汽包水位全程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火力發(fā)電機(jī)管理領(lǐng)域，尤指一種汽包水位全程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)和停止過(guò)程中存在著大量復(fù)雜的人工操作，不可避免地會(huì)發(fā)生誤操作事故，而APS(—鍵啟停)的實(shí)現(xiàn)替代了絕大部分手動(dòng)操作，也消除了其中的安全隱患，提高了機(jī)組啟停的正確性和規(guī)范性，大大減輕了工作人員的工作強(qiáng)度。此外APS實(shí)現(xiàn)了快速、有序、精準(zhǔn)的機(jī)組啟停，縮短了機(jī)組啟、停設(shè)備的時(shí)間，降低了啟停過(guò)程中的煤耗和氣耗，提高了機(jī)組效率。實(shí)現(xiàn)機(jī)組APS是體現(xiàn)機(jī)組提高自動(dòng)化水平的一個(gè)標(biāo)志，也是火力發(fā)電自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。
[0003]燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組常常具有頻繁啟停的任務(wù)，機(jī)組運(yùn)行人員減少和控制系統(tǒng)復(fù)雜多樣的矛盾日趨尖銳。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組APS控制，要求汽包水位控制系統(tǒng)具備從鍋爐上水至點(diǎn)火以及機(jī)組帶負(fù)荷全過(guò)程投入自動(dòng)控制功能。
[0004]為實(shí)現(xiàn)全過(guò)程汽包水位準(zhǔn)確控制，本實(shí)用新型提出一種基于兩種測(cè)量裝置的根據(jù)機(jī)組不同狀態(tài)(上水/點(diǎn)火/帶負(fù)荷)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)切換測(cè)量裝置的控制策略，實(shí)現(xiàn)了真正的汽包水位全程(上水/點(diǎn)火/帶負(fù)荷)控制。
[0005]從汽包鍋爐上水、點(diǎn)火、帶負(fù)荷三個(gè)階段來(lái)分析，火力發(fā)電機(jī)組汽包給水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般遵循以下三個(gè)步驟:在鍋爐上水階段，由于缺乏有效的汽包水位DCS遠(yuǎn)傳測(cè)量裝置，一般運(yùn)行人員均通過(guò)手動(dòng)控制鍋爐上水調(diào)節(jié)閥，人眼觀察就地水位計(jì)進(jìn)行上水。在鍋爐點(diǎn)火階段，通過(guò)人工進(jìn)行差壓水位計(jì)排污，待鍋爐點(diǎn)火升壓一段時(shí)間之后，差壓水位計(jì)平衡容器內(nèi)凝結(jié)水滿為止，差壓水位計(jì)測(cè)量裝置才能正常投入，此時(shí)控制系統(tǒng)投入單沖量控制模式。隨著機(jī)組并網(wǎng)帶負(fù)荷，當(dāng)機(jī)組蒸發(fā)量大于約30%額定蒸發(fā)量時(shí)汽包水位控制系統(tǒng)自動(dòng)投入三沖量控制模式。
[0006]通過(guò)以上設(shè)計(jì)，在鍋爐上水和點(diǎn)火初期階段，必須通過(guò)運(yùn)行人員監(jiān)視就地云母水位計(jì)數(shù)值來(lái)控制鍋爐上水，直至差壓水位計(jì)能夠準(zhǔn)確表征汽包水位，方能投入汽包水位自動(dòng)。根據(jù)差壓水位計(jì)的測(cè)量原理，差壓水位計(jì)信號(hào)測(cè)量依靠平衡容器凝滿凝結(jié)水，并且進(jìn)行汽包壓力和溫度補(bǔ)償，才能準(zhǔn)確表征汽包水位。在鍋爐冷態(tài)上水和點(diǎn)火初期階段，平衡容器沒(méi)有凝結(jié)水或者沒(méi)有凝滿的狀態(tài)下，差壓水位信號(hào)不能用來(lái)進(jìn)行水位監(jiān)視。由于在鍋爐冷態(tài)上水和點(diǎn)火初期階段，沒(méi)有有效的遠(yuǎn)傳水位信號(hào)測(cè)量手段用來(lái)監(jiān)視和控制，因此該設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)鍋爐啟動(dòng)全過(guò)程水位自動(dòng)控制功能，在鍋爐上水和點(diǎn)火初期階段只能通過(guò)人工監(jiān)視手動(dòng)上水，給運(yùn)行人員帶來(lái)的操作壓力較大，浪費(fèi)人力和時(shí)間，不能實(shí)現(xiàn)APS控制，降低了機(jī)組自動(dòng)化水平和效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型目的在于提供一種簡(jiǎn)便有效的控制系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)全程水位自動(dòng)控制，保障機(jī)組APS系統(tǒng)的整體性和完整性。
