋爐。此時(shí)，儀表維護(hù)人員應(yīng)該檢查、測(cè)量汽包液位的真實(shí)性，做相應(yīng)的處理；調(diào)節(jié)閥線性不好，出現(xiàn)DCS控制室調(diào)節(jié)閥的輸出信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)閥位的開(kāi)度對(duì)不上，儀表維護(hù)人員應(yīng)聯(lián)系好工藝，辦好檢修票的同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次校驗(yàn)，至到合格為止；蒸汽流量突然波動(dòng)，F(xiàn)C來(lái)不及進(jìn)行作相應(yīng)的變化，及時(shí)的按干擾量進(jìn)行控制，應(yīng)該檢查FC的PID參數(shù)是否設(shè)的合適。此外，應(yīng)該經(jīng)常檢查L(zhǎng)C、FC調(diào)節(jié)器的正、反作用是否設(shè)的合適，有無(wú)更改過(guò)等，如有，根據(jù)工藝和安全要求，進(jìn)行合理修改；在進(jìn)行停車(chē)檢修后，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥的作用方式是氣關(guān)或氣關(guān)，設(shè)定是否更改過(guò)？是否滿足工藝安全生產(chǎn)的要求等。

五、蒸汽控制器注意事項(xiàng)和改進(jìn)方法。

在實(shí)際維護(hù)當(dāng)中，由于蒸汽流量的波動(dòng)，對(duì)汽包液位的影響，調(diào)節(jié)不及時(shí)，常常出現(xiàn)“假液位” 現(xiàn)象，造成操作人員誤判斷，容易燒干鍋爐，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸等事故。

根據(jù)工藝操作法，嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行精心操作，串級(jí)回路一定要投自動(dòng)，不允許按照個(gè)人習(xí)慣進(jìn)行手動(dòng)操作。否則，應(yīng)該給予經(jīng)濟(jì)制裁。

改進(jìn)方法：初了儀表維護(hù)人員加強(qiáng)巡檢外，對(duì)汽包液位可再增加一臺(tái)實(shí)現(xiàn)雙冗余，防止汽包液位表壞，工藝操作人員僅靠汽包壓力調(diào)節(jié)控制閥，容易做出誤判斷，容易燒干鍋爐，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致鍋爐爆炸等事故。

相關(guān)信息：

蒸汽控制器常見(jiàn)故障和處理措施

鍋爐蒸汽控制器原理及調(diào)節(jié)過(guò)程

蒸汽控制器在鍋爐上的應(yīng)用

蒸汽控制器注意事項(xiàng)和改進(jìn)方法

蒸汽控制器流量波動(dòng)對(duì)汽包液位的影響