一种余热锅炉汽包水位控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种余热锅炉汽包水位控制系统包括：可对蒸汽流量、汽包水位以及给水流量进行测量的测量模块、可对测量模块测量的结果进行计算并将其输出到执行器的控制模块，可对控制模块进行输入编辑模块、可控制给水装置的工作状态的执行器以及可在发生问题进行提醒报警的报警模块；所述控制模块包括主控制器与副控制器，所述主控制器的输出端连接副控制器的输入端，所述主控制器选用ADRC控制器，所述副控制器选用PI控制器，本发明专利技术通过将主控制器选用ADRC控制器，所述副控制器选用PI控制器，并通过灰狼算法对控制器进行参数寻优，在扰动产生后控制器调节速度较快，再次回到设定值的调节时间短，控制效果更加稳定，能够更加有效的抑制扰动。有效的抑制扰动。有效的抑制扰动。

【技术实现步骤摘要】
一种余热锅炉汽包水位控制系统


[0001]本专利技术涉及控制系统
，特别涉及一种余热锅炉汽包水位控制系统。

技术介绍

[0002]余热锅炉一般作为工业用炉，用来处理生产过程中产生的高温烟气的冷却设备，在运行过程中汽水系统是其最重要的组成部分之一，而维持汽包水位的稳定，必然是调节好余热锅炉汽水系统的重中之重。运行时如果汽包水位较高，将使汽包中蒸汽的体积下降，蒸汽的流动速度也将急剧加速，蒸汽携水量增加；此外，在汽室间内停留的水蒸汽时间过短，使得大部分的水珠无法及时与蒸汽进行分离，从而使汽水分离条件恶化，最终分离出来的蒸汽品质必将得不到保证，长时间如此主蒸汽管道会出现结垢现象，从而引蒸汽中钙镁等无机盐含量增加，将对机组的正常运行和经济性等重要指标受到严重的影响。此外，如果汽包水位较低，会影响水冷壁的水动力循环，严重时造成水冷壁干烧爆管，而且过低的水位，会使入口的压力将降低，循环泵的入口变得容易被气化，时间久了会使入口被汽蚀。因此，对余热锅炉汽包水位的稳定控制，直接影响实际工业生产中生产的过热蒸汽的质量与汽水分离的速度，同时也是确保工业生产安全必不可少的关键因素。
[0003]现有的水位控制系统一般用单冲量负反馈控制、双冲量串级控制和三冲量串级控制，其常用PI、PID控制算法。但基于余热锅炉汽包水位控制系统的复杂性、多变量、非线性、强耦合等特性，典型的控制策略无法起到对系统进行很好的控制效果。单冲量负反馈控制对负荷的改变比较迟钝，无法解决“虚假水位”问题；加入蒸汽流量作为前馈信号的双冲量串级控制，可以较为迅速的对负荷的变化做出动作，但对给水流量的负荷变化无法克服；三冲量串级控制系统，虽加入给水信息，使得系统的控制效果整体上有明显提高，但由于作为前馈回路的蒸汽流量与反馈回路的水位误差、给水阀的反馈回路存在耦合，在余热锅炉不同工况下要求PID参数重新整定，这使得仅仅使用常规的PID控制并不能满足其控制要求。
[0004]因此，有必要提供一种余热锅炉汽包水位控制系统解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种余热锅炉汽包水位控制系统。
[0006]本专利技术提供的一种余热锅炉汽包水位控制系统包括：可对蒸汽流量、汽包水位以及给水流量进行测量的测量模块、可对测量模块测量的结果进行计算并将其输出到执行器的控制模块，可对控制模块进行输入编辑模块、可控制给水装置的工作状态的执行器以及可在发生问题进行提醒报警的报警模块；
[0007]所述控制模块包括主控制器与副控制器，所述主控制器的输出端连接副控制器的输入端，所述主控制器选用ADRC控制器，所述副控制器选用PI控制器，所述副控制器的输出端通过放大器与执行器的输入端相连；
[0008]所述测量模块包括可对蒸汽流量进行测量的蒸汽变送器、可对汽包水位进行测量的汽包变送器以及可对给水流量进行测量的给水变送器，所述蒸汽变送器的输出端连接副
控制器，所述汽包变送器的输出端连接连接主控制器的输入端，所述给水变送器的输出端连接副控制器的输入端；
[0009]所述报警模块包括多个液位传感器，所述液位传感器从上到下等距放置在汽包内壁的端面上，所述液位传感器的输入端连接定时器，所述液位传感器的输出端与处理器相连，所述处理器的输出端连接报警器组与控制器；
[0010]所述编辑模块包括编辑处理器，所述编辑处理器的与主控制器和副控制器双向连接，所述编辑处理器的输出端连接显示屏，输入端连接键盘以及读取接口；
[0011]所述给水装置包括主水泵以及备用水泵，所述主水泵以及备用水泵分别通过主水阀与备用水阀连接汽包的进水管，所述主水泵与备用水泵通过切换开关连接执行器；
[0012]上述传感器或者测量模块采集信号后，输出时均通过A/D转化器将模拟信号转化后数字信号进行输出。
[0013]优选的，所述主控制器与副控制器通过电动连接人工/自动切换按钮和急停按钮，所述急停按钮通过电性连接处理器。
[0014]优选的，所述报警器组包括声音报警器与灯光报警器与灯光报警器二，所述灯光报警器与灯光报警器的颜色分别为绿色与红色，所述灯光报警器二与声音报警器串联连接。
[0015]优选的，所述主控制器与副控制器的参数设定使用灰狼算法进行参数设定。
[0016]优选的，所述汽包变送器数量为多个，所述汽包变送器相互并联，所述汽包变送器通过电性连接启动开关，所述汽包变送器等距放置在汽包的内壁。
[0017]优选的，所述蒸汽变送器与副控制器之间设有比较器，所述蒸汽变送器的输出端与比较器的一个输入端相连，所述比较器的另一个输入端编辑处理器相连，与所述比较器的输出端与副控制器的输入端相连。
[0018]优选的，所述蒸汽变送器、汽包变送器以及给水变送器的输出端通过A/D转化器连接编辑处理器的输入端，所述编辑处理器连接存储器。
[0019]优选的，所述主控制器的输入端连接扰动处理器，所述扰动处理器的输入端连接蒸汽变送器与给水变送器。
[0020]优选的，所述副控制器的输入端连接可记录燃机运行时的测量误差、连排损失等干扰得扰动处理器二。
[0021]与相关技术相比较，本专利技术提供的一种余热锅炉汽包水位控制系统具有如下有益效果：
[0022]1、本专利技术通过将主控制器选用ADRC控制器，所述副控制器选用PI控制器，并通过灰狼算法对控制器进行参数寻优，在扰动产生后控制器调节速度较快，再次回到设定值的调节时间短，控制效果更加稳定，能够更加有效的抑制扰动；
[0023]2、本专利技术通过设置多个液位传感器，并液位传感器的输入端连接定时器，液位传感器的输出端与处理器相连，处理器的输出端连接报警器组与控制器；当液位处于极低或者极高时，启动报警器组，对使用者进行提醒，防止对锅炉造成损坏；
[0024]3、本专利技术通过在蒸汽变送器与副控制器之间设有比较器，通过设置比较器，当蒸汽变送器的数值极具变化时，超过设定值，比较器直接向副控制器发出指令、控制执行器，调节给水装置的流量，可实现锅炉汽包水位的快速调节，水位控制更快速准确。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的一种余热锅炉汽包水位控制系统的连接结构示意图(圆圈为线之间不连接)；
[0026]图2为图1所示的主控制回路连接结构示意图；
[0027]图3为图1所示的副控制回路连接结构示意图；
[0028]图4是图1所示报警模块连接结构示意图；
[0029]图5为图1所示的控制模块连接结构示意图；
[0030]图6为图1所示的扰动传感器与扰动传感器二连接结构示意图
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0033]参考图1至图6，本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种余热锅炉汽包水位控制系统，其特征在于，包括：可对蒸汽流量、汽包水位以及给水流量进行测量的测量模块、可对测量模块测量的结果进行计算并将其输出到执行器的控制模块，可对控制模块进行输入编辑模块、可控制给水装置的工作状态的执行器以及可在发生问题进行提醒报警的报警模块；所述控制模块包括主控制器与副控制器，所述主控制器的输出端连接副控制器的输入端，所述主控制器选用ADRC控制器，所述副控制器选用PI控制器，所述副控制器的输出端通过放大器与执行器的输入端相连；所述测量模块包括可对蒸汽流量进行测量的蒸汽变送器、可对汽包水位进行测量的汽包变送器以及可对给水流量进行测量的给水变送器，所述蒸汽变送器的输出端连接副控制器，所述汽包变送器的输出端连接连接主控制器的输入端，所述给水变送器的输出端连接副控制器的输入端；所述报警模块包括多个液位传感器，所述液位传感器从上到下等距放置在汽包内壁的端面上，所述液位传感器的输入端连接定时器，所述液位传感器的输出端与处理器相连，所述处理器的输出端连接报警器组与控制器；所述编辑模块包括编辑处理器，所述编辑处理器的与主控制器和副控制器双向连接，所述编辑处理器的输出端连接显示屏，输入端连接键盘以及读取接口；所述给水装置包括主水泵以及备用水泵，所述主水泵以及备用水泵分别通过主水阀与备用水阀连接汽包的进水管，所述主水泵与备用水泵通过切换开关连接执行器；上述传感器或者测量模块采集信号后，输出时均通过A/D转化器将模拟信号转化后数字信号进行输出。2.根据权利要求1所述的一种余热锅炉汽包水位控制系统，其特征在于，所述主控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雷，冯志强，李磊，杜伟，王鹏飞，朱子凡，史于心，张振兵，
申请(专利权)人：国能智深控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：