Boiler drum level control is critic

Boiler drum level control is critical for both plant protection and equipment safety and applies equally to high and low levels of water within the boiler drum.

The purpose of the drum level controller is to bring the drum up to level at boiler start-up and maintain the level at constant steam load. A dramatic decrease in this level at constant steam load. A dramatic decrease in this level may uncover boiler tubes, allowing them to become overheated and damaged. An increase in this level may interfere with the process of separating moisture from steam within the drum, thus reducing boiler efficiency and carrying moisture into the process or turbine

The functions of this control models can be broken down into the following

Operator adjustment of the setpoint for drum level

Compensation for the shrink & swell effects

Automatic control of drum level

Manual control of the feedwater valve

Bump-less transfer between auto and manual modes

Indication of drum level and steam flow

Indication of feedwater valve position and feedwater flow

Absolute/deviation alarms for drum level

The Three main options available for drum level control are

Single element drum level control

The simplest but least effective form of drum level control

This consists of proportional signal or process variable (PV) coming from the drum level transmitter. This signal is compared to a setpoint and the difference is a deviation value

This signal is acted upon by the controller which generates corrective action in the form of a proportional output. The output is then passed to the boiler feedwater valve, which then adjusts the level of feedwater flow into the boiler drum

Notes:

Only one analogue input and one analogue output required

Can only be applied to single boiler / single feedpump configurations with relatively stable loads since there is no relationship between drum level and steam- or feedwater flow

Possible inadequate control option because of the swell effect

Two element drum level control

The two-element drum level controller can best be applied to a single drum boiler where the feedwater is at a constant pressure.

The two elements are made up of the following:

Level Element : a proportional signal or process variable (PV) coming from the drum level transmitter. This signal is compared to a setpoint and the resultant is a deviation value. This signal is acted upon by the controller which generates corrective action in the form of a proportional value.

Steam Flow Element: a mass flow rate signal (corrected for density) is used to control the feedwater flow, giving immediate corrections to feedwater demand in response to load changes.

Any imbalance between steam mass flow out and feedwater mass flow into the drum is corrected by the level controller.

This imbalance can arise from

Blowdown variations due to changes in dissolved solids

Variations in feedwater supply pressure

Leaks in the steam circuits.

Notes:

Tighter control of drum level than with only one element

Steam flow act as feed forward signal to allow faster level adjustments

Can best be applied to single boiler / single feedpump configurations with a constant feedwater pressure

Three-element drum level control

The three-element drum level control is ideally suited where a boiler plant consists of multiple boilers and multiple feedwater pumps or where the feedwater has variations in pressure or flow..

The three-elements are made up of the following

Level Element & Steam Flow Element: corrects for unmeasured disturbances within the system such as

Boiler blowdown

Boiler and superheater tube leaks

Feedwater Flow element: responds rapidly to variations in feedwater demand, either from the

Steam flow rate feedforward signal

Feedwater pressure or flow fluctuations

In order to achieve optimum control, both steam and feedwater flow values should be corrected for density

Notes:

The three-element system provides tighter control for drum level with fluctuating steam load. Ideal where a system suffers from fluctuating feedwater pressure or flow

More sophisticated level of control required

Additional input for feedwater flow required

Enhanced three element drum level control

The enhanced three-element drum level control module incorporates the standard three element level components with the following improvements

The three-element mode is used during high steam demand. The two-element mode is used if the steam flow measurement fails and the module falls back to single element level control if the feedwater flow measurement should fail or if there is a low steam demand.

The drum level can be derived from up to three independent transmitters and is density compensated for pressure within the boiler drum.

Notes:

Tighter control through a choice of control schemes. Drum level maintained on failure of steam or feedwater flow measurements.

