多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)及其控制方法，其中系統(tǒng)包括經(jīng)同一母管供水的至少二套鍋爐液位系統(tǒng)，每套所述鍋爐液位系統(tǒng)的給水控制閥經(jīng)三沖量控制系統(tǒng)控制，所有所述給水控制閥的開度值統(tǒng)一提供給閥門開度控制系統(tǒng)，該閥門開度控制系統(tǒng)依據(jù)最大閥門開度給定值控制，自動(dòng)控制所述母管的進(jìn)水量。其顯著效果是：通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)給母管的進(jìn)水量，從而把達(dá)到最大給定開度的給水控制閥門調(diào)到一個(gè)適當(dāng)?shù)拈_度，不僅能夠使給水控制閥開度最大的鍋爐不會(huì)產(chǎn)生安全隱患問(wèn)題，而且能夠使多鍋爐系統(tǒng)中的給水泵工作在最佳節(jié)能狀態(tài)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)及其控制方法
本專利技術(shù)涉及到自動(dòng)化控制
，具體地說(shuō)，是一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
多鍋爐母管制給水系統(tǒng)中每座鍋爐汽包液位由各自的三沖量(汽包液位、負(fù)荷蒸汽流量、給水流量)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行控制，給水控制閥的開度是衡量能量損失的主要指標(biāo)。由于每座鍋爐負(fù)荷蒸汽流量大小不同，各鍋爐給水閥門開度也不一樣，各鍋爐給水控制閥開度越小，造成的母管制給水泵節(jié)流損失就越大。在理論上，多鍋爐母管制給水系統(tǒng)中最大的給水控制閥閥門開度越大，調(diào)節(jié)閥的節(jié)流能量損失就越少，但是最大的給水控制閥閥門開度太大又會(huì)對(duì)系統(tǒng)安全性造成影響，如當(dāng)給水控制閥開度太大時(shí)系統(tǒng)蒸汽流量突然增大，就沒(méi)有再開大的調(diào)節(jié)余量，導(dǎo)致汽包液位急劇下降，會(huì)造成干鍋等安全問(wèn)題。因此，需要把多鍋爐汽包液位母管的給水泵進(jìn)行變頻調(diào)速優(yōu)化節(jié)能串級(jí)控制，把最大的給水控制閥門開度調(diào)到一個(gè)適當(dāng)?shù)拈_度，如閥門最大開度的80％左右，其他的閥門開度低于80％，此時(shí)既節(jié)能又不會(huì)對(duì)給水控制閥開度最大的鍋爐產(chǎn)生安全隱患問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)及其控制方法，該方案通過(guò)變頻調(diào)速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)母管壓力，從而影響各多鍋爐汽包液位控制系統(tǒng)中最大的給水控制閥的閥門開度，保證了母管給水泵處于最佳節(jié)能狀態(tài)下工作，使多鍋爐系統(tǒng)在安全運(yùn)行的前提下工作在最佳節(jié)能狀態(tài)。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的具體技術(shù)方案如下：一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，包括經(jīng)同一母管(1)供水的至少二套鍋爐液位系統(tǒng)，每套所述鍋爐液位系統(tǒng)的給水控制閥(2)經(jīng)三沖量控制系統(tǒng)控制，其關(guān)鍵在于：所有所述給水控制閥(2)的開度值統(tǒng)一提供給閥門開度控制系統(tǒng)，該閥門開度控制系統(tǒng)獲取其中的最大開度值，并結(jié)合設(shè)定的最大閥門開度給定值自動(dòng)控制所述母管(1)的進(jìn)水量，實(shí)現(xiàn)母管(1)壓力的動(dòng)態(tài)調(diào)整，母管(1)壓力和三沖量控制系統(tǒng)的汽包液位共同控制其對(duì)應(yīng)給水控制閥(2)的開度，保證其中任意一套鍋爐液位系統(tǒng)中給水控制閥(2)的開度值等于設(shè)定的最大閥門開度給定值。進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述閥門開度控制系統(tǒng)設(shè)置有選擇器(3)，該選擇器(3)的輸入端獲取所有所述給水控制閥(2)中的閥門開度值，選擇出其中的最大閥門開度值作為閥門開度控制系統(tǒng)主控制器即閥門開度間接控制器(5)的負(fù)反饋輸入信號(hào)，該反饋信號(hào)發(fā)送給比較器(4)；所述比較器(4)將其與所述最大閥門開度給定值比較后得到偏差信號(hào)經(jīng)閥門開度間接控制器(5)計(jì)算后輸出控制信號(hào)，控制變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)所述母管(1)的給水泵(6)。在實(shí)際使用時(shí)，采用現(xiàn)有三沖量系統(tǒng)控制分別對(duì)每套汽包液位系統(tǒng)中給水控制閥的閥門開度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)輸向鍋爐汽包的水流量調(diào)節(jié)，然后檢測(cè)各個(gè)給水控制閥的開度，所述閥門開度間接控制模塊根據(jù)獲取的給水控制閥中的最大閥門開度值與最大閥門開度給定值輸出一個(gè)控制信號(hào)，變頻器根據(jù)該控制信號(hào)對(duì)多臺(tái)并聯(lián)給水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)母管進(jìn)水量的控制；而母管進(jìn)水量的改變即管內(nèi)壓力的改變，則輸向鍋爐汽包的水流量發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)母管進(jìn)水量的動(dòng)態(tài)閉環(huán)自動(dòng)控制。