[0008]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型具體提供一種汽包水位全程控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含:磁浮水位裝置、差壓水位裝置和切換裝置;所述磁浮水位裝置用于測(cè)量鍋爐內(nèi)汽包水位值，并將所述汽包水位值輸出至遠(yuǎn)端;所述差壓水位裝置用于通過(guò)液壓獲取鍋爐內(nèi)汽包水位值并顯示輸出；所述切換裝置分別與所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置相連，用于比對(duì)所述磁浮水位裝置輸出的汽包水位值和所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值，根據(jù)比對(duì)結(jié)果，選擇所述磁浮水位裝置或所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值作為水位參考，接入水位控制系統(tǒng)。
[0009]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述差壓水位裝置包含:復(fù)數(shù)個(gè)差壓水位計(jì)。
[0010]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述磁浮水位裝置包含:復(fù)數(shù)個(gè)磁浮水位模塊，所述磁浮水位模塊為磁浮水位計(jì)或磁致伸縮水位計(jì)。
[0011]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包含云母水位計(jì)，所述云母水位計(jì)用于顯示所述鍋爐內(nèi)汽包水位值。
[0012]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述切換裝置包含手動(dòng)切換模塊和自動(dòng)切換模塊，所述手動(dòng)切換模塊用于根據(jù)所述云母水位計(jì)和/或所述差壓水位裝置手動(dòng)選擇以所述云母水位計(jì)或所述磁浮水位裝置輸出的汽包水位值作為水位參考，接入水位控制系統(tǒng)。
[0013]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述自動(dòng)切換模塊還包含監(jiān)測(cè)模塊，所述監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)比較所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值，當(dāng)所述比較結(jié)果小于預(yù)置第一閥值且汽包壓力和主蒸汽流量大于預(yù)置的第二閥值并持續(xù)預(yù)定時(shí)間后，自動(dòng)切換模塊切換至所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值作為水位參考，接入水位控制系統(tǒng)。
[0014]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述第一閥值為30mm。
[0015]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包含信號(hào)接收裝置，所述信號(hào)接收裝置一端分別與所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置相連接，用于接收所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值的測(cè)量信號(hào);所述信號(hào)接收裝置另一端與所述切換裝置，用于將接收到的測(cè)量信號(hào)輸入至所述切換裝置。
[0016]在上述汽包水位全程控制系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置與所述信號(hào)接收裝置通過(guò)4?20mA電信號(hào)進(jìn)行通信。
[0017]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于:對(duì)于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的余熱鍋爐水位控制，能否實(shí)現(xiàn)全程水位自動(dòng)控制，直接影響到機(jī)組APS系統(tǒng)的整體性和完整性。通過(guò)以上形式的全程水位自動(dòng)控制方案，不僅降低運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度，避免大量操作可能帶來(lái)的誤操作風(fēng)險(xiǎn)，而且節(jié)省了機(jī)組啟動(dòng)的絕對(duì)時(shí)間，減少了能源消耗。