This module introduces an additional level control loop

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หม้อน้ำควบคุมระดับกลองเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันพืชและอุปกรณ์ความปลอดภัย และใช้เท่า ๆ กันสูงต่ำระดับน้ำภายในหม้อน้ำกลอง วัตถุประสงค์ของการควบคุมระดับของกลองจะนำกลองค่าระดับที่เริ่มต้นหม้อน้ำ และรักษาระดับที่โหลดไอน้ำคง ลดลงอย่างมากในระดับนี้ที่ไอน้ำคงโหลด ลดลงอย่างมากในระดับนี้อาจค้นพบท่อหม้อน้ำ ทำให้กลายเป็นร้อนเกินไป และเสียหาย การเพิ่มขึ้นในระดับนี้อาจรบกวนกระบวนการแยกความชื้นจากไอน้ำภายในกลอง ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำที่ลดลง และโดยความชื้นในกระบวนการหรือกังหัน หน้าที่ของแบบจำลองการควบคุมนี้สามารถแบ่งออกเป็นดังนี้ ดำเนินการปรับ setpoint กลองระดับ ค่าตอบแทนสำหรับผลกระทบจากการหดและบวม ควบคุมอัตโนมัติระดับกลอง วาล์ว feedwater ควบคุมด้วยตนเอง ชนน้อยโอนระหว่างอัตโนมัติและโหมดด้วยตนเอง วัดกระแสกลองระดับและอบไอน้ำ การบ่งชี้ตำแหน่งวาล์ว feedwater และกระแส feedwater สัญญาณเตือน/เบี่ยงเบนสัมบูรณ์สำหรับกลองระดับ มีสามหลักตัวเลือกที่พร้อมใช้งานสำหรับควบคุมระดับของกลอง องค์ประกอบเดี่ยวกลองควบคุมระดับ ควบคุมระดับกลองแบบง่ายที่สุด แต่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุด ซึ่งประกอบด้วยสัดส่วนสัญญาณหรือตัวแปรกระบวนการ (PV) จากสัญญาณระดับกลอง สัญญาณนี้ถูกเปรียบเทียบกับ setpoint และแตกต่างคือ ค่าส่วนเบี่ยงเบน สัญญาณนี้จะดำเนินการ โดยตัวควบคุมที่สร้างการดำเนินการแก้ไขในรูปของผลผลิตเป็นสัดส่วน แสดงผลแล้วถูกส่งไปหม้อน้ำ feedwater วาล์ว การปรับระดับของกระแส feedwater เข้ากลองหม้อน้ำแล้ว หมายเหตุ: อนาล็อกเดียวที่ป้อนและผลผลิตอนาล็อกหนึ่งที่จำเป็น สามารถใช้ได้กับหม้อเดียวเท่า / เดี่ยวโครง feedpump กับโหลดที่ค่อนข้างมีเสถียรภาพเนื่องจากมีความสัมพันธ์ใด ๆ ระหว่างขั้นตอนระดับ และอบไอน้ำ หรือ feedwater กลอง ตัวเลือกการควบคุมอาจไม่เพียงพอเนื่องจาก มีลักษณะบวม ควบคุมระดับกลองสององค์ประกอบ ส่วนสามารถใช้ควบคุมระดับกลองสององค์กับหม้อต้มบด feedwater จะอยู่ที่ความดันคง องค์ประกอบสองที่จะทำต่อไปนี้: องค์ประกอบระดับ: เป็นสัดส่วนสัญญาณหรือกระบวนการแปร (PV) จากสัญญาณระดับกลอง สัญญาณนี้ถูกเปรียบเทียบกับ setpoint และ resultant การคือ ค่าส่วนเบี่ยงเบน สัญญาณนี้จะดำเนินการ โดยตัวควบคุมที่สร้างการดำเนินการแก้ไขในรูปแบบของค่าสัดส่วน องค์ประกอบของกระแสไอน้ำ: สัญญาณอัตราการไหลเชิงมวล (แก้ไขสำหรับความหนาแน่น) จะใช้ในการควบคุมกระแส feedwater ให้แก้ไขทันที feedwater อุปสงค์ตอบสนองโหลดเปลี่ยนแปลง มีความไม่สมดุลระหว่างการไหลเชิงมวลของไอน้ำออกและไหลเชิงมวล