導(dǎo)語：如何才能寫好一篇水位控制器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：FPGA；鍋爐；水位；控制器

1 概述

鍋爐的水位控制精度不同對控制器的精度要求也不同，對精度要求不的鍋爐用水位檢測器和簡單限位控制器就行了，而對于控制精度要求高的鍋爐需要精度高的控制?？刂破鞯臉?gòu)成有很多種，采用單片機(jī)是較常見的控制方式，但是單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成較為復(fù)雜并且抗干擾性能不易提高。也可以用通用的單回路調(diào)節(jié)器PLC進(jìn)行控制但是性能價格比不高。本系統(tǒng)采用有FPGA芯片的在線可編程控制器，不僅性能穩(wěn)定抗干擾能力強(qiáng)而且能夠在線配置系統(tǒng)參數(shù)，能夠保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。該系統(tǒng)控制器硬件使用VHDL語言設(shè)計而成，以便調(diào)試維護(hù)和系統(tǒng)升級，其控制算法采用PID控制算法使得控制器的精度提高。

2 系統(tǒng)的功能部件介紹

（1）水位檢測部件，主要由液位傳感器組成，用于測量鍋爐中液位的高低，將液位信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。

（2）信號放大部件，由于液位測量器輸出的電壓信號強(qiáng)度較弱，必須將信號放大后才能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳遞，信號放大部件將其放大并將信號傳送到距離鍋爐房較遠(yuǎn)的控制室內(nèi)的控制器控制器。

（3）控制調(diào)節(jié)部件，主要由控制器組成，其負(fù)責(zé)系統(tǒng)的各類控制信號的收集貯存運(yùn)算并且將處理好的信息流向外輸出以控制鍋爐中的水位。

（4）人機(jī)交互部件，該系統(tǒng)設(shè)置有操作員的操作開關(guān)，既可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時通過操作臺人為控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也可以在系統(tǒng)正常運(yùn)行時人為的對系統(tǒng)進(jìn)行在線調(diào)試。

（5）驅(qū)動執(zhí)行部件。由于控制器輸出的控制信號強(qiáng)度不能直接驅(qū)動執(zhí)行部件必須進(jìn)行功率放大，本功率放大器主要由可控硅電路構(gòu)成。執(zhí)行部件由電控閥門組成，控制閥門的開度就能夠控制鍋爐的進(jìn)水量以調(diào)節(jié)水位。

3 控制邏輯各模塊功能的VHPL語言實現(xiàn)

3.1人機(jī)交互面板的VHDL語言

LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； ENTITY FENG ISPORT（CP，CLR：IN STD_LOGIC；Q ：OUT STD_LOGIC）； END FENG； ARCHITECTURE FENG_ARC OF FENG IS BEGINPROCESS（CP，CLR） BEGINIF CLR='0'THEN Q

LK：INSENDSELARCHITECTURBEGIN PROCESS（CLK） VARIABLEE.STD_LOGIC_1164.ALLUSEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.

ALLNTITYCOUNTISPORT（CLK，EN：INH，L：OUTBEGINCLK'EVEN'

THENIFEN='1'THENIFELSIFLL=0THENLL1PROCESS；ENDCOUNT_

AREND DISP_ARC；

3.2 控制調(diào)節(jié)器的VHDL語言

LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALLENTITY LOCKB IS PORT（D1，D2，D3，D4：IN STD_LOGIC； CLK，CLR：IN STD_LOGIC； Q1，Q2，Q3，Q4，ALM：OUT STD_LOGIC）； END LOCKB；ARCHITECTURELOCK_ARCOFLOCKBGIN PROCESS（CLK） BEGIN F ENQ1

3.3 PID算法的VHDLZ言

LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALLENTITYPIDCH41AISPORT（D1，D2，D3，D4：INSTD_LOGIC；Q：OUTSTD_LOGIC_VECTOR（3DOWNTO 0）） END CH41A ARCHITECTURE CH41_ARCOFCH41ASBPIDEGINPROCESS（D1，D2，D3，D4）VARIPIDABLE ：STD_LOGIC_VECTPIDOR（3DOWNTO0）BEGINTMP：=D1&D2&D3&D4；CASETMPISWHEN Q

3.4 電控閥門控制的VHDL語言

LIBRARYIEEE；USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALENTITYCH1AISP

ORT（SEL：IN STD_LOGIC_VECTOR（2 DOWNTO 0） D1，D2，D3：IN STD_LOGIC_VECTOR（3 DOWNTO 0）； Q ： OUT STD_LOGIC_VECTOR（3 DOWNTO 0） ENDCH31A；RCHITECTURE CH31_A

RC OFCH31ASBEGINPROCESS（SEL，D1，D2，D3）EGINCASESELIS WHEN WHENWHEN END CASE END PROCES END CH31_ARC

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)采用FPGA作控制單元鍋爐中水位的控制情度較高，成本低且控制效率高，能夠滿足大部分鍋爐的控制要求。實際應(yīng)用中，鍋爐容積越大則控制參數(shù)的貫性越大，用簡單的PID控制可能難以滿足精度要求，如果超調(diào)幅度過大本，系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場實際在線調(diào)整和增加其它控制算法，本系統(tǒng)可以很方便快捷地調(diào)整控制參數(shù)以達(dá)到精度要求。

參考文獻(xiàn)

篇2

【關(guān)鍵詞】水位控制；組態(tài)；可編程控制器

一、水塔水位控制系統(tǒng)

水塔水位控制系統(tǒng)以PLC作為控制核心，利用水的導(dǎo)電性連續(xù)測量水位的變化，把測量到的水位變化參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，上位機(jī)應(yīng)用組態(tài)軟件對接收到的信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成相應(yīng)的水位顯示、故障報警信息顯示，使水位保持在適當(dāng)?shù)囊何唬S持水壓恒定，從而提高供水系統(tǒng)的可靠性。

二、PLC水塔水位控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

（一）水塔水位控制系統(tǒng)的設(shè)計要求

圖1 水塔水位控制裝置圖 圖2部分梯形圖

水塔水位控制裝置如圖1所示。設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空，4個液位指示燈全滅。當(dāng)執(zhí)行程序，掃描到水池液位低于水池下限液位時，水池下限位指示燈S4亮，水閥打開，開始往水池進(jìn)水；定時器開始定時，4秒后若S4還不為OFF，那么閥Y指示燈閃爍，表示閥Y沒有進(jìn)水，出現(xiàn)故障；若水池液位已經(jīng)超過了下限位，系統(tǒng)檢測到此信號時，由于水塔液位低于下限，水泵開始工作，向水塔供水；當(dāng)水池的液位超過上限時，水池上限指示燈S3亮，水閥關(guān)閉。但水塔現(xiàn)在還沒有裝滿，此時水塔液位已經(jīng)超過下限水位，則水塔下限指示燈S2亮，水泵繼續(xù)工作，在水塔水滿時，水塔上限指示燈S1亮。但剛剛給水塔供水時，水泵已把水池的水抽走了，此時水池上限指示燈S3滅，水塔供水完成。

（二）水塔水位控制系統(tǒng)的水位傳感器

采用LC-SW1型水位傳感器，其由全密封隔離膜充油傳感器和內(nèi)置高性能微處理器構(gòu)成，可對傳感器的非線性、溫度漂移等進(jìn)行全范圍內(nèi)的數(shù)字化修正處理，并有HART通信協(xié)議輸出和模擬輸出。具有精度高、穩(wěn)定性好的特點。

（三）水塔水位控制系統(tǒng)的I/O接口分配

經(jīng)過對系統(tǒng)控制要求中輸入和輸出的分析，系統(tǒng)I/O點數(shù)為4個輸入、2個輸出，所以在機(jī)型上選用西門子公司的S7-200 CPU 224CN型的PLC，可以滿足系統(tǒng)控制的要求。控制系統(tǒng)PLC的輸入/輸出接口分配如下。1）輸入信號：I0.0為水塔高水位傳感器S1；I0.1為水塔低水位傳感器S2；I0.2為水池高水位傳感器S3；I0.3為水池低水位傳感器S4。2）輸出信號：Q0.0為抽水機(jī)M；Q0.1為電磁閥Y。

三、水塔水位控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計

梯形圖的設(shè)計采用西門子編程軟件STEP7 MicroWIN V4.0來實現(xiàn)，水塔水位控制系統(tǒng)的程序包含子程序調(diào)用、清零復(fù)位、水塔水位控制、信號鎖存、超時報警、報警輸出、電磁閥工作等程序，部分梯形圖如圖2所示。

四、水塔水位控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計

（一） PLC與組態(tài)王之間的通訊設(shè)置。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求的分析，采用組態(tài)王6.53對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計[3]。計算機(jī)與CPU模塊的通信是用PC/PPI編程電纜實現(xiàn)的。根據(jù)計算機(jī)使用的串行通信接口，設(shè)置相應(yīng)的通信參數(shù)，波特率為9600b/s，偶校驗，通信接口為RS232，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1。

（二）數(shù)據(jù)庫的建立。數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王軟件的核心，在工程管理器中，選擇“數(shù)據(jù)庫＼數(shù)據(jù)詞典”，雙擊“新建圖標(biāo)”，彈出“變量屬性”對話框，創(chuàng)建仿真水塔水位各個變量數(shù)據(jù)，這些變量與PLC內(nèi)部變量一一對應(yīng)，PLC的輸入輸出完全由組態(tài)王內(nèi)部變量代替。PLC的實際輸入輸出狀態(tài)都反映在組態(tài)監(jiān)控界面上，借助PLC的通信功能，系統(tǒng)的運(yùn)行就可以實現(xiàn)真正的仿真。

（三）組態(tài)畫面的設(shè)計。組態(tài)王采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，能方便建立畫面的圖形界面。構(gòu)圖時可以像搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。同時支持畫面之間的圖形對象拷貝，可重復(fù)使用以前的開發(fā)結(jié)果。水塔水位組態(tài)設(shè)計畫面如圖3所示。

（四）建立動畫連接。動畫連接即建立畫面的圖素與數(shù)據(jù)庫變量的對應(yīng)關(guān)系。這樣工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)如溫度、液面等發(fā)生變化時，通過I/O 接口將引起實時數(shù)據(jù)庫中變量的變化。在組態(tài)王“畫面”上創(chuàng)建水塔水位控制系統(tǒng)的示意圖，建立各個按鈕，并將各個控制按鈕、指示燈與所建立相應(yīng)變量關(guān)聯(lián)，對相關(guān)單元進(jìn)行動畫連接。

（五）命令語言。命令語言是一種類似于C語言的程序，利用其書寫程序可增強(qiáng)應(yīng)用程序的靈活性，控制各個變量的變化，使得畫面能夠正確反映郵件分揀系統(tǒng)的動作過程。水塔水位控制系統(tǒng)的部分命令語言如下所示。

圖3 水塔水位組態(tài)設(shè)計畫面

（六）系統(tǒng)組態(tài)的運(yùn)行和調(diào)試。啟動組態(tài)王，運(yùn)行水塔水位控制仿真系統(tǒng)。將PLC編程編譯并下載到PLC主機(jī)，并讓其為RUN狀態(tài)，按照水塔水位的控制要求進(jìn)行模擬調(diào)試，觀察運(yùn)行結(jié)果。PLC實驗板與主機(jī)連線如圖4所示。此次模擬了水塔和水池分別在上限水位和下限水位的不同情況時，抽水機(jī)和電磁閥的對應(yīng)動作。當(dāng)水池水位在水位下限位時，電磁閥Y會接通，給水池加水；若4秒后水池水位還是維持在下限位，此時電磁閥會閃爍發(fā)出報警，從而實現(xiàn)一個低水位報警的功能。

圖4 PLC實驗板與主機(jī)連線圖

五、小結(jié)

設(shè)計以西門子S7-200 PLC為核心，用PLC程序來控制水塔水位系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的控制顯得簡單易于操作，并使用組態(tài)王的設(shè)備選擇、數(shù)據(jù)詞典、組態(tài)畫面及其動畫連接設(shè)置來監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使人可以更清楚地監(jiān)控到系統(tǒng)的運(yùn)作情況，達(dá)到遠(yuǎn)程可靠的監(jiān)控效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用（第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社.2010.

