1.本发明涉及dcs自动控制领域，具体地说是一种锅炉降压吹管自动控制方法。
背景技术：
2.新建燃煤机组需要对过热器、再热器等管道进行蒸汽吹管，以清除管道中的铁锈和安装过程中留下的杂质，进而保证下游的汽轮机等重要设备的安全运行。
3.《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》推荐的锅炉吹管方式主要包括稳压吹管和降压吹管两种，由于稳压吹管需要大量的除盐水，增加了调试成本，且基建工程普遍难以满足，因此大多数基建锅炉调试过程中，降压吹管是目前普遍采用的吹管方式。
4.降压吹管是指设置临时管道，利用锅炉本体的蓄热，对管道系统进行降压吹扫。临冲阀打开时，锅炉主蒸汽压力迅速下降，汽水分离器或汽包中的介质快速沸腾蒸发，导致虚假的水位升高，压力降低后，水位急剧降低，严重时甚至导致锅炉保护动作，造成巨大的经济损失。
5.现阶段基建锅炉调试过程中，由于吹管导致的锅炉mft动作时有发生，因此，提供一种有效的锅炉吹管自动控制方法简化锅炉吹管操作，能避免人员误操作，同时也能提高锅炉吹管效率。
技术实现要素：
6.为弥补上述现有技术存在的不足，本发明提供一种锅炉降压吹管自动控制方法，以实现吹管过程自动控制的目标，提高水位控制效果和吹管质量，减少调试人员的工作量。
7.本发明采用的技术方案为：一种锅炉降压吹管自动控制方法，其将临冲阀、锅炉给水旁路调阀和疏水调阀做联锁，通过dcs实时监测主蒸汽压力、过热器出口温度以及分离器或汽包水位，进而控制临冲阀开闭、给水旁路调阀和疏水调阀开度，实现锅炉吹管自动控制，并保证吹管过程中水位的偏离在正常范围之内；
8.联锁逻辑包括临冲阀控制逻辑、水位控制逻辑以及补水逻辑。
9.本发明的水位控制逻辑采用常规pid控制。
10.进一步地，所述的临冲阀控制逻辑如下：在临时管上串联一用一备的两个临冲阀，当1号临冲阀关到位时，2号临冲阀自动开；反之，当2号临冲阀关到位时，1号临冲阀自动开，且两个临冲阀的开关时间均为40～45s。
11.更进一步地，在锅炉升压过程中，1号临冲阀处于关状态作为主临冲阀，2号临冲阀处于开状态作为备临冲阀。
12.再进一步地，当锅炉主蒸汽压力达到5.0～7.5mpa或过热器出口温度大于440℃，联锁开启主临冲阀开始降压吹管，压力降至4.0～6.0mpa且吹管压降比小于1.4时，联锁关闭主临冲阀；2号临冲阀作为主临冲阀时，控制策略与锅炉升压过程中的1号临冲阀相同。
13.再进一步地，若临冲阀开启或关闭过程中出现故障，开启声光报警并退出自动控制，转为手动操作。
14.更进一步地，所述的补水逻辑如下：在吹管过程中，当主临冲阀获得开信号时，主临冲阀逐渐打开，吹管压降比逐渐升高至大于0.2后，通过联锁建立给水量与吹管压降比之间的比例关系，并随吹管压降比的变化而计算出所需给水量，且给水量指令较吹管压降比指令延时5～8s。
15.再进一步地，当补水过程结束且吹管压降比小于等于0.2时，通过给水旁路调阀和疏水调阀使汽水分离器水位自动控制在50％～70％或汽包初始水位在
‑
50～0mm。
16.更进一步地，吹管压降比β
δp
计算公式如式(1)所示：
17.β
δp
＝δp
b
/δp0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
18.δp
b
为吹管工况下某区段的流动阻力，pa；δp0为额定工况下流动阻力，pa；大量工程经验表明，当压降比β
δp
为1.4时，对应的吹管系数可保证大于1。
19.更进一步地，吹管系数的计算公式如式(2)所示：
[0020][0021]
式中，g
b
为吹管工况下蒸汽流量，t/h；v
b
为吹管工况下的蒸汽比容，m3/kg；g0为额定工况下的蒸汽流量，t/h；v0为额定工况下的蒸汽比容，m3/kg。
[0022]
再进一步地，经过计算可得，吹管压降比和吹管系数之间为近似正比例关系；吹管压降比β
δp
通过压力测点方便的测得，进而得到吹管系数k，最后计算得到g
b
，则给水量大小在数值上和g
b
相等。
[0023]
本发明具有的有益效果为：
[0024]
1、简化了锅炉吹管过程的操作程序；
[0025]
2、建立了吹管压降比和给水量之间的线性关系，避免了虚假水位的影响；
[0026]
3、简单修改参数，即可适用于不同的炉型，适用范围广。
[0027]
本发明实现了吹管过程自动控制的目标，提高了水位控制效果和吹管质量，减少了调试人员的工作量。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1为本发明实施例中吹管压降比和吹管系数之间的关系图；
[0030]
图2为本发明应用例中补水逻辑框图；
[0031]
图3为本发明应用例中瞬时补水量与吹管压降比之间的关系图；
[0032]
图4为本发明应用例中某电厂吹管过程汽包压力和过热器出口压力变化图(图4中，横坐标为时间，从左到右依次为09:46、10:22、10:58、11:34、12:10、12:46，纵坐标从下往上依次为0、1.5、3.0、4.5、6.0mpa)；
[0033]
图5为本发明应用例中某电厂吹管过程压降比变化图(图5中，横坐标为时间，从左到右依次为09:46、10:22、10:58、11:34、12:10、12:46，纵坐标从下往上依次为0、0.5、1、1.5、2.0mpa)。
具体实施方式
[0034]
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0035]
除非另外限定，这里所使用的术语(包含科技术语)应当解释为具有如本发明所属技术领域的技术人员所共同理解到的相同意义。还将理解到，这里所使用的术语应当解释为具有与它们在本说明书和相关技术的内容中的意义相一致的意义，并且不应当以理想化或过度的形式解释，除非这里特意地如此限定。
[0036]
一种锅炉降压吹管自动控制方法，其将临冲阀、锅炉给水旁路调阀、疏水调阀做联锁；通过dcs实时监测主蒸汽压力、过热器出口温度以及分离器或汽包水位，进而控制临冲阀开闭、给水旁路调阀和疏水调阀开度，实现锅炉吹管自动控制，并保证吹管过程中水位的偏离在正常范围之内。其主要逻辑包括临冲阀控制逻辑、水位控制逻辑以及补水逻辑，水位控制逻辑采用常规pid控制。
[0037]
临冲阀控制逻辑如下：
[0038]
临时管上串联一用一备的两个临冲阀，当1号门临冲阀关到位时，2号临冲阀自动开。反之，当2号门临冲阀关到位时，1号临冲阀自动开，且两个临冲阀的开关时间均为40～45s。
[0039]
锅炉升压过程中，1号临冲阀处于关状态作为主临冲阀，2号临冲阀处于开状态作为备临冲阀。
[0040]
当锅炉主蒸汽压力达到5.0～7.5mpa或过热器出口温度大于440℃(可设定)时，联锁开启主临冲阀开始降压吹管，压力降至4.0～6.0mpa(可设定)且吹管压降比小于1.4(可设定)时，联锁关闭主临冲阀。2号临冲阀作为主控制阀时，控制策略与1号临冲阀相同。
[0041]
若临冲阀开启或关闭过程中出现故障，开启声光报警并退出自动控制，转为手动操作。
[0042]
所述的补水逻辑如下：在吹管过程中，当主临冲阀获得开信号时，主临冲阀逐渐打开，吹管压降比逐渐升高至大于0.2后，通过联锁建立给水量与吹管压降比之间的比例关系，并随吹管压降比的变化而计算出所需给水量，且给水量指令较吹管压降比指令延时5～8s(可设定)。
[0043]
当补水过程结束且吹管压降比小于等于0.2时，通过给水旁路调阀和疏水调阀使汽水分离器水位自动控制在50％～70％或汽包初始水位在
‑
50～0mm。
[0044]
吹管压降比β
δp
计算公式如式(1)所示：
[0045]
β
δp
＝δp
b
/δp0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0046]
δp
b
为吹管工况下某区段的流动阻力，pa；δp0为额定工况下流动阻力，pa；大量工程经验表明，当压降比β
δp
为1.4时，对应的吹管系数可保证大于1。
[0047]
吹管系数的计算公式如式(2)所示：
[0048][0049]
式中，g
b
为吹管工况下蒸汽流量，t/h；v
b
为吹管工况下的蒸汽比容，m3/kg；g0为额定工况下的蒸汽流量，t/h；v0为额定工况下的蒸汽比容，m3/kg。
[0050]
经过计算可得，吹管压降比和吹管系数之间为近似正比例关系，如图1所示；吹管
压降比β
δp
通过压力测点方便的测得，进而得到吹管系数k，最后计算得到g
b
，则给水量大小在数值上和g
b
相等。
[0051]
应用例
[0052]
某电厂为汽包炉，在基建调试阶段应用本发明的方法，锅炉升压过程中，1号临冲阀处于关状态作为主临冲阀，2号临冲阀处于开状态作为备临冲阀，当锅炉主蒸汽压力达到5.5mpa或过热器出口温度大于400℃时，联锁开启主临冲阀开始降压吹管，压力降至4.6mpa且吹管压降比小于1.4(可设定)时，联锁关闭主临冲阀。
[0053]
当锅炉主蒸汽压力达到设定值时，主临冲阀获得开信号，主临冲阀逐渐打开，吹管压降比逐渐升高大于0.2时，通过联锁建立给水量(也可称补水量)与压降比之间的比例关系，补水逻辑框图见图2。根据实时测得的压降比计算得到瞬时需补水量，且给水量较压降比延时6s，单次吹管过程中瞬时给水量与压降比变化数据见图3。
[0054]
当补水过程结束且吹管压降比小于等于0.2时，通过给水旁路调阀和疏水调阀使汽包初始水位维持在
‑
50～0mm，等待下一次吹管条件满足。
[0055]
该汽包炉吹管时汽包压力和过热器出口压力变化数据见图4，压降比变化数据见图5。吹管过程中控制系统动作正确，参数正常，实现了锅炉自动吹管的目标，达到了预期目的。