本系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)有鍋爐汽包液位系統(tǒng)與三沖量控制系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)母管的進(jìn)水量，從而間接控制各多鍋爐的汽包液位系統(tǒng)中最大的給水控制閥閥門開度，把最大的給水控制閥門開度調(diào)到一個(gè)適當(dāng)?shù)拈_度，不僅能夠使給水控制閥開度最大的鍋爐不會(huì)產(chǎn)生安全隱患問(wèn)題，而且多鍋爐系統(tǒng)中的給水泵工作在最佳節(jié)能狀態(tài)。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述閥門開度間接控制器(5)經(jīng)母管壓力內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)控制所述變頻器，該母管壓力內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)置有壓力檢測(cè)器(7)，壓力檢測(cè)器(7)將檢測(cè)出動(dòng)態(tài)的母管壓力值發(fā)送給壓力比較器(8)，壓力比較器(8)還獲取所述閥門開度間接控制器(5)給出的動(dòng)態(tài)壓力參考值，壓力比較器(8)將比較結(jié)果輸送給母管壓力控制器(9)，母管壓力控制器(9)的輸出端連接所述變頻器。通過(guò)上述母管壓力內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)與所述閥門開度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)串級(jí)控制，從而影響母管的壓力，實(shí)現(xiàn)把各多鍋爐系統(tǒng)中最大的給水控制閥門開度調(diào)到一個(gè)適當(dāng)?shù)拈_度，使得本方案的控制精度更高。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，優(yōu)選每座鍋爐的汽包液位為三沖量控制方式，即為基于汽包液位、負(fù)荷蒸汽流量以及給水流量的三沖量控制系統(tǒng)。結(jié)合上述多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本專利技術(shù)提出了一種該系統(tǒng)的控制方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：步驟1：系統(tǒng)初始化，通過(guò)三沖量控制系統(tǒng)分別控制每套鍋爐液位系統(tǒng)中給水控制閥的閥門開度；步驟2：實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)給水控制閥的閥門開度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)所有給水控制閥中的最大閥門開度值Lmax；步驟3：按照ef＝Lgd-Lmax計(jì)算當(dāng)前最大閥門開度偏差ef，其中Lgd為最大閥門開度給定值；步驟4：閥門開度間接控制器(5)根據(jù)步驟3獲得的最大閥門開度偏差ef計(jì)算獲得間接閥門開度控制量uf，并依據(jù)間接閥門開度控制量uf對(duì)給水泵(6)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制所述母管(1)的給水壓力；通過(guò)控制母管(1)壓力，和各鍋爐液位系統(tǒng)中三沖量控制系統(tǒng)的汽包液位共同控制閥門開度，保證其中的最大閥門開度值為設(shè)定的最大閥門開度給定值Lgd，在此狀態(tài)下，使母管給水泵(6)的轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，為了使得給水控制閥具有充足的調(diào)節(jié)裕量，避免鍋爐干鍋等安全問(wèn)題，步驟3中所述最大閥門開度給定值Lgd為：Lgd＝L0×80％，其中，L0為給水控制閥的閥門最大設(shè)計(jì)開度。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，為了提高本方案的控制精度，實(shí)現(xiàn)智能控制，步驟4中所述間接閥門開度控制量uf的計(jì)算公式為：當(dāng)ef×Δef＞0時(shí)，當(dāng)ef×Δef≤0時(shí)，其中，ef為最大閥門開度偏差，Δef為最大閥門開度偏差變化率，KPf1與KPf2為最大閥門開度比例控制系數(shù)，TIf1與TIf2為最大閥門開度積分控制系數(shù)，TDf1與TDf2為最大閥門開度微分控制系數(shù)。