[2] 李全利.運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)計與實踐（西門子）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009.

篇3

【關(guān)鍵詞】蒸汽發(fā)生器水位；主給水泵；給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

0 前言

秦山第二核電廠的蒸汽發(fā)生器是一個立式的、自然循環(huán)式的、產(chǎn)生飽和蒸汽的裝置。它由外殼、U形傳熱管、汽水分離器和套筒等部件組成。反應(yīng)堆冷卻劑在傳熱管內(nèi)流動，把熱量傳遞給管外的二回路水，二回路水在蒸汽發(fā)生器內(nèi)自然循環(huán)，在它流經(jīng)傳熱管外時有一部分水變成飽和蒸汽，供給主汽輪機(jī)和輔助設(shè)施。作為反應(yīng)堆的第二道屏障的組成部分，蒸汽發(fā)生器在有放射性的一回路系統(tǒng)和無放射性的二回路系統(tǒng)之間提供了屏障。對于一個主控操縱員來說，蒸汽發(fā)生器水位的控制是非常重要的，只有對蒸汽發(fā)生器水位的各個影響因素了解清楚以及掌握了各因素之間的相互關(guān)系后，才能在蒸汽發(fā)生器水位發(fā)生異常時作出準(zhǔn)確而有效的應(yīng)急措施，從而確保反應(yīng)堆及汽輪機(jī)的安全可靠運(yùn)行。

主給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ARE）的功能是向蒸汽發(fā)生器供應(yīng)給水。這水來自凝結(jié)水抽取系統(tǒng)（CEX）的凝汽器，并通過給水除氧器系統(tǒng)（ADG）的水箱。水在低壓加熱器和高壓加熱器內(nèi)加熱（ABP和AHP），依靠主給水泵供水。蒸汽發(fā)生器的供水量由給水流量控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，它將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水位維持在一個隨汽輪機(jī)負(fù)荷變化所預(yù)定的基準(zhǔn)值上。

本文將從蒸汽發(fā)生器水位控制入手，分析影響SG水位的相關(guān)系統(tǒng)，并對機(jī)組運(yùn)行以來發(fā)生的一些SG水位瞬態(tài)變化的事件加以簡要分析。

1 蒸汽發(fā)生器水位控制原理

設(shè)置蒸汽發(fā)生器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是為了維持蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水位在需求的整定值上。

水位不能過高，否則將造成出口蒸汽含水量超標(biāo)，加劇汽輪機(jī)的沖蝕現(xiàn)象，影響機(jī)組的壽命甚至使汽輪機(jī)損環(huán)。而且，水位過高還會使得蒸汽發(fā)生器內(nèi)水的質(zhì)量裝量增加，在蒸汽管道破裂的事故工況下，對堆芯產(chǎn)生過大的冷卻而導(dǎo)致反應(yīng)性事故的發(fā)生。如果破裂事故發(fā)生在安全殼內(nèi)，大量的蒸汽將會導(dǎo)致安全殼的壓力、溫度快速上升，危害安全殼的密封性。同樣，水位也不能過低，否則，將會導(dǎo)致U型管頂部，甚至可能導(dǎo)致給水管線出現(xiàn)水錘現(xiàn)象。這樣，堆芯余熱的導(dǎo)出功能將惡化。

為此，蒸汽發(fā)生器水位整定值設(shè)計成隨負(fù)荷而變化的。這里所說的負(fù)荷是由兩部分組成的，即進(jìn)入汽機(jī)的蒸汽流量與排向凝汽器的蒸汽流量之和。在低負(fù)荷時，蒸汽發(fā)生器的蒸汽壓力高（出口蒸汽壓力在零負(fù)荷時為7.6MPa），水的密度大，確定較低的水位定值是為了保持蒸汽發(fā)生器中的水裝量較少，以防止在主蒸汽管道破裂時，向安全殼釋放更多的能量，造成安全殼破壞。

在20%負(fù)荷以下，水位定值隨負(fù)荷增加而提高。這是因為在負(fù)荷減小時，由于蒸汽發(fā)生器中汽泡數(shù)目減少，使蒸汽發(fā)生器中水的密度增加（降低比容），為了使水位不至于下降到低水位保護(hù)動作，水位隨負(fù)荷增加而線性增加。

在20%―100%負(fù)荷時，水位定值維持在51.6%水位不變。因為隨著負(fù)荷的增加，蒸汽發(fā)生器中汽泡的數(shù)目和尺寸都增加，這就降低了蒸汽發(fā)生器中水的密度，提高了比容。這時如果不減少蒸汽發(fā)生器中的水的質(zhì)量，其水位將會升高到淹沒二級汽水分離器，達(dá)到不可接受的程度。所以為了保持蒸汽發(fā)生器出口的干度，在20%―100%負(fù)荷時，水位控制系統(tǒng)將水位維持在51.6%恒定。

同時，蒸汽發(fā)生器水位也參與保護(hù)動作，水位定值情況如圖1所示。

1.1 主給水泵系統(tǒng)（APA）

1.1.1 系統(tǒng)功能

1）在各種工況下，本系統(tǒng)能通過高壓給水系統(tǒng)，從除氧器連續(xù)地向蒸汽發(fā)生器輸送除氧水。

2）系統(tǒng)設(shè)有三臺電動主給水泵，正常運(yùn)行期間，兩臺運(yùn)行，一臺備用，三臺泵可以任意切換。

3）當(dāng)兩臺運(yùn)行的電動主給水泵組中一臺脫扣時，處于備用狀態(tài)下的電動主給水泵快速啟動。

4）具有變速功能，能在反應(yīng)堆整個熱功率范圍內(nèi)，滿足蒸汽發(fā)生器給水流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ARE）控制給水的流量要求。

1.1.2 主給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理

每臺蒸汽發(fā)生器都有各自獨立的水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過改變調(diào)節(jié)閥門的開度以改變給水流量從而達(dá)到控制水位的目的。但是，二臺蒸汽發(fā)生器的給水母管是共用的，如果只是單獨采用水位調(diào)節(jié)方式，當(dāng)一臺蒸汽發(fā)生器的水位偏離整定值而需要改變給水調(diào)節(jié)閥的開度以改變給水流量時，將會引起給水母管壓力的改變，而此時另外一臺蒸汽發(fā)生器的給水調(diào)節(jié)閥開度并沒有改變，因而其給水流量因給水母管壓力的變化而產(chǎn)生變化，這樣，在這臺蒸汽發(fā)生器內(nèi)將出現(xiàn)汽―水流量不平衡狀況，從而也會發(fā)生了水位的波動。為了避免這種相互間的不良影響，避免給水調(diào)節(jié)閥的頻繁動作，改善水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作環(huán)境，引入了給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速使得給水閥的壓降在正常的負(fù)荷變化范圍內(nèi)（0～100%FP）維持近似恒定，從而優(yōu)化給水調(diào)節(jié)閥的工作條件。

主給水泵系統(tǒng)維持給水母管與蒸汽母管之間的壓差隨負(fù)荷變化，從而保證調(diào)節(jié)閥的壓降保持近似不變，從而消除了兩臺蒸汽發(fā)生器之間的耦合影響。給水母管與蒸汽母管之間的壓差隨負(fù)荷變化而呈拋物線變化，作為近似，可以用一條折線來表示，如圖2所示：

圖中：給水母管和蒸汽母管的總壓降P由四部分組成：

P=P1+P2+P3+P4

式中：P1――給水泵出口與蒸汽發(fā)生器給水進(jìn)口之間的位差，是恒定值；

P2――調(diào)節(jié)閥壓降，應(yīng)保持恒定；

P3――蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的壓降，隨負(fù)荷而變；

P4――蒸汽管線和給水管線內(nèi)的壓降，隨負(fù)荷而變。

通過調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速，我們能保證泵的出口壓頭和流量都隨負(fù)荷變化而變化。這樣不僅能維持給水閥的壓降不變，而且能使壓頭與圖2所示的總壓降曲線相吻合，從而消除了兩臺蒸汽發(fā)生器之間單獨的流量調(diào)節(jié)之間的不良耦合。

主給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)原理如圖3所示，主給水泵轉(zhuǎn)速控制原理（見下頁模擬簡圖）：實測的“汽水母管壓差”信號與根據(jù)蒸汽總流量整定的“汽水母管壓差”實測值進(jìn)行比較后，經(jīng)PID輸出，與“液力耦合器控制信號的平均值”比較后，經(jīng)一積分環(huán)節(jié)送出每臺主給水泵的“液力耦合器控制”信號，經(jīng)過每臺主給水泵的“手自動控制站”，轉(zhuǎn)換為4～20毫安電流信號后送入液力耦合器伺服機(jī)構(gòu)PLC控制器，同時伺服機(jī)構(gòu)的“液力耦合器反饋”信號也送入該P(yáng)LC，兩者進(jìn)行比較，達(dá)到整定的差值后送出開關(guān)量信號，啟動伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以調(diào)整勺管位置，達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的。