feedwater เข้ากลองจะแก้ไข โดยการควบคุมระดับ ความไม่สมดุลนี้สามารถเกิดขึ้นได้จาก รูปแบบการ Blowdown เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของแข็งที่ละลาย เปลี่ยนแปลงในความดันอุปทาน feedwater รั่วไหลในวงจรไอน้ำ หมายเหตุ: ควบคุมสัดระดับกลองกว่าด้วยองค์เดียวเท่านั้น กระทำขั้นตอนอบไอน้ำเป็นสัญญาณส่งต่ออาหารให้ปรับปรุงระดับเร็วขึ้น สามารถใช้ได้กับหม้อเดียวส่วน / เดี่ยว feedpump การตั้งค่าคอนฟิก ด้วยความดันคง feedwater ควบคุมระดับกลองสามองค์ประกอบ ควบคุมระดับสามองค์ประกอบกลองเหมาะสำหรับโรงงานหม้อไอน้ำประกอบด้วยหม้อไอน้ำหลายหลาย feedwater ปั๊ม หรือ feedwater มีเปลี่ยนแปลงแรงดันหรือกระแส... สามองค์ประกอบที่จะทำต่อไปนี้ ระดับองค์ประกอบและองค์ประกอบการไหลไอน้ำ: แก้ไขการรบกวนที่ unmeasured ภายในระบบเช่น หม้อน้ำ blowdown หม้อน้ำและรอยรั่วของท่อ superheater องค์ประกอบขั้นตอนการ Feedwater: ตอบอย่างรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงในอุปสงค์ feedwater จากการ ไอน้ำไหลอัตรา feedforward สัญญาณ ความผันผวนของแรงดันหรือกระแส Feedwater เพื่อให้บรรลุการควบคุมที่เหมาะสม ทั้งไอ และควรแก้ไขค่ากระแส feedwater สำหรับความหนาแน่น หมายเหตุ: ระบบสามองค์ประกอบให้ควบคุมสัดระดับกลองกับปริมาณไอน้ำที่ความ เหมาะที่ระบบ suffers จากความ feedwater แรงดันหรือกระแส ระดับความซับซ้อนมากขึ้นของที่จำเป็น ป้อนข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับขั้นตอนการ feedwater จำเป็น สามองค์ประกอบกลองระดับควบคุมขั้นสูง โมดูลการควบคุมระดับกลองสามองค์ประกอบพิเศษประกอบด้วยมาตรฐานองค์ประกอบทั้งสามระดับส่วนประกอบที่ มีการปรับปรุงต่อไปนี้ ใช้โหมด 3 องค์ประกอบระหว่างความต้องการไอน้ำสูง ใช้โหมดสององค์ประกอบหากไม่สามารถวัดการไหลไอน้ำ และโมดูลอยู่กลับควบคุมระดับองค์ประกอบเดียว ถ้าวัดกระแส feedwater ควรล้มเหลว หรือ ถ้ามีความไอต่ำ ระดับกลองสามารถได้รับมาจากเครื่องส่งสัญญาณอิสระสาม และมีความหนาแน่นชดเชยแรงดันภายในหม้อน้ำกลอง หมายเหตุ: ควบคุมสัดผ่านทางแผนงานควบคุม กลองระดับอยู่ในความล้มเหลวของการวัดการไหลไอน้ำหรือ feedwater วนควบคุมระดับแนะนำโมดูลนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การควบคุมระดับเสียงกลองหม้อไอน้ำเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งการป้องกันพืชและความปลอดภัยของอุปกรณ์และการใช้อย่างเท่าเทียมกันในระดับที่สูงและต่ำของน้ำภายในกลองหม้อไอน้ำ. วัตถุประสงค์ของการควบคุมระดับเสียงกลองที่จะนำกลองขึ้นไปถึงระดับที่หม้อไอน้ำที่เริ่มต้นขึ้นและการบำรุงรักษา ระดับที่โหลดอบไอน้ำอย่างต่อเนื่อง ลดลงอย่างมากในระดับนี้ที่โหลดอบไอน้ำอย่างต่อเนื่อง ลดลