[发明专利]多锅炉汽包液位母管制节能供水控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及到自动化控制技术领域，具体地说，是一种多锅炉汽包液位母管制节能供水控制系统及其控制方法。

背景技术

多锅炉母管制给水系统中每座锅炉汽包液位由各自的三冲量(汽包液位、负荷蒸汽流量、给水流量)系统进行生产运行控制，给水控制阀的开度是衡量能量损失的主要指标。由于每座锅炉负荷蒸汽流量大小不同，各锅炉给水阀门开度也不一样，各锅炉给水控制阀开度越小，造成的母管制给水泵节流损失就越大。

在理论上，多锅炉母管制给水系统中最大的给水控制阀阀门开度越大，调节阀的节流能量损失就越少，但是最大的给水控制阀阀门开度太大又会对系统安全性造成影响，如当给水控制阀开度太大时系统蒸汽流量突然增大，就没有再开大的调节余量，导致汽包液位急剧下降，会造成干锅等安全问题。

因此，需要把多锅炉汽包液位母管的给水泵进行变频调速优化节能串级控制，把最大的给水控制阀门开度调到一个适当的开度，如阀门最大开度的80％左右，其他的阀门开度低于80％，此时既节能又不会对给水控制阀开度最大的锅炉产生安全隐患问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多锅炉汽包液位母管制节能供水控制系统及其控制方法，该方案通过变频调速动态调节母管压力，从而影响各多锅炉汽包液位控制系统中最大的给水控制阀的阀门开度，保证了母管给水泵处于最佳节能状态下工作，使多锅炉系统在安全运行的前提下工作在最佳节能状态。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种多锅炉汽包液位母管制节能供水控制系统，包括经同一母管(1)供水的至少二套锅炉液位系统，每套所述锅炉液位系统的给水控制阀(2)经三冲量控制系统控制，其关键在于：所有所述给水控制阀(2)的开度值统一提供给阀门开度控制系统，该阀门开度控制系统获取其中的最大开度值，并结合设定的最大阀门开度给定值自动控制所述母管(1)的进水量，实现母管(1)压力的动态调整，母管(1)压力和三冲量控制系统的汽包液位共同控制其对应给水控制阀(2)的开度，保证其中任意一套锅炉液位系统中给水控制阀(2)的开度值等于设定的最大阀门开度给定值。

进一步的技术方案是，所述阀门开度控制系统设置有选择器(3)，该选择器(3)的输入端获取所有所述给水控制阀(2)中的阀门开度值，选择出其中的最大阀门开度值作为阀门开度控制系统主控制器即阀门开度间接控制器(5)的负反馈输入信号，该反馈信号发送给比较器(4)；所述比较器(4)将其与所述最大阀门开度给定值比较后得到偏差信号经阀门开度间接控制器(5)计算后输出控制信号，控制变频器，变频器驱动所述母管(1)的给水泵(6)。

在实际使用时，采用现有三冲量系统控制分别对每套汽包液位系统中给水控制阀的阀门开度进行控制，实现输向锅炉汽包的水流量调节，然后检测各个给水控制阀的开度，所述阀门开度间接控制模块根据获取的给水控制阀中的最大阀门开度值与最大阀门开度给定值输出一个控制信号，变频器根据该控制信号对多台并联给水泵的转速进行变频调节，实现母管进水量的控制；而母管进水量的改变即管内压力的改变，则输向锅炉汽包的水流量发生变化，实现母管进水量的动态闭环自动控制。

本系统结合现有锅炉汽包液位系统与三冲量控制系统，通过动态调节母管的进水量，从而间接控制各多锅炉的汽包液位系统中最大的给水控制阀阀门开度，把最大的给水控制阀门开度调到一个适当的开度，不仅能够使给水控制阀开度最大的锅炉不会产生安全隐患问题，而且多锅炉系统中的给水泵工作在最佳节能状态。

更进一步的技术方案是，所述阀门开度间接控制器(5)经母管压力内环控制系统控制所述变频器，该母管压力内环控制系统设置有压力检测器(7)，压力检测器(7)将检测出动态的母管压力值发送给压力比较器(8)，压力比较器(8)还获取所述阀门开度间接控制器(5)给出的动态压力参考值，压力比较器(8)将比较结果输送给母管压力控制器(9)，母管压力控制器(9)的输出端连接所述变频器。

通过上述母管压力内环控制系统与所述阀门开度控制系统实现串级控制，从而影响母管的压力，实现把各多锅炉系统中最大的给水控制阀门开度调到一个适当的开度，使得本方案的控制精度更高。

更进一步的技术方案是，优选每座锅炉的汽包液位为三冲量控制方式，即为基于汽包液位、负荷蒸汽流量以及给水流量的三冲量控制系统。

结合上述多锅炉汽包液位母管制节能供水控制系统的结构，本发明提出了一种该系统的控制方法，具体按照以下步骤进行：