1.1.3 主給水泵連鎖跳泵邏輯的修改

二期設(shè)計為兩條6kV母線為三臺電動主給水泵供電，A、B泵各占一條母線，C泵掛在兩條母線上，接線如圖4。

1）正常運(yùn)行時A、B泵運(yùn)行，LGA6和LGB4放備用

2）A泵的備用啟動命令有三個：B＼LGA6＼LGB4泵跳

3）B泵的啟動命令將達(dá)到三個A＼LGA6＼LGB4泵跳

4）LGA6的啟動命令為A泵跳

5）LGB4的啟動命令為B泵跳

1.2 蒸汽發(fā)生器水位控制原理

我們廠的蒸發(fā)器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個利用水位偏差（要求值與實測值的偏差）、蒸汽流量和給水流量的三沖量串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)主給水系統(tǒng)的主給水調(diào)節(jié)閥和旁路調(diào)節(jié)閥來改變主給水流量，從而達(dá)到維持蒸汽發(fā)生器水位在程序整定水位。兩臺蒸汽發(fā)生器分別用兩套控制回路來調(diào)節(jié)液位。對于每臺蒸汽發(fā)生器而言，其水位的調(diào)節(jié)是通過控制進(jìn)入該蒸汽發(fā)生器的給水流量來完成的。每臺蒸汽發(fā)生器的正常給水回路設(shè)置有兩條并列的管線：主管線上的主給水調(diào)節(jié)閥用于高負(fù)荷運(yùn)行工況下的水位調(diào)節(jié)，旁路管線上的旁路調(diào)節(jié)閥則是應(yīng)用于低負(fù)荷及啟、停階段的運(yùn)行工況。其調(diào)節(jié)原理如圖5所示。

給水主調(diào)節(jié)閥可保證1854t/h的受控流量（名義流量的95%），旁路調(diào)節(jié)閥可保證的受控流量為293t/h（設(shè)計流量），實際上旁路調(diào)節(jié)閥可保證360t/h的流量（名義流量的19%）。流量控制由兩個互補(bǔ)的通道來保證：

1）兩參量（蒸發(fā)器水位-負(fù)荷）控制通道，它在低負(fù)荷（小于18.5%FP）時運(yùn)行，使旁路調(diào)節(jié)閥（ARE242、243VL）動作；此時主調(diào)節(jié)閥保持全關(guān)狀態(tài)。

2）三參量（蒸發(fā)器水位-給水流量-蒸汽流量）控制通道，它在高負(fù)荷（從18.5%FP到100%FP）時運(yùn)行，使給水主調(diào)節(jié)閥（ARE031、032VL）動作。在這種情況下旁路調(diào)節(jié)閥保持全開狀態(tài)。

1.2.1 旁路給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)原理

1）旁路調(diào)節(jié)閥設(shè)計是調(diào)節(jié)大約19%的額定流量，用于啟動和低負(fù)荷工況。因為在低負(fù)荷時，測量流量的節(jié)流裝置兩端的壓差太小，流量測量不精確，信噪比也變得較差。此外，在低負(fù)荷時，如果采用主給水調(diào)節(jié)閥，它在較小的開度下頻繁調(diào)節(jié)，會帶來閥座過度磨損，并且在較小開度下，其調(diào)節(jié)性能很差。因此在負(fù)荷低于18.5%時，主給水調(diào)節(jié)閥保持關(guān)閉，只使用旁路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。

2）用于旁路調(diào)節(jié)的信號有水位調(diào)節(jié)器給出的給水流量需求信號和低負(fù)荷下蒸汽總量信號。蒸汽發(fā)生器的實測水位與根據(jù)蒸汽負(fù)荷得出的程序水位定值比較后，給出水位偏差信號，經(jīng)過給水溫度補(bǔ)償，再通過水位調(diào)節(jié)器給出給水流量需求信號。

3）溫度補(bǔ)償：每臺蒸汽發(fā)生器裝有一臺給水溫度傳感器，經(jīng)高選后的給水溫度輸入變增益函數(shù)發(fā)生器（變增益環(huán)節(jié)），如圖6。控制系統(tǒng)將水位偏差信號乘以一個隨溫度升高而增大的系數(shù)。其作用是在低負(fù)荷時，給水溫度低，增益系數(shù)小，使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，避免調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的頻繁動作。在高負(fù)荷時，給水溫度高，增益系數(shù)大，使調(diào)節(jié)過程更為靈敏。

4）水位濾波器：它是一種延遲濾波器，其作用是避開在負(fù)荷變化初期水位變化的過渡過程中各有關(guān)參數(shù)瞬態(tài)變化的干擾，消除蒸汽發(fā)生器“水位膨脹”和“水位收縮”現(xiàn)象對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的不利影響。

5）低負(fù)荷下蒸汽總量信號由二部分組成：汽機(jī)的沖動級壓力（窄量程）；旁路排放的蒸汽流量。給水流量需求信號與低負(fù)荷下蒸汽總量信號相減后，進(jìn)入流量調(diào)節(jié)器將流量信號轉(zhuǎn)換為旁路給水調(diào)節(jié)閥的開度信號，調(diào)節(jié)旁路閥ARE242/243VL。在主控室也可以通過手操器直接操作旁路調(diào)節(jié)閥。低負(fù)荷下，往往GCT-C會有開度，因此GCT-C閥門開度的變化會引起蒸汽發(fā)生器水位的變化，如果GCT-C閥門快關(guān)，造成SG壓力升高，氣泡壓縮，可能導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器低低水位而停堆。因此，在低負(fù)荷下，特別是剛并上網(wǎng)時，一定嚴(yán)密注意GCT-C的開度，盡量不要出現(xiàn)大的擾動。

6）當(dāng)出現(xiàn)P4，且Tavg

1.2.2 主給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)

1）主給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)是一個三沖量串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)（水位誤差、主蒸汽流量、主給水流量）。這里主蒸汽流量信號在進(jìn)入調(diào)節(jié)回路前有一個濾波器，其作用是在孤島運(yùn)行或大幅度甩負(fù)荷時，為了延遲蒸汽流量快速、劇烈地下降，減小蒸汽發(fā)生器水位調(diào)節(jié)過渡過程中的水位振蕩峰值。實測的主給水流量與經(jīng)過校正后的蒸汽流量相比較，給出汽/水失配信號，這里采用汽/水失配信號反映水位變化的趨勢比水位偏差信號靈敏，作為一種前饋信號，它的引入增加了給水流量的調(diào)節(jié)速度。汽/水失配信號與水位調(diào)節(jié)器的輸出信號之間的偏差送到流量調(diào)節(jié)器，流量調(diào)節(jié)器將偏差信號轉(zhuǎn)換為主給水調(diào)節(jié)閥的開度信號。在主控室也可以通過手操器直接操作主給水調(diào)節(jié)閥。

2）主給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)回路中引入了一個（6.5%Qn）偏置信號，其作用是確保在低于18.5%Pn的功率水平下主給水調(diào)節(jié)閥保持關(guān)閉狀態(tài)，避免主給水調(diào)節(jié)閥和旁路調(diào)節(jié)閥同時工作，增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

總之，蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)是先靠主給水流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。水位降低引起調(diào)節(jié)閥開大時，水流側(cè)壓差（P）將下降，同時由于蒸汽流量的增加而引起壓差整定值增加，這將造成主給水泵轉(zhuǎn)速增加，使壓頭增加，流量增加。再通過水位控制系統(tǒng)重新校正給水流量（即調(diào)節(jié)閥開度），以保持蒸汽發(fā)生器水位。

2 蒸汽發(fā)生器水位影響因素簡要分析

首先，如果兩臺蒸汽發(fā)生器水位同時產(chǎn)生變化，出現(xiàn)異常。我們就要考慮主給水泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)是不是出現(xiàn)故障了。每臺APA泵轉(zhuǎn)速是不是出現(xiàn)異常，APA調(diào)節(jié)系統(tǒng)的四個RC是不是出現(xiàn)故障，這是我們要檢查的重點。如果發(fā)現(xiàn)異常，就立即把手操器放到手動，并調(diào)整到正常范圍以內(nèi)，調(diào)整SG水位到正常水位。當(dāng)然，產(chǎn)生給水母管與蒸汽母管壓差的兩塊儀表：ARE002MP與VVP004MP也是我們懷疑的對象。同樣道理，在低負(fù)荷及沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)前時，由于GCT-C往往會有一定的開度，這個時候，排往凝汽器的蒸汽流量的變化以及GCT-C閥門開度的劇烈變化也會對兩臺蒸汽發(fā)生器水位產(chǎn)生不小影響。此時，VVP024/025MP發(fā)生變化則會對GCT-C閥門開度產(chǎn)生很大影響。特別是在沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)前，當(dāng)參與控制的壓力表發(fā)生高漂時，會導(dǎo)致GCT-C的閥門關(guān)閉，從而導(dǎo)致蒸汽壓力上升，SG內(nèi)氣泡迅速減少，而由于虛假水位導(dǎo)致停堆。因此，在沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)前，一定要確保VVP024/025MP的正常性。GRE023/024MP會對蒸汽發(fā)生器水位定值產(chǎn)生影響，也是同時導(dǎo)致兩臺SG水位產(chǎn)生波動的因素。

其次，如果只是一臺蒸汽發(fā)生器水位產(chǎn)生瞬態(tài)變化，則要考慮單臺SG水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的影響因素了。第一，水位計的變化產(chǎn)生的影響。如果參與控制的水位計發(fā)生變化（高漂或低漂），將直接影響到SG水位的變化，水位計的變化將導(dǎo)致產(chǎn)生水位偏差，從而導(dǎo)致給水流量的變化，進(jìn)而使SG水位產(chǎn)生進(jìn)一步的變化。如果發(fā)生故障的水位計不參與控制，那么只會產(chǎn)生報警，并和其他信號符合產(chǎn)生保護(hù)動作，而對于SG水位控制并不會產(chǎn)生很大影響。第二，給水流量或蒸汽流量的故障變化，二者之一的變化會迅速作用在汽水失配環(huán)節(jié)，由于微分作用的結(jié)果，會迅速改變給水調(diào)節(jié)閥門的開度，進(jìn)而影響SG水位。第三，VVP壓力表的變化（僅對于VVP010/013MP及VVP011/014MP而言）也會對SG水位產(chǎn)生影響。由于主蒸汽管道蒸汽流量需要壓力的校正，因此壓力變化也會導(dǎo)致蒸汽流量發(fā)生變化，進(jìn)而影響到SG水位產(chǎn)生變化。在這里，特別提到的是，VVP010MP及VVP011MP，這兩塊壓力表不僅對蒸汽流量進(jìn)行校正，而且還參與GCT-A的閥門開度控制，因此，如果這兩塊壓力表產(chǎn)生故障，不僅給SG水位帶來瞬態(tài)變化，而且有可能使GCT-A的閥門開啟，使一回路發(fā)生過冷。

3 結(jié)束語

經(jīng)過幾年的運(yùn)行，隨著運(yùn)行經(jīng)驗的不斷增加，我們對蒸汽發(fā)生器水位控制相關(guān)系統(tǒng)和因素的認(rèn)識越來越深入，對蒸汽發(fā)生器水位控制也積累了不少經(jīng)驗，對其中一些不盡合理的相關(guān)因素作了改造。現(xiàn)在蒸汽發(fā)生器水位控制各系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)工作，同時運(yùn)行經(jīng)驗的不斷增加也保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]胡文勇.主給水泵系統(tǒng)手冊 FC-16-APA-11，2005.5：2.1-5.1[Z].