結(jié)合上述多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本專利技術(shù)還提出了另外一種基于該系統(tǒng)的控制方法，具體步驟如下：步驟1：系統(tǒng)初始化，通過(guò)三沖量控制系統(tǒng)分別控制每套鍋爐液位系統(tǒng)中給水控制閥的閥門開度；步驟2：實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)給水控制閥的閥門開度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)所有給水控制閥中的最大閥門開度值Lmax；步驟3：按照ef＝Lgd-Lmax計(jì)算當(dāng)前最大閥門開度偏差ef，其中Lgd為最大閥門開度給定值；步驟4：閥門開度間接控制器(5)根據(jù)步驟3獲得的最大閥門開度偏差ef計(jì)算獲得間接閥門開度控制量uf；步驟5：壓力檢測(cè)器(7)檢測(cè)母管的當(dāng)前壓力值P，將步驟4所得的間接閥門開度控制量uf作為母管的壓力參考值Pgd，并按照ep＝Pgd-P計(jì)算當(dāng)前母管壓力偏差值ep；步驟6：母管壓力控制器(9)根據(jù)步驟5獲得的母管壓力偏差ep計(jì)算母管壓力控制量up，并按照所述母管壓力控制量up對(duì)給水泵(6)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制所述母管(1)的給水壓力；通過(guò)控制母管(1)壓力，和各鍋爐液位系統(tǒng)中三沖量控制本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，包括經(jīng)同一母管(1)供水的至少二套鍋爐液位系統(tǒng)，每套所述鍋爐液位系統(tǒng)的給水控制閥(2)經(jīng)三沖量控制系統(tǒng)控制，其特征在于：所有所述給水控制閥(2)的開度值統(tǒng)一提供給閥門開度控制系統(tǒng)，該閥門開度控制系統(tǒng)獲取其中的最大開度值，并結(jié)合設(shè)定的最大閥門開度給定值控制，自動(dòng)控制所述母管(1)的進(jìn)水量。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，包括經(jīng)同一母管(1)供水的至少二套鍋爐液位系統(tǒng)，每套所述鍋爐液位系統(tǒng)的給水控制閥(2)經(jīng)三沖量控制系統(tǒng)控制，其特征在于：所有所述給水控制閥(2)的開度值統(tǒng)一提供給閥門開度控制系統(tǒng)，該閥門開度控制系統(tǒng)獲取其中的最大開度值，并結(jié)合設(shè)定的最大閥門開度給定值控制，自動(dòng)控制所述母管(1)的進(jìn)水量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，其特征在于：所述閥門開度控制系統(tǒng)設(shè)置有選擇器(3)，該選擇器(3)的輸入端獲取所有所述給水控制閥(2)中的閥門開度值，選擇出其中的最大閥門開度值后發(fā)送給比較器(4)；所述比較器(4)還獲取最大閥門開度給定值，通過(guò)對(duì)最大閥門開度給定值與最大閥門開度值進(jìn)行比較后，將比較結(jié)果發(fā)送給閥門開度間接控制器(5)，閥門開度間接控制器(5)的輸出端控制變頻器，變頻器驅(qū)動(dòng)所述母管(1)的給水泵(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，其特征在于：所述閥門開度間接控制器(5)經(jīng)母管壓力內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)控制所述變頻器，該母管壓力內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)置有壓力檢測(cè)器(7)，壓力檢測(cè)器(7)將檢測(cè)出動(dòng)態(tài)的母管壓力值發(fā)送給壓力比較器(8)，壓力比較器(8)還獲取所述閥門開度間接控制器(5)給出的動(dòng)態(tài)壓力參考值，壓力比較器(8)將比較結(jié)果輸送給母管壓力控制器(9)，母管壓力控制器(9)的輸出端連接所述變頻器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)，其特征在于：每座鍋爐的汽包液位為三沖量控制方式，即為基于汽包液位、負(fù)荷蒸汽流量以及給水流量的三沖量控制系統(tǒng)。5.一種如權(quán)利要求2所述的多鍋爐汽包液位母管制節(jié)能供水控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行：步驟1：通過(guò)三沖量控制系統(tǒng)分別控制每套鍋爐液位系統(tǒng)中給水控制閥(2)的閥門開度；步驟2：實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)給水控制閥(2)的閥門開度，獲得當(dāng)前采樣時(shí)所有給水控制閥(2)中的最大閥門開度值Lmax；步驟3：按照ef＝Lgd-Lmax計(jì)算當(dāng)前最大閥門開度偏差ef，其中Lgd為最大閥門開度給定值；步驟4：閥門開度間接控制器(5)根據(jù)步驟3獲得的最大閥門開度偏差ef計(jì)算獲得間接閥門開度控制量uf，并依據(jù)間接閥門開度控制量uf對(duì)給水泵(6)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，控制所述母管(1)的給水壓力；通過(guò)控制母管(1)壓力，和各鍋爐液位系統(tǒng)中三沖量控制系統(tǒng)的汽包液位共同控制閥門開度，保證其中的最大閥門開度值為設(shè)定的最大閥門開度給定值Lgd，在此狀態(tài)下，使母管給水泵(6)的轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：左為恒，王向陽(yáng)，李昌春，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶;85