余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102072480A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102072480A(43)申请公布日2011.05.25(21)申请号201010616293.8(22)申请日2010.12.30(71)申请人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人叶晨赵奕(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人宋合成(51)Int.Cl.F22D5/34(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统(57)摘要本发明提出一种余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，包括：包含余热锅炉汽包的余热锅炉；水位变送器；给水流量变送器；蒸汽流量变送器；测温元件；与水位变送器、给水流量变送其、蒸汽流量变送器和测温元件相连的控制器；连接在控制器和余热锅炉汽包之间的给水调节阀。本发明通过判断与余热锅炉相连的烟道的烟气温度是否发生变化以选择使用静态前馈信号还是动态前馈信号，避免了仅仅使用静态前馈信号带来的响应速度慢的问题，或者仅仅使用动态前馈信号带来的系统抗干扰能力差的问题。CN102748ACCNN110207248002072484A权利要求书1/2页1.一种余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，包括：包含余热锅炉汽包的余热锅炉；检测所述余热锅炉汽包水位的水位变送器；检测所述余热锅炉汽包产生的蒸汽流量的蒸汽流量变送器；检测进入所述余热锅炉汽包的给水流量的给水流量变送器；检测与所述余热锅炉相连的烟道的烟气温度的测温元件；控制器，所述控制器与所述测温元件、所述水位变送器、所述蒸汽流量变送器和所述给水流量变送器相连，根据所述烟道的烟气温度的变化，对所述给水流量和所述蒸汽流量进行计算以确定前馈信号，并根据所述前馈信号对所述检测到的余热锅炉汽包水位进行修正；以及给水调节阀，所述给水调节阀连接在所述控制器和所述余热锅炉汽包之间，根据所述修正的结果调节给水流量以控制所述余热锅炉汽包水位。2.根据权利要求1所述的余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，所述控制器进一步包括：接收模块，用于接收所述测温元件检测到的余热锅炉的烟气温度、所述水位变送器检测到的余热锅炉汽包水位、所述蒸汽流量变送器检测到的蒸汽流量以及所述给水流量变送器检测到的给水流量；判断模块，用于判断所述烟道的烟气温度是否发生变化；计算模块，用于根据所述判断模块的判断结果，对所述给水流量和所述蒸汽流量进行计算以确定前馈信号；以及修正模块，用于根据所述前馈信号对所述检测到的余热锅炉汽包水位进行修正；3.根据权利要求2所述的余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，所述计算模块根据所述判断模块的判断结果对所述给水流量和所述蒸汽流量进行计算以确定前馈信号进一步包括：如果判断所述烟气温度发生变化，则求取所述给水流量和所述蒸汽流量的差值的微分作为前馈信号；以及如果判断所述烟气温度没有发生变化，则求取所述给水流量和所述蒸汽流量的差值作为前馈信号。4.根据权利要求2所述的余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，所述修正模块根据所述前馈信号对所述余热锅炉汽包水位进行修正进一步包括：所述修正模块根据所述前馈信号通过以下的公式对所述检测到的余热锅炉汽包水位进行修正，余热锅炉汽包水位＝检测到的余热锅炉汽包水位+C×前馈信号，其中，所述C为前馈系数。5.根据权利要求2所述的余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，所述控制器还包括补偿模块，所述补偿模块用于对所述检测到的蒸汽流量进行补偿计算以获得补偿后的蒸汽流量。6.根据权利要求5所述的余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统，其特征在于，进行所2CCNN110207248002072484A权利要求书2/2页述补偿计算的补偿因子其中，P为工况下的检测压力，T为工况下的检测温度，A_P为绝对压力，A_T为绝对温度，R_P为参考压力，R_T为参考温度。3CCNN110207248002072484A说明书1/3页余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统技术领域[0001]本发明涉及冶金制造及设计技术领域，特别涉及一种余热锅炉汽包水位的三冲量控制系统。背景技术[0002]在熔炼炉冶炼生产金属的工艺过程中，主要的生产设备有熔炼炉、余热锅炉等。熔炼炉在熔炼过程中会产生大量的高温烟气，余热锅炉的主要作用是对烟气进行降温，同时将交换的热量用于产生蒸汽供其他生产工序使用。由于余热锅炉位于熔炼炉烟气出口，一旦发生事故，就会影响熔炼炉的生产，从而造成重大经济损失。因此，在整个冶炼过程中，余热锅炉的控制至关重要。[0003]余热锅炉是一个多输入、多输出且各项控制参数相互耦合的复杂系统，汽包水位是余热锅炉系统非常重要的被控变量。如果水位