篇4

【關(guān)鍵詞】汽包水位 三沖量控制 PID

鍋爐中的汽包水位是工業(yè)中鍋爐安全運(yùn)行的一個比較重要的參數(shù)。汽包水位的高低直接影響到鍋爐的穩(wěn)定性。

1 系統(tǒng)設(shè)計背景

我們通常認(rèn)為鍋爐是一個比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。因為在對鍋爐進(jìn)行控制中，待控因素較多，同時還存在很多擾動因素。

2 系統(tǒng)的動態(tài)特性

2.1 給水流量擾動下的動態(tài)特性

當(dāng)把汽包水循環(huán)系統(tǒng)看成一個單容水槽，給水流量W的變化影響汽包水位H的高低。當(dāng)給水流量發(fā)生階躍變化時，水位產(chǎn)生相應(yīng)的變化。當(dāng)考慮到給水的溫度與汽包中的飽和水的溫度相差較大，當(dāng)給水進(jìn)入汽包后會吸收熱量從而使得汽包中的水蒸氣產(chǎn)量下降，汽包中原有的氣泡體積也會相應(yīng)的減小，從而導(dǎo)致汽包水位下降。所以汽包水位的變化相當(dāng)于一個慣性環(huán)節(jié)和一個積分環(huán)節(jié)的疊加?？捎孟率奖硎荆?，，傳遞函數(shù)： 。

2.2 水蒸汽流量擾動下的動態(tài)特性

當(dāng)汽輪機(jī)負(fù)載大小發(fā)生變化時，所供應(yīng)的水蒸氣流量也會相應(yīng)的發(fā)生變化，當(dāng)水蒸氣流量D發(fā)生階躍變化時，首先會改變汽包中的水和蒸汽量的平衡，使得汽包水位下降，其次水蒸氣流量增大時迫使鍋爐中的氣泡量也相應(yīng)的增多，當(dāng)燃料供應(yīng)量不變時，汽包壓力下降使得氣泡的總體積變大，從而使得汽包水位上升。所以汽包水位變化 相當(dāng)于一個慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的疊加?？捎孟率奖硎?，，傳遞函數(shù)： 。當(dāng)水蒸汽流量發(fā)生階躍變化時，汽包水位發(fā)生不下降反而增加的現(xiàn)象，我們把這種現(xiàn)象稱作“假水位”現(xiàn)象，這種隨著時間的推移，汽包水位的變化趨于正常。

3 系統(tǒng)控制方案設(shè)計

我們將水蒸汽流量作為前饋信號，將給水量作為反饋信號，將汽包水位作為被控對象。這樣便形成了汽包水位為被控對象，水蒸汽流量為前饋信號，給水流量為反饋信號的前饋-反饋-串級控制方案以控制35t/h、汽包壓力0.5MPa 鍋爐為例，汽包水位通常穩(wěn)定在300 ±30mm。選用水位傳感器的測量范圍為100-500mm，將1-5V電壓信號作為傳感器的輸出信號。選用給水流量傳感器的流量檢測范圍為3-50m3/h，將1-5V電壓信號作為傳感器的輸出信號。選用水蒸汽流量傳感器的流量檢測范圍為8-80m3/h，將1-5V電壓信號作為傳感器的輸出信號。蒸汽流量傳感器反饋系數(shù) ，給水流量傳感器反饋系數(shù) ，水位傳感器反饋系數(shù) ，取W=35，D=13，H=300。

3.1 給水流量控制回路參數(shù)整定

設(shè)定控制信號為20ma電流，給水流量為35m?/h，時間常數(shù)為0.3s。傳遞函數(shù)為：，經(jīng)過調(diào)試當(dāng)調(diào)節(jié)器的增益為20時，回路趨于穩(wěn)定。如圖1。

3.2 水位控制回路參數(shù)整定

鍋爐汽包屬于無自平衡受控對象，其傳遞函數(shù)為： ，根據(jù)Ziegler-Nichols響應(yīng)曲線法得KP=1.96，TD=72，T1=72，PID調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)K=KP/11.7≈0.17。則PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 。經(jīng)過多次的參數(shù)整定調(diào)整，最終波形趨于穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]陳學(xué)俊，陳聽寬.鍋爐原理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199121-44.

[2]陳哲.現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1987：165-180.

作者簡介

尤陽陽（1982-），男，陜西省咸陽市人。長安大學(xué)碩士研究生?，F(xiàn)為陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系助教，主要研究方向為電氣工程技術(shù)。

王曉華（1983-），女， 陜西省咸陽市人。西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士研究生。咸陽師范學(xué)院數(shù)學(xué)系助教 ，主要從事教學(xué)管理工作。

作者單位

篇5

摘要：本文提出了一種基于壓力自適應(yīng)的除氧器水位控制的節(jié)能優(yōu)化策略。凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥三沖量調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻控制凝結(jié)水母管壓力，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥的閥位通過PID運(yùn)算自動修正凝結(jié)水壓力目標(biāo)值，使凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥始終處于最佳開度，同時在中高負(fù)荷段通過全開除氧器副調(diào)節(jié)閥，盡量減小調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失和管道阻力，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：壓力自適應(yīng)；除氧器水位；節(jié)能

0.引言

近年來隨著國家對節(jié)能環(huán)保越來越重視，各電廠都開始在節(jié)能降耗上下功夫。目前，凝結(jié)水泵已有不少機(jī)組改造為變頻泵，凝泵變頻在各新建電廠也成了主流配置。怎樣能夠控制除氧器水位在各種工況下的穩(wěn)定，同時盡量減小凝結(jié)水壓力和管道阻力，充分發(fā)揮變頻泵的節(jié)能效果，是近年來一直在研究的問題。本文提出的基于壓力自適應(yīng)的除氧器水位控制的節(jié)能優(yōu)化策略，通過與常規(guī)的變頻控制方案對比，優(yōu)化了除氧器水位控制及凝泵變頻控制策略，進(jìn)一步降低了管道阻力，進(jìn)一步挖掘了凝泵變頻的優(yōu)勢，達(dá)到了最佳的節(jié)能效果。

1.常規(guī)的除氧器水位控制策略

600MW超臨界直流機(jī)組一般配有兩臺100%變頻泵，正常運(yùn)行時一用一備。凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥設(shè)計有主副兩個調(diào)節(jié)閥，主閥100%流量調(diào)節(jié)，副閥30%流量調(diào)節(jié)。30%負(fù)荷以下時副調(diào)節(jié)閥單沖量調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)凝結(jié)水母管壓力。30%負(fù)荷以上時切換至凝結(jié)水泵三沖量（除氧器水位、主給水流量、凝結(jié)水流量）調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水流量主調(diào)節(jié)閥通過PID閉環(huán)調(diào)節(jié)凝結(jié)水壓力，副調(diào)節(jié)閥慢慢關(guān)閉。上述控制方案可以滿足除氧器水位調(diào)節(jié)的要求，同時通過凝結(jié)水流量主調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)作用，可以有效地減小凝結(jié)水壓力，降低凝結(jié)水泵電流，達(dá)到一定的節(jié)能效果。其中存在的問題是，壓力設(shè)定值的整定一般是通過各個負(fù)荷段的試驗得出，并不是最佳值，當(dāng)凝結(jié)水用戶用水量發(fā)生變化時，調(diào)門開度也隨之變化。在實際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥開度通常在一定范圍內(nèi)（50%~100%）變化，仍然存在一定的節(jié)流損失，不能達(dá)到最佳的節(jié)能效果，存在優(yōu)化的空間。

2.基于壓力自適應(yīng)的除氧器水位控制策略

2.1凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥的控制

在低負(fù)荷段，仍然采用凝結(jié)水流量副調(diào)節(jié)閥單沖量調(diào)節(jié)除氧器水位，凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)凝結(jié)水母管壓力。升負(fù)荷到30%后，凝結(jié)水流量副調(diào)節(jié)閥慢慢關(guān)閉，凝結(jié)水流量主調(diào)節(jié)閥進(jìn)入串級三沖量調(diào)節(jié)。主調(diào)節(jié)器保證水位的無靜態(tài)偏差調(diào)節(jié)，主調(diào)節(jié)器的輸出和給水流量、凝結(jié)水流量共同作為副調(diào)節(jié)器的輸入，副調(diào)節(jié)器的作用主要是通過內(nèi)回路進(jìn)行給水流量和凝結(jié)水流量的比值調(diào)節(jié)，并快速消除來自給水側(cè)的擾動。在工藝上凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥比凝結(jié)水泵更靠近除氧器，因此用凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥控制除氧器水位能夠更加快速地對除氧器水位變化做出響應(yīng)，對除氧器水位控制的精度更高。

2.2凝結(jié)水泵的壓力自適應(yīng)控制

凝結(jié)水泵閉環(huán)調(diào)節(jié)凝結(jié)水母管壓力，其中凝結(jié)水流量主副調(diào)節(jié)閥開度的函數(shù)作為凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速的前饋信號，加快凝泵的響應(yīng)速度。凝結(jié)水母管壓力設(shè)定值為負(fù)荷對應(yīng)的函數(shù)，該函數(shù)可通過試驗或查詢歷史曲線得出。在壓力設(shè)定值回路中加入了一路壓力修正回路，壓力修正回路通過一個閉環(huán)的PID調(diào)節(jié)器實現(xiàn)。通過凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥的閥位與設(shè)定的最佳閥位比較，自動計算出壓力修正值，使凝結(jié)水母管壓力自動適應(yīng)工況的變化，最終控制凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥的開度穩(wěn)定在最佳開度附近。經(jīng)試驗，汕尾電廠2號機(jī)組凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥最佳開度約為88%。即當(dāng)凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥開度小于88%時，壓力修正值減小，凝結(jié)水母管壓力降低，為了維持除氧器水位，凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥開大；當(dāng)凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥開度大于88%時，壓力修正值增大，凝結(jié)水母管壓力升高，為了維持除氧器水位，凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥減小。調(diào)節(jié)閥的閥位始終控制在目標(biāo)值88%附近。由于凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥開度、凝結(jié)水母管壓力、除氧器水位相互影響，為了防止調(diào)節(jié)作用相互耦合發(fā)生振蕩，壓力修正回路的PID調(diào)節(jié)作用要盡量減弱。由于壓力設(shè)定值可以根據(jù)調(diào)節(jié)閥開度自動修正，因此壓力設(shè)定值函數(shù)不需要整定得太精確，減小了函數(shù)整定的難度。此外，在壓力修正值回路中引入了凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥開度的函數(shù)作為前饋信號，當(dāng)凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥開度大于95%時迅速提高凝結(jié)水母管壓力，彌補(bǔ)凝結(jié)水主調(diào)節(jié)閥接近全開時調(diào)節(jié)裕量不足的缺陷。當(dāng)高加退出、凝結(jié)水用量突然增大等異常工況時，該前饋信號可以迅速提高凝結(jié)水母管壓力，維持除氧器水位不發(fā)生大的波動。

