直流蒸汽发生器的控制

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1、直流蒸汽发生器的控制魏新宇直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制234511 控制系统概况2 控制设备及其特性3 控制方案及仿真验证4 控制系统特性分析5 控制系统验证1 控制系统概况 在工作原理上直流蒸汽发生器与自然循环蒸汽发在工作原理上直流蒸汽发生器与自然循环蒸汽发生器（生器（U型管）有本质区别，因而控制方式也不大相型管）有本质区别，因而控制方式也不大相同。自然循环蒸汽发生器的控制系统是同。自然循环蒸汽发生器的控制系统是以控制蒸汽发以控制蒸汽发生器的二次侧的水位生器的二次侧的水位为目标来进行调节的。直流蒸汽为目标来进行调节的。直流蒸汽发生器在工作时，二次侧水容量很小，

2、热容量很小，发生器在工作时，二次侧水容量很小，热容量很小，缓冲能力非常有限，给水流量的控制是按缓冲能力非常有限，给水流量的控制是按维持主蒸汽维持主蒸汽压力不变压力不变来进行调节的。由于主蒸汽压力对扰动的影来进行调节的。由于主蒸汽压力对扰动的影响非常敏感，因此，直流蒸汽发生器在动态过程中，响非常敏感，因此，直流蒸汽发生器在动态过程中，要实现动态平衡，对控制系统有很高的要求。要实现动态平衡，对控制系统有很高的要求。直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制23451直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制23451直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸

3、汽发生器的控制134522 控制设备及其特性 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452 主蒸汽阀主蒸汽阀V1 其中，G：主蒸汽流量；Ev：主蒸汽阀V1的开度；P：主蒸汽压力；C：阀门系数（常数）。直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452 给水调节阀给水调节阀V2 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452 调压阀调压阀V3 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452给水泵给水泵 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452给水泵运行方式给水泵运行方式恒速

4、运行恒速运行 调速运行调速运行 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452给水泵安全特性要求给水泵安全特性要求 直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制13452调速运行调速运行 H H1 H2泵特性n1n2管路特性G2G1G采用这种调节方式，主要有以下两条优点：采用这种调节方式，主要有以下两条优点：低工况，保持给水泵在最小的必需压头工作。低工况，保持给水泵在最小的必需压头工作。调节阀前后压差保持不变，阀门保持理想的流量特性。调节阀前后压差保持不变，阀门保持理想的流量特性。直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345完成

5、项目完成项目 3 控制方案及仿真验证方案1（由蒸汽阀引入功率变化）方案2（由给水阀引入功率变化）方案3（由蒸汽阀引入功率变化）方案4（由给水阀引入功率变化）方案5（给水泵变速+蒸汽阀引入）方案6（给水泵变速+给水阀引入）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345完成项目完成项目 方案1（由蒸汽阀引入功率变化）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345完成项目完成项目 图715 功率10080阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图716 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽

6、发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图717 功率20100阶跃上升控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345方案2（由给水阀引入功率变化）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图719 功率10080阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图720 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图721 功率20100阶跃上升控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的

7、控制直流蒸汽发生器的控制12345方案3（由蒸汽阀引入功率变化）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图723 功率10080阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图724 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图725 功率20100阶跃上升控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345方案4（由给水阀引入功率变化）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图727 功

8、率10080阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图728 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图729 功率20100阶跃上升控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345方案5（给水泵变速+蒸汽阀引入）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图733 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图734功率20100阶跃上升控制特性

9、仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345完成项目完成项目 方案6（给水泵变速+给水阀引入）直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图736 功率10020阶跃下降控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345图737 功率20100阶跃上升控制特性仿真曲线直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制123454 控制系统特性分析 1在水泵恒速运行工况在水泵恒速运行工况 从方案可知，先动蒸汽阀时，过热蒸汽压力超调量稍大。从方案可知，先给水阀时，三种工况下过热蒸汽压力超调量与

10、方案相比较超调量小，但响应较慢。从方案可知，先动蒸汽阀时，三种工况下过热蒸汽压力超调量较大，过渡过程较长。从方案可知，先动给水阀时，蒸汽压力出现较剧烈波动，过渡过程时间较长。从仿真结果来看，方案所采用的控制系统在压力超调量、过渡过程综合特性上优于方案、方案、方案所采用的控制系统。所以在给水泵调速运行时，选用方案所采用的控制系统。扰动量从给水阀引入时，压力的超调量均小于扰动量从蒸汽阀引入时的超调量。直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制123454 控制系统特性分析 2 在水泵变速运行工况在水泵变速运行工况 从方案 可知，典型工况下的压力超调量分别为：0.039MPa，-0.1MPa；从方案可知，典型工况下的压力超调分别为：0.016MPa，0.04MPa；二者的过渡过程基本相等。由此可以得出结论，在水泵变速情况下，先动给水阀的控制方案的控制特性优于方案。最终推荐方案的控制系统就是图7-35所示的控制系统。直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制123455 控制系统验证直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制直流蒸汽发生器的控制12345