【附圖說(shuō)明】
[0018]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。在附圖中:
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)所提供的汽包水位全程控制系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型所提供的汽包水位全程控制系統(tǒng)的示意圖；[0021 ]圖3為本實(shí)用新型所提供的汽包水位全程控制系統(tǒng)的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0023]請(qǐng)參考圖2所示，本實(shí)用新型具體提供一種汽包水位全程控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含:磁浮水位裝置102、差壓水位裝置103和切換裝置104;所述磁浮水位裝置102用于測(cè)量鍋爐內(nèi)汽包水位值，并將所述汽包水位值輸出至遠(yuǎn)端;所述差壓水位裝置103用于通過(guò)液壓獲取鍋爐內(nèi)汽包水位值并顯示輸出；所述切換裝置104分別與所述磁浮水位裝置和所述差壓水位裝置相連，用于比對(duì)所述磁浮水位裝置輸出的汽包水位值和所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值，根據(jù)比對(duì)結(jié)果，選擇所述磁浮水位裝置或所述差壓水位裝置輸出的汽包水位值作為水位參考，接入水位控制系統(tǒng)。
[0024]在本實(shí)用新型一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述差壓水位裝置包含:復(fù)數(shù)個(gè)差壓水位計(jì)。所述磁浮水位裝置包含:復(fù)數(shù)個(gè)磁浮水位模塊，所述磁浮水位模塊為磁浮水位計(jì)或磁致伸縮水位計(jì)。所述系統(tǒng)還包含云母水位計(jì)，所述云母水位計(jì)用于顯示所述鍋爐內(nèi)汽包水位值。
[0025]在上述實(shí)施例中，本實(shí)用新型基于水位計(jì)測(cè)量原理，選擇具有信號(hào)遠(yuǎn)傳功能的磁浮水位計(jì)或者磁致伸縮水位計(jì)作為初期鍋爐內(nèi)水位測(cè)量?jī)x，該磁浮水位模塊采用遠(yuǎn)傳4?20mA電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在鍋爐冷態(tài)上水和點(diǎn)火初期階段，能夠測(cè)量汽包水位并遠(yuǎn)傳至DCS系統(tǒng)，代替人眼觀察云母水位計(jì)，從根源上實(shí)現(xiàn)鍋爐上水和點(diǎn)火初期階段汽包水位信號(hào)測(cè)量問(wèn)題，提高整體系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。
[0026]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還提供一種手/自動(dòng)一體的信號(hào)切換裝置，用來(lái)在適宜的工況下將磁浮/磁致水位測(cè)量信號(hào)無(wú)擾切換至差壓水位測(cè)量信號(hào)，在整個(gè)鍋爐上水、點(diǎn)火、機(jī)組帶負(fù)荷三個(gè)階段，通過(guò)兩種測(cè)量手段，使得工作人員可根據(jù)實(shí)際情況有效的實(shí)現(xiàn)全過(guò)程水位控制。
[0027]在上述實(shí)施例中，所述切換裝置包含手動(dòng)切換模塊和自動(dòng)切換模塊，所述手動(dòng)切換模塊用于根據(jù)所述云母水位計(jì)和/或所述差壓水位裝置手動(dòng)選擇以所述云母水位計(jì)或所述磁浮水位裝置輸出的汽包水位值作為水位參考，接入水位控制系統(tǒng)。具體的，工作初始時(shí)，工作人員可參考云母水位計(jì)顯示的汽包水位值，或結(jié)合差壓水位裝置輸出的汽包水位值判斷該汽包水位值是否合理，如合理則可根據(jù)該汽包水位值采用手動(dòng)控制方式，以該汽包水位值作為參考值接入水位控制系統(tǒng)；如云母水位計(jì)顯示的汽包水位值，或結(jié)合差壓水位裝置輸出的汽包水位值顯示的汽包水位結(jié)果不理想，以及其他不適合手動(dòng)接入控制系統(tǒng)的情況下，工作人員可采用自動(dòng)切換模塊，由自動(dòng)切換模塊選擇磁浮水位模塊輸出的汽包水位值作為初期參考值，以此接入水位控制系統(tǒng)。
[0028]為使得本實(shí)用新型所提供的汽包水位全程控制系統(tǒng)對(duì)接入水位控制更為精準(zhǔn)，在本實(shí)用新型一優(yōu)選的實(shí)施例中，還在所述自動(dòng)切換模塊中設(shè)