3.除氧器副調(diào)節(jié)閥的有效利用

在原控制策略中，30%負(fù)荷以上時，除氧器副調(diào)節(jié)閥全關(guān)，完全由除氧器主調(diào)門調(diào)整除氧器水位。經(jīng)過試驗調(diào)整發(fā)現(xiàn)在機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行時，開大除氧器副調(diào)閥能有效降低除氧器調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失，降低管道阻力，從而降低凝泵電耗。根據(jù)試驗情況，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷450MW以上時，同樣的一臺凝泵，電流能降低10A以上，節(jié)能效果非常明顯。在保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，初步設(shè)定機(jī)組大于60%負(fù)荷時，開啟除氧器副調(diào)節(jié)閥，具體邏輯條件如下：（1）各機(jī)組凝泵變頻投入運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷大于450MW、除氧器主調(diào)門開度大于80%且凝泵出口壓力大于1.6MPa時，除氧器副調(diào)閥自動緩慢開啟至全開。（2）凝泵工頻運(yùn)行時該項節(jié)能措施不起作用，所以有任一凝結(jié)水泵工頻運(yùn)行、凝泵工頻試運(yùn)、凝泵定期切換時需要自動關(guān)閉除氧器副調(diào)閥。（3）機(jī)組負(fù)荷小于400MW、除氧器主調(diào)門開度小于60%或凝泵出口壓力低于1.6MPa時，除氧器副調(diào)閥自動緩慢關(guān)閉。（4）除氧器副調(diào)閥開關(guān)速率根據(jù)運(yùn)行人員要求，可由熱控人員設(shè)定調(diào)節(jié)速率。（5）優(yōu)化后除氧器副調(diào)閥不影響除氧器主調(diào)和變頻自動控制，不影響機(jī)組低負(fù)荷時（約120MW）除氧器主副調(diào)控制自動切換。

4.實際應(yīng)用效果上述控制策略

在汕尾電廠1、2號機(jī)組進(jìn)行了實際應(yīng)用。在升負(fù)荷過程中，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥迅速全開，凝結(jié)水母管壓力在負(fù)荷函數(shù)及調(diào)節(jié)閥函數(shù)的雙重作用下快速增大，整個過程中除氧器水位波動不超過20mm。變負(fù)荷結(jié)束后，在凝結(jié)水壓力設(shè)定值修正回路PID的調(diào)節(jié)作用下，經(jīng)過一段時間調(diào)整，凝結(jié)水母管壓力自動調(diào)整到最佳的目標(biāo)值，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥逐漸穩(wěn)定在設(shè)定值88%附近。與常規(guī)控制策略相比，該方案既能滿足機(jī)組在各種工況下除氧器水位、凝結(jié)水母管壓力的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，同時由于凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥始終處于最佳開度，凝結(jié)水母管壓力在各個負(fù)荷段可降低0.2MPa~0.5MPa，單臺凝結(jié)水泵電流降低20A~40A，進(jìn)一步挖掘了凝泵變頻的節(jié)能效果。結(jié)語本文提出了一種基于壓力自適應(yīng)的除氧器水位控制節(jié)能優(yōu)化策略，當(dāng)負(fù)荷大于30%時，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)閥的串級三沖量調(diào)節(jié)保證了除氧器水位控制的穩(wěn)定，凝結(jié)水壓力的自適應(yīng)控制使調(diào)節(jié)閥處于最佳開度，實現(xiàn)了最佳的節(jié)能效果，同時調(diào)節(jié)閥對壓力設(shè)定值的前饋作用滿足了在高加退出、凝結(jié)水用量突然增大等異常工況下的控制要求。并且，在60%負(fù)荷以上時，通過全開除氧器副調(diào)節(jié)閥，有效降低管道阻力，進(jìn)一步降低凝泵電流10A左右。綜上所述，采用該技術(shù)實現(xiàn)了除氧器水位的穩(wěn)定調(diào)節(jié)和凝結(jié)水泵最佳的節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：水位；調(diào)節(jié)；控制

1. 保持汽包正常水位的重要性

汽包水位是鍋爐正常運(yùn)行中的主要的監(jiān)視參數(shù)之一。水位過高，蒸汽空間縮小將會引起蒸汽帶水，使蒸汽品質(zhì)惡化，以致在過熱器管內(nèi)產(chǎn)生鹽垢沉積，使管子過熱，金屬強(qiáng)度降低而發(fā)生爆破；滿水時蒸汽大量帶水，將會引起管道和汽機(jī)內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的水沖擊，造成設(shè)備的損壞。水位過低，將會引起水循環(huán)的破壞，使水冷壁管超溫過熱；嚴(yán)重缺水時，還可能造成更嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故。因此加強(qiáng)對水位的監(jiān)視和調(diào)整至關(guān)重要。

隨著鍋爐容量的增加，汽包的相對水容積減少，因而大容量鍋爐汽包水位的變化速度是很快的。經(jīng)計算600MW機(jī)組自然循環(huán)汽包鍋爐的汽包水位變化200mm的飛升時間約為6-8秒。因此，鍋爐運(yùn)行中保持水位正常是一項極為重要的工作，絕對不能有絲毫的疏忽大意。

2. 影響汽包水位變化的主要因素

鍋爐在正常運(yùn)行中，水位是經(jīng)常變化的。引起水位變化的原因主要有：

（1）鍋爐負(fù)荷的變化

鍋爐負(fù)荷發(fā)生緩慢變化，鍋爐燃燒和給水的調(diào)整均能及時配合進(jìn)行時，汽包水位的變化是不明顯的，但當(dāng)負(fù)荷發(fā)生突然變化時，則會引起水位的迅速波動。如負(fù)荷突然增加，在燃燒和給水未調(diào)整之前，汽壓將迅速下降，造成爐水飽和溫度下降，汽水混合物比容增大，體積膨脹，使水位上升，形成虛假水位。因此，當(dāng)負(fù)荷突然增加時，汽包水位的變化為先高后低，反之，當(dāng)負(fù)荷突然降低時，在給水和燃燒未調(diào)整之前，汽包水位則會出現(xiàn)先低后高的現(xiàn)象。

（2）燃燒工況的變化

燃燒工況的變化對汽包水位的影響也是很大的。如燃料量突然增加，鍋爐燃燒率和爐水汽化加強(qiáng)，體積膨脹，使水位暫時升高；由于鍋爐蒸發(fā)量的增加，而給水流量卻未變，因此繼而又即發(fā)生水位下降。鍋爐燃燒率減弱時汽包水位的變化則與此相反。

（3）給水壓力的變化

如果給水系統(tǒng)不正常使給水壓力變化時，將使進(jìn)入鍋爐的給水流量發(fā)生變化，從而引起汽包水位的波動。在其它情況不變時，給水壓力升高，將引起汽包水位升高；給水壓力下降，將引起汽包水位下降。

（4）汽包相對水容積的大小

汽包的相對水容積越大，水位變化速度越慢；汽包的相對水容積越小，水位變化速度則越快。

（5）設(shè)備泄漏或故障的影響

運(yùn)行中如發(fā)生高壓加熱器、省煤器、水冷壁泄漏或給水系統(tǒng)主要設(shè)備故障等情況，都會造成汽包水位的變化。

3. 鍋爐汽包水位的控制與調(diào)節(jié)

3.1 給水控制基本方案

給水控制系統(tǒng)分為單沖量給水控制系統(tǒng)、雙沖量給水控制系統(tǒng)、串級三沖量給水控制系統(tǒng)。

3.1.1 單沖量控制系統(tǒng)

控制汽包水位時以給水量為操作變量，組成原理如圖1所示的單沖量控制系統(tǒng)，單沖量即汽包水位。此系統(tǒng)在蒸發(fā)量小時，水在汽包內(nèi)停留時間較長，“假水位現(xiàn)象”不明顯，能夠滿足生產(chǎn)的需求；在蒸發(fā)量相當(dāng)大，蒸汽負(fù)荷突然增加是，假水位現(xiàn)場十分明顯，調(diào)節(jié)器收到錯誤的假水位信號，不但不開大給水閥增加給水量。這種誤動作嚴(yán)重時會使汽包水位降到危險程度以至發(fā)現(xiàn)事故。因此，單沖量系統(tǒng)不能勝任大中型鍋爐大蒸發(fā)量，水位得不到保證。

3.1.2 雙沖量控制系統(tǒng)

在單沖量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上適當(dāng)引入了對蒸汽流量的測量，用來減弱“假水位”引起的調(diào)節(jié)器誤動作，系統(tǒng)原理圖如圖2所示。由圖可知，這是一個前饋與單回路的復(fù)合控制系統(tǒng)。將測量出蒸汽負(fù)荷的大小，根據(jù)物料平衡原理，只要給水量與蒸發(fā)量相等，水位將保持不變，從而克服假水位的影響。這樣利用前饋控制負(fù)荷擾動和反饋控制來克服其他的擾動因素的設(shè)計思路不僅能消弱調(diào)節(jié)器的誤動作，還能使調(diào)節(jié)閥動作給水，水位波動減弱，起到改善控制品質(zhì)的作用。

3.1.3 三沖量控制系統(tǒng)

在雙沖量方案的基礎(chǔ)上引入給水流量信號，構(gòu)成三沖量控制系統(tǒng)。將引入的汽包液位、蒸汽流量和給水流量三個信號經(jīng)過一定的運(yùn)算后，共同控制一只控制閥（給水閥）。其原理如圖3所示。由圖知，這是前饋與串級控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。串級系統(tǒng)的主回路直接控制水位，用于一只除負(fù)荷擾動之外的其他擾動，副回路是流量隨動系統(tǒng)，與蒸汽流量的靜態(tài)前饋系統(tǒng)一齊抑制負(fù)荷擾動。

3.2 鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)

3.2.1 給水調(diào)節(jié)的主要任務(wù)

給水自動調(diào)節(jié)也叫水位自動調(diào)節(jié)，其主要任務(wù)是：

（1）維持鍋爐水位在允許的范圍內(nèi)，使鍋爐的給水量適應(yīng)于蒸發(fā)量。鍋爐的水位是影響安全運(yùn)行的重要因素。水位過高會影響汽水分離裝置的正常工作，嚴(yán)重時會導(dǎo)致蒸汽帶水增加，使過熱器管壁和氣輪機(jī)葉片結(jié)垢，造成事故；對于工業(yè)鍋爐，蒸汽帶水量過多，也要影響用戶的某些工藝過程。水位過低，則會破壞汽水正常循環(huán)，以致燒壞受熱面。水位過高或過低，都是不允許的。所以，正常運(yùn)行時汽包水位應(yīng)在給定值的 15mm上下范圍波動。

（2）保持給水量穩(wěn)定。給水量穩(wěn)定，有助于省煤器和給水管道的安全運(yùn)行。

上述兩個任務(wù)中，第一個任務(wù)尤為重要。實踐證明，無論是電站鍋爐，或者是工業(yè)鍋爐，用人工操作調(diào)節(jié)水位，既不安全，也不經(jīng)濟(jì)，其最有效的方法是實現(xiàn)給水自動調(diào)節(jié)。

3.2.2 給水調(diào)節(jié)的實現(xiàn)方式

鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)是通過改變主給水調(diào)節(jié)閥的開度或給水泵的轉(zhuǎn)速，即通過改變給水流量來實現(xiàn)的。

運(yùn)行中要控制好水位，就首先要做好對水位的監(jiān)視工作。鍋爐正常運(yùn)行中，汽包水位應(yīng)以就地水位計為準(zhǔn)，參照電接點水位計和低地位水位計的指示作為監(jiān)視手段，通過保持給水流量，減溫水流量和蒸汽流量之間的平衡使汽包水位保持穩(wěn)定。值得注意的是：由于表計散熱，汽包就地水位計所顯示的水位要比汽包中的實際水位低。為減少水位計指示的水位與汽包內(nèi)實際水位的偏差，有的鍋爐將汽包就地水位計的水側(cè)下部接至汽包下降管處，使汽包就地水位計內(nèi)的水能流動，以減少水位計散熱后水位指示的誤差。

在鍋爐啟停過程中，由于負(fù)荷、燃燒工況頻繁變動，給水調(diào)節(jié)一般采用手動調(diào)節(jié)；鍋爐正常運(yùn)行中應(yīng)投入三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，經(jīng)常監(jiān)視各表計指示的變化情況。當(dāng)水位超過正常允許的變化范圍，且偏差繼續(xù)增大時應(yīng)及時將自動切至手動方式運(yùn)行。手動調(diào)整時幅度不可過大，應(yīng)防止由于大幅度調(diào)節(jié)而引起的汽包水位大幅度波動和缺滿水事故。

此外，為了保證汽包水位各表計指示的正確性，每兩小時應(yīng)與就地水位計校對一次，汽包水位高、低信號報警也應(yīng)定期進(jìn)行校驗，以保證其可靠性。

4. 結(jié)論

綜上所述，影響汽包水位變化的因素很多，水位變化是各種因素綜合作用的結(jié)果。所以，正常運(yùn)行中應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視各項參數(shù)及工況的變化，及時進(jìn)行有關(guān)的調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)工作做在水位變化之前，一旦發(fā)生水位變化時，應(yīng)迅速查明引起水位變化的原因，及時分析判斷汽包水位的變化趨勢和進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，保證汽包水位的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

【1】 李友善.自動控制原理.北京：國防工業(yè)出版社，1998.

篇7

摘要： 本文結(jié)合實際提出一種小型中央空調(diào)用“制冷、制熱、衛(wèi)生熱水”型空氣源熱泵系統(tǒng)，能夠利用空調(diào)部分冷凝熱提供生活用衛(wèi)生熱水。該系統(tǒng)可與家用中央熱水系統(tǒng)連接。本文也論述了系統(tǒng)各部件的設(shè)計修正，并對該系統(tǒng)進(jìn)行了全年運(yùn)行分析。

關(guān)鍵詞： 小型中央空調(diào) 熱泵 熱水 熱回收 0 前言 1 系統(tǒng) 1.1 不帶熱回收的風(fēng)冷冷熱水機(jī)組制冷循環(huán)

1.2.1 本熱回收機(jī)組的裝置示意圖:

篇8

關(guān)鍵詞：環(huán)衛(wèi)工人；污染認(rèn)知；防護(hù)水平

中圖分類號：R122.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B DOI：10.3969/j.issn.1671-3141.2016.12.133

引言

漫步于衛(wèi)生城徐州市，優(yōu)美的環(huán)境與環(huán)衛(wèi)工人的辛勤勞動息息相關(guān)。但是由于環(huán)境衛(wèi)生的工作性質(zhì)與預(yù)防措施缺乏等因素，使得環(huán)衛(wèi)工人的健康得不到應(yīng)有的保護(hù)。本研究于2015年7月至8月份對徐州市區(qū)環(huán)衛(wèi)工人空氣污染的認(rèn)知與防護(hù)進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，剖析了目前存在的問題，為相關(guān)部門改善環(huán)衛(wèi)工人的職業(yè)現(xiàn)況提供了數(shù)據(jù)的支持和理論依據(jù)。

1對象與方法

1.1研究對象。采用多階段隨機(jī)抽樣的方法，根據(jù)徐州市區(qū)的區(qū)域劃分現(xiàn)況選取5個區(qū)（鼓樓區(qū)、云龍區(qū)、賈汪區(qū)、泉山區(qū)、銅山區(qū)），從每個區(qū)中分別抽取100位環(huán)衛(wèi)工人，共500名環(huán)衛(wèi)工人為調(diào)查對象。

1.2研究方法。采用現(xiàn)況調(diào)查的方法，用自主設(shè)計問卷（其主要內(nèi)容包括一般情況、對于空氣污染的認(rèn)知、預(yù)防防護(hù)水平等），在環(huán)衛(wèi)工人知情同意的前提下，進(jìn)行現(xiàn)場面對面的詢問方式調(diào)查，實施簡單的體格檢查與現(xiàn)病史、體征相結(jié)合，判斷身體健康與否。

2數(shù)據(jù)處理和分析

對所有問卷進(jìn)行核查編碼后，使用epidata3.0建立數(shù)據(jù)庫，SPSS16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

3研究結(jié)果

3.1一般情況。調(diào)查500名工人，收回500份調(diào)查問卷，準(zhǔn)確率100%。接受調(diào)查的環(huán)衛(wèi)工人中，男性261人(占52.2％)，女性239人(占47.8％)?？傮w年齡最小為35歲，最大為72歲，平均年齡（58.9±6.9）歲。身體健康人數(shù)為144人（占28.8%）。文化程度以小學(xué)及以下為主，有447人(占89.4％)；其次是初中有54人（占10.5%）。平均工資為1387元。環(huán)衛(wèi)工人對于國家政策了解程度完全不知道的占41.4%，單位開展衛(wèi)生健康講座情況中僅有8.8%的環(huán)衛(wèi)工人接受了定期的健康教育。

3.2環(huán)衛(wèi)工人對空氣污染的認(rèn)知。受調(diào)查的環(huán)衛(wèi)工人對于空氣污染構(gòu)成的知曉率為31.2%。對不同文化程度和不同健康狀況的環(huán)衛(wèi)工人進(jìn)行空氣污染物構(gòu)成知曉率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2文化程度=45.3，χ2健康程度=20.2，P<0.01）。關(guān)于環(huán)保方式和霧霾空氣質(zhì)量的問題調(diào)查，知曉率分別為70.2%和46.6%，環(huán)衛(wèi)工人對于空氣污染來源知曉率較高，達(dá)84.0%。對污染物造成的健康危害以及危害程度認(rèn)識仍不足，總知曉率為58.0%。對污染物引發(fā)的疾病知曉率為58.0%，知曉率的高低與文化程度和自身身體健康程度有關(guān)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2文化程度=13.1，χ2健康程度=10.9，P<0.01)。詳見表2。

3.3環(huán)衛(wèi)工人預(yù)防防護(hù)水平。調(diào)查顯示，在徐州市區(qū)環(huán)衛(wèi)工人中，52.6%人知道戴口罩隔除粉塵和微生物，27.2%人知道合理飲食可提高機(jī)體抵抗力，降低空氣污染對健康的危害，19.4%的工人知道口服預(yù)防藥物可以減輕空氣污染對健康的危害，詳見表3。

3.4環(huán)衛(wèi)工人預(yù)防防護(hù)措施使用情況。在受調(diào)查的環(huán)衛(wèi)工人中，由于穿熒光工作服是所屬單位的強(qiáng)制要求，所以使用率最高（99.8%），戴口罩率是26.0%，工作時戴手套的有38.4%，口服預(yù)防藥物的僅有0.4%。

4討論

4.1改善環(huán)衛(wèi)工人基本情況。環(huán)衛(wèi)工人由于工作性質(zhì)與社會地位的缺陷，導(dǎo)致從業(yè)人員多為文化水平低的中老年人。一方面，由于工作的特殊性，暴露于各種致病危險因素之中，且保護(hù)措施不健全，嚴(yán)重威脅他們的健康。環(huán)衛(wèi)工人也是現(xiàn)代社會殊的弱勢群體[1]。其次，環(huán)衛(wèi)工人工作待遇差、勞動權(quán)益得不到有效保障等現(xiàn)象普遍多發(fā)，繼而造成此類現(xiàn)況。相關(guān)職能部門應(yīng)適當(dāng)提高環(huán)衛(wèi)工人的待遇水平，加強(qiáng)福利制度建設(shè)，以此保障環(huán)衛(wèi)工人的合法權(quán)益。

4.2提高環(huán)衛(wèi)工人的認(rèn)知水平?；诃h(huán)衛(wèi)工人文化水平較低、自我保護(hù)意識薄弱的現(xiàn)狀，相應(yīng)部門應(yīng)重視對于環(huán)衛(wèi)工人的健康知識與崗前培訓(xùn)，對環(huán)衛(wèi)工人的職業(yè)防護(hù)意識進(jìn)行培養(yǎng)。并且講座與培訓(xùn)不但成本低廉，具有及時性、可及性、廣泛性和無副作用的優(yōu)點[2]，對于宣傳起到極大的推動作用。而對于環(huán)衛(wèi)工人來說，對污染的認(rèn)知水平與自身的健康也息息相關(guān)。廣泛利用多種媒體進(jìn)行宣傳，讓環(huán)衛(wèi)工人充分了解享有的權(quán)利，熟悉工作中存在的健康隱患，真正做到事先防患于未然。

4.3提高環(huán)衛(wèi)工人預(yù)防防護(hù)水平。由于環(huán)衛(wèi)工人工作環(huán)境因素多變，長期受到不良因素的影響。為盡可能減少影響，需要在知識普及的前提下，針對環(huán)衛(wèi)工人的工作特性，配備熒光工作服、口罩、手套等基本防護(hù)設(shè)備，做到擁有且使用?！吨腥A人民共和國職業(yè)病防治法》中規(guī)定，用人單位必須采用有效的職業(yè)病防護(hù)措施，并為勞動者提供個人使用的職業(yè)病防護(hù)用品。但是在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)防護(hù)設(shè)備皆由工人自行購買，與相應(yīng)的法規(guī)規(guī)定違背。有關(guān)單位需依法加大資金投入，為環(huán)衛(wèi)工人配備防護(hù)設(shè)備，并且提高道路機(jī)械化作業(yè)率[3]。當(dāng)代社會由于知識謬論的橫行以及環(huán)衛(wèi)工人生活質(zhì)量原因，導(dǎo)致其對于飲食與藥物等有效防護(hù)措施的認(rèn)知產(chǎn)生誤區(qū)，需進(jìn)行合理的宣傳，以此達(dá)到環(huán)衛(wèi)工人的健康防護(hù)作用。

4.4加強(qiáng)環(huán)保意識與調(diào)查研究。環(huán)衛(wèi)工人所處的社會環(huán)境需提高公眾的環(huán)保意識，在加大宣傳教育力度與輿論壓力的同時，應(yīng)不斷提升總體市民綜合素質(zhì)，樹立環(huán)保觀念。環(huán)衛(wèi)工人是現(xiàn)代社會殊的一個群體，應(yīng)該提高社會對環(huán)衛(wèi)人員的認(rèn)識，關(guān)心和愛護(hù)他們，尊重他們的辛苦勞動[4]。將他們?nèi)谌肷鐣拇笕后w中，共同構(gòu)建一流的和諧人居環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]余金聰,張曉暢,殷香雪,等.武漢市城區(qū)環(huán)衛(wèi)工人職業(yè)防護(hù)狀況調(diào)查[J].中國社會醫(yī)學(xué)雜志,2010,27(3):182-183.

[2]楊吉星,湯顯,楊蕓,等.上海市虹口區(qū)外來環(huán)衛(wèi)工人衛(wèi)生服務(wù)現(xiàn)狀調(diào)查[J].中國初級衛(wèi)生保健,2014,(2):17-18.

[3]楊衛(wèi)軍.鄭州市環(huán)衛(wèi)工人生存和保障狀況調(diào)查與分析[J].河南農(nóng)業(yè),2014(8):59-60.

篇9

【關(guān)鍵詞】圍堰；防滲墻；施工

1.工程概況

梅州凱達(dá)水電站是一座以發(fā)電為主，兼顧灌溉的低水頭徑流式水電站樞紐工程。二期導(dǎo)流主要任務(wù)是在2008年1月至2009年2月期間，完成主廠房、右岸4孔攔河水閘交通橋以下部位所有砼澆筑及右岸土壩等項目施工。因此防滲墻的成功與否直接影響到整個二期工程能否按期完工的關(guān)鍵。

二期圍堰地下連續(xù)墻為二期施工上、下游圍堰的防滲措施，其中上、下游連續(xù)墻的長度分別約為280m和260m，墻厚為800mm，上游頂高程21.21m，底高程按地質(zhì)情況走向，最底處為-2.14m，平均墻深約22m，下游防滲墻頂高程19.60m底高程按地質(zhì)情況走向，最底處為-2.14m，平均墻深約20.5m，設(shè)計要求墻體進(jìn)入不透水層1m，墻體采用水下C25素混凝土構(gòu)成。為方便施工，我部擬將連續(xù)墻進(jìn)行分段分序施工，按5m一個槽段進(jìn)行劃分，上游53個槽段，下游53個槽段，共106個槽段，連續(xù)墻總長540m。

2.施工技術(shù)方案

2.1 施工流程

本工程的地下連續(xù)墻的施工工藝流程如圖所示。

2.2 成槽

（1）成槽的順序：本工程槽段形式均為一字形。施工時采用跳段開挖的方法，先施工1、3、5……槽段（稱為一期槽段），后施工2、4、6……槽段（稱為二期槽段）。

（2）成槽的方法：

①成槽采用“抓沖結(jié)合”的方法。根據(jù)本工程地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，土層、砂層、強(qiáng)風(fēng)化層采用液壓抓斗成槽；部分強(qiáng)風(fēng)化巖、全風(fēng)化巖、二期槽段接頭管位置及較大卵石、孤石采用沖樁機(jī)成槽。

②導(dǎo)向孔施工。為保證一期槽段位置的準(zhǔn)確和成槽垂直度，在使用液壓抓斗成槽前先在槽段兩端各施工一個直徑為800mm的導(dǎo)向孔。

③達(dá)到設(shè)計深度后，再用特制方錘在槽內(nèi)上下來回多次切削修整，使槽壁垂直平整。成槽過程中根據(jù)不同地層變化及時提取巖樣。

（3）成槽的檢驗：槽段開挖完畢，清槽結(jié)束，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員驗收合格后，方可吊放接頭管、澆注水下砼。

（4）單元槽段內(nèi)抓斗開挖的順序為：

2.3 槽段接頭處清刷

本工序為針對二期槽段施工。清刷混凝土接頭面的工作應(yīng)在清槽換漿前進(jìn)行，用特制的鋼絲刷緊靠接頭面上下移動清刷，直到鋼絲刷不帶泥屑為止。由于接頭面是保證連續(xù)墻接頭質(zhì)量的關(guān)鍵，需配專人監(jiān)督實行。

2.4 清槽

第一階段：成槽過程中清渣

（1）在成槽過程中清渣，用泥漿循環(huán)法，將輸漿管通向孔底泵進(jìn)新泥漿，使已沖開的泥渣上??；

（2）在成槽過程中，對于含砂率大，沉渣厚的槽孔需采用空氣吸泥法進(jìn)行清底，從皮管內(nèi)壓入空氣通向槽底的吸泥裝置，泥砂吸上，并同時補(bǔ)充新鮮泥漿，保持所要求泥漿液面標(biāo)高的相對穩(wěn)定和槽壁穩(wěn)定；

第二階段：最終清孔

最后清孔時，采用空氣吸泥反循環(huán)清槽，與第一階段（2）相同，確保清槽后槽底沉渣厚度滿足要求?？諝馕喾ㄊ怯?寸管從管下壓入6-8kg/cm2空氣，使管內(nèi)產(chǎn)生真空差吸取泥渣。操作是沿槽段管口在槽底緩慢移動，抽吸槽底沉渣，而在面上不間斷地補(bǔ)充新泥漿，控制槽內(nèi)的泥漿液面不低于導(dǎo)墻頂?shù)?.5m，清槽后，泥漿符合控制指標(biāo)，才能安放接頭管。

在清槽后及灌注混凝土前，槽底沉碴厚度不大于100mm。清槽后，槽底以上0.2～1m處的泥漿比重應(yīng)小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。

2.5 灌注水下混凝土

澆注水下砼是連續(xù)墻施工控制質(zhì)量的一道關(guān)鍵工序。地下連續(xù)墻混凝土按水下混凝土的要求配制以及澆注。澆注混凝土前須清孔，置換泥漿和清除沉渣，并應(yīng)將接縫面的泥土雜物清刷干凈。

（1）按照混凝土的設(shè)計指標(biāo)及施工工藝的要求進(jìn)行混凝土的配合比試驗，確定混凝土的配合比，塌落度控制在18～22cm。

（2）接頭管吊裝位后，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)人員對該槽段進(jìn)行隱蔽工程驗收，然后報監(jiān)理工程師進(jìn)行最終驗收，驗收合格后及時灌注水下混凝土。

（3）一個槽段內(nèi)一般同時使用兩根導(dǎo)管灌注，其間距不大于3m，導(dǎo)管距槽段接頭端不大于1.5m。兩根導(dǎo)管同時開塞灌注混凝土，并保證兩導(dǎo)管處的混凝土表面高差不大于0.3m。澆注導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為1.5～6m。

（4）每一槽段灌注混凝土前，混凝土漏斗及集料斗內(nèi)應(yīng)準(zhǔn)備好足夠的預(yù)備混凝土，以便確保開塞后能達(dá)到0.3～0.5m的埋管深度，并連續(xù)澆灌。

（5）隔水栓用預(yù)制混凝土塞，開始灌注時，隔水栓吊放的位置應(yīng)臨近泥漿面，導(dǎo)管底端到孔底的距離應(yīng)以能順利排出隔水栓為準(zhǔn)，一般為0.3～0.5m。

2.6 槽段接頭施工

圓弧形砼接頭是本工程連續(xù)墻的連接方式，即通過在一期槽段施工時形成凹弧接口面。接頭管在吊裝之前上黃油，接頭管安裝時使用吊機(jī)吊放，吊放時應(yīng)緊貼槽壁對準(zhǔn)位置垂直、緩慢沉放，不得碰撞槽壁和強(qiáng)行入槽。起拔時使用吊機(jī)和拔管器。

本連續(xù)墻墻體無配筋要求，接頭管不能借助鋼筋網(wǎng)來穩(wěn)定，當(dāng)接頭管放置符合要求后，接頭管與導(dǎo)墻上設(shè)置的型鋼架固定。

一期單元槽段清槽完成后于槽段的端部用起重機(jī)放入接頭管。在開始灌注的混凝土初凝后（3～4小時），開始拔提接頭管。此后約每隔20～30min提拔一次，每次上拔50mm-100mm左右。接頭管不宜停在初凝的混凝土內(nèi)0.5h以上，應(yīng)在混凝土澆筑結(jié)束后4～5小時以內(nèi)將接頭管全部拔出。其施工過程如圖所示。

3.技術(shù)措施

3.1 連續(xù)墻的成孔和清孔應(yīng)符合的要求

a、導(dǎo)墻中心與槽段中心的偏差不得超出規(guī)范的要求，保證成槽位置的準(zhǔn)確。

b、制作護(hù)壁和排碴用的泥漿：循環(huán)泥漿比重應(yīng)控制在1.1～1.3；施工過程中應(yīng)經(jīng)常測定泥漿比重和粘度。

c、成槽的垂直度：施工時要經(jīng)常檢查抓斗的垂直度，并隨時調(diào)整，尤其是地面至地下10m左右的初始挖槽精度，對以后的整個槽壁精度影響很大，必須慢速均勻掘進(jìn)。保證成槽垂直度滿足要求。

3.2 防止槽壁坍方的措施

根據(jù)土質(zhì)選擇泥漿配合比，保證泥漿在安全液位以上并無地下水流動，在施工期間如發(fā)現(xiàn)有漏漿或跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時堵漏和補(bǔ)漿；減少地面荷載；防止附近的車輛和機(jī)械對地層產(chǎn)生振動。

當(dāng)挖槽出現(xiàn)坍塌跡象時，迅速補(bǔ)漿以提高泥漿液面和回填黃泥，待所填的回填土穩(wěn)定后再重新開挖。

3.3 混凝土澆注

a、 水下混凝土必須具有良好的和易性，其配合比應(yīng)通過試驗確定，坍落度宜為18～22cm（以孔口檢驗的指標(biāo)為準(zhǔn)）。

b、 水下混凝土的澆灌：接頭管安放完畢后，應(yīng)及時灌注水下混凝土，其間歇時間不得超過4小時，灌注前應(yīng)復(fù)測沉碴厚度。導(dǎo)管的埋管深度保持1.5～6m，不得大于6m，并不得小于1m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管底端提出混凝土面；監(jiān)理人員及施工技術(shù)人員隨時監(jiān)測檢查砼澆灌量及撥管高度的情況，如發(fā)現(xiàn)有提管過快立即叫停，重新插管到1m以下，然后才重新澆灌。每槽段的留置試塊不得少于一組。

c、在灌注混凝土過程中，若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管漏水、堵塞或混凝土內(nèi)混入泥漿，應(yīng)立即停灌并進(jìn)行處理。

4.質(zhì)量控制

（1） 質(zhì)檢人員應(yīng)對槽孔建造、泥漿配制及使用、清孔換漿、混凝土澆筑等質(zhì)量進(jìn)行檢查與控制。監(jiān)理人員對每個槽段終孔驗收后，進(jìn)行泥漿比重及粘度的抽檢，發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計要求，則不同意其開倉澆灌砼。立即調(diào)整泥漿各參數(shù)，達(dá)到設(shè)計要求后才開倉。

（2） 槽孔的終孔驗收包括下列內(nèi)容：

a.孔位、孔深、孔斜、槽寬；

b.基巖巖樣與槽孔嵌入基巖深度；剛?cè)霂r時測量一次槽孔深度，最終按超抓20cm（1200cm）來控制終孔深度；

c.一、二期槽孔間接頭的套接厚度。

（3） 槽孔的清孔驗收包括下列內(nèi)容：

a.孔內(nèi)泥漿性能；

b.孔底淤積厚度；

c.接頭孔壁刷洗質(zhì)量。

（4） 混凝土澆筑驗收包括下列內(nèi)容：

a.導(dǎo)管間距；

b.澆筑混凝土面的上升速度及導(dǎo)管埋深；

c.混凝土的終澆高程；

d.混凝土原材料的檢驗。

（5）塌孔處理

12月5日上游防滲墻5#1序槽段發(fā)生塌陷事件，經(jīng)現(xiàn)場分析此次塌方有兩個原因：

A、此處正是交通要道旁，所有砼灌車都是從此處2米遠(yuǎn)的路上經(jīng)過，成孔是有較大的振動；

B、泥漿比重不夠、粘性也沒達(dá)到要求，上游水位由于上游電站放水造成水位較高，造成水壓較大，也是造成此處塌孔的原因。

事后，立即采取措施在泥漿池增加膨潤土，增加泥漿比重等措施，防止再出來塌孔。以后基本每個槽段的泥漿都加入適量的膨潤土來增加泥漿的粘性。

5.總施工工期

連續(xù)墻施工從施工準(zhǔn)備2007年11月22日到整個施工結(jié)束2008年1月31日歷時70天。

篇10

[關(guān)鍵詞]膨脹水箱；定壓；汽化；冒水

中圖分類號：TU822+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：2306-1499（2013）07

膨脹水箱是空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部件，在中小型系統(tǒng)中應(yīng)用比較普遍。膨脹水箱具有以下功能：（1）充當(dāng)系統(tǒng)的水容量調(diào)節(jié)器。系統(tǒng)升溫時，水箱從系統(tǒng)吸納因熱膨脹而多余的水；系統(tǒng)降溫和滲漏時，向系統(tǒng)補(bǔ)充水。（2）在系統(tǒng)中起定壓作用，水箱與系統(tǒng)的連接點稱為定壓點或恒壓點。（3）在某些系統(tǒng)中兼起排氣作用，充當(dāng)空氣分離器和排氣器。

在空調(diào)系統(tǒng)中，可將膨脹水箱定壓點的位置分為四類：1）靠近循環(huán)水泵吸入口；2）靠近循環(huán)水泵出口；3）供水立管頂部；4）回水立管頂部。通過水壓圖分別得出不同定壓位置系統(tǒng)的壓力分布情況，進(jìn)而分析系統(tǒng)是否出現(xiàn)負(fù)壓汽化及冒水現(xiàn)象。

1.定壓點位置靠近循環(huán)水泵吸入口

1.1 系統(tǒng)壓力分布分析

假設(shè)系統(tǒng)已經(jīng)處于穩(wěn)定狀況，不再發(fā)生變化。因此，在循環(huán)水泵運(yùn)行的時候，膨脹水箱的水位是不變的，O’點為O的測壓管水頭，O點的壓力就等于HOO’。由于循環(huán)水泵驅(qū)動水在系統(tǒng)中循環(huán)流動，A點的測壓管水頭必然高于O點的測壓管水頭，其差值為管段OA的壓力損失值。因此，在水壓圖上可以繪制出A’點的位置。根據(jù)系統(tǒng)水力計算結(jié)果或者運(yùn)行時的實際壓力損失，同理可以確定B、C、D、E個點的測壓管水頭高度。

測壓管水頭為水的總勢能，因此A點的壓力為A與A’之間的高差，即HAA’，同理，B點的壓力為HBB’， C點的壓力為HCC’， D點的壓力為HDD’， E點的壓力為HEE’。根據(jù)各點壓力繪制出表壓圖，可以看出系統(tǒng)壓力最高點出現(xiàn)在E點，HEE’ =水泵揚(yáng)程+系統(tǒng)定壓值。

1.2 系統(tǒng)負(fù)壓汽化分析

膨脹管接在靠近循環(huán)水泵吸入口處：膨脹水箱的安裝高度超過用戶系統(tǒng)的充水高度，此時膨脹水箱的膨脹管連接在靠近循環(huán)水泵入口，通過水壓圖可以看出所有點的測壓管水頭都高于系統(tǒng)定壓值，可以保證整個系統(tǒng)無論在運(yùn)行或停止的時候，各點的壓力都超過大氣壓力，這樣，系統(tǒng)就不會出現(xiàn)負(fù)壓，保證系統(tǒng)可靠的運(yùn)行。

1.3 系統(tǒng)膨脹水箱冒水分析

膨脹管接在靠近循環(huán)水泵吸入口處：O點的壓力為HOO’，在O點處的循環(huán)水泵剩余動力為O點至水泵吸口段管路的壓力損失，由于這段管路很短，損失很小，小于O點的壓力，因此水箱不會冒水。

2.定壓點位置靠近循環(huán)水泵出口

2.1 系統(tǒng)壓力分布分析

將膨脹管連接在E點，此時E點為系統(tǒng)定壓點，根據(jù)各管段損失找出A’、B’、C’、D’、O’點的位置，繪制出水壓圖，根據(jù)水壓圖可看出，膨脹管的接管位置的改變使得整個系統(tǒng)各點的壓力都降低了，系統(tǒng)壓力最高點出現(xiàn)在E點，HEE’ =系統(tǒng)定壓值。

2.2 系統(tǒng)負(fù)壓汽化分析

膨脹管接在靠近循環(huán)水泵出口處：假設(shè)膨脹水箱的安裝高度超過用戶系統(tǒng)的充水高度為h1，EB段的壓力損失為h2，BC段的壓力損失為h3，CD段的壓力損失為h4，當(dāng)h2 +h3+h4>h1時，頂部干管上壓力低于大氣壓力，出現(xiàn)負(fù)壓，會吸入空氣或者發(fā)生水的氣化，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)h2 +h3+h4

2.3 系統(tǒng)膨脹水箱冒水分析

膨脹管接在水泵出口處：E點的壓力為HEE’，在E點出循環(huán)水泵的動力就是水泵的揚(yáng)程h，當(dāng)h>HEE’時，水箱會發(fā)生冒水的現(xiàn)象；當(dāng)h

3.定壓點位置在供水立管頂部

3.1 系統(tǒng)壓力分布分析

將膨脹管連接在C點，此時C點為系統(tǒng)定壓點，根據(jù)各管段損失找出A’、B’、 D’、O’、E’點的位置，繪制出水壓圖，根據(jù)水壓圖可看出，這種接管方式系統(tǒng)各點的壓力高于（2）低于（1），系統(tǒng)壓力最高點出現(xiàn)在E點，HEE’ =系統(tǒng)定壓值+EB段壓力損失+BC段壓力損失。

3.2 系統(tǒng)負(fù)壓汽化分析

膨脹管接在供水立管頂部：假設(shè)膨脹水箱的安裝高度超過用戶系統(tǒng)的充水高度為h1，CD段的壓力損失為h2，當(dāng)h2>h1時，頂部干管上壓力低于大氣壓力，出現(xiàn)負(fù)壓，會吸入空氣或者發(fā)生水的氣化，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)h2

3.3 系統(tǒng)膨脹水箱冒水分析

膨脹管接在供水立管頂部：假設(shè)膨脹水箱的安裝高度超過用戶系統(tǒng)的充水高度為h1，CD段的壓力損失為h2，DA段的壓力損失為h3，AO段的壓力損失為h4，當(dāng)h2 +h3+h4>h1時，水箱在水泵開啟后會發(fā)生冒水的現(xiàn)象，反之不會。

4.定壓點位置在回水立管頂部

4.1 系統(tǒng)壓力分布分析

將膨脹管連接在D點，此時D點為系統(tǒng)定壓點，根據(jù)各管段損失找出A’、B’、 C’、O’、E’點的位置，繪制出水壓圖，根據(jù)水壓圖可看出，這種接管方式系統(tǒng)各點的壓力高于（2）、（3），低于（1），系統(tǒng)壓力最高點出現(xiàn)在E點，HEE’ =系統(tǒng)定壓值+EB段壓力損失+BC段壓力損失+CD段壓力損失。

系統(tǒng)停止工作的時候，整個系統(tǒng)的水壓曲線呈一條水平的直線，各點的測壓管水頭都相等，均為系統(tǒng)定壓值。

4.2 系統(tǒng)負(fù)壓汽化分析

膨脹管接在回水立管頂部：一般情況下不會出現(xiàn)負(fù)壓，出現(xiàn)負(fù)壓的可能性只會出現(xiàn)在OD段，即系統(tǒng)高度較低，而OD段阻力過大，此時水泵吸口處為負(fù)壓。

4.3 系統(tǒng)膨脹水箱冒水分析

膨脹水箱接在回水立管頂部：假設(shè)膨脹水箱的安裝高度超過用戶系統(tǒng)的充水高度為h1，DA段的壓力損失為h2，AO段的壓力損失為h3，當(dāng)h2 +h3>h1時，水箱在水泵開啟后會發(fā)生冒水的現(xiàn)象，反之不會。

5.結(jié)論與建議

通過以上膨脹水箱四個不同定壓位置的分析，選擇定壓點靠近循環(huán)水泵吸入口時，系統(tǒng)每個點都是正壓，同時系統(tǒng)不會出現(xiàn)冒水現(xiàn)象；而選擇另外三個位置作為定壓點時，系統(tǒng)有可能出現(xiàn)負(fù)壓和冒水現(xiàn)象，此時，建議設(shè)計人員畫出系統(tǒng)壓力分布圖，并分析系統(tǒng)負(fù)壓及冒水現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉國升.熱水供暖系統(tǒng)膨脹水箱出現(xiàn)冒水的原因[J].建筑工人，2001，（5）：25

[2] 李海蕓.淺談膨脹水箱的膨脹管連接位置對系統(tǒng)壓力的影響[J].煤炭工程，2004，（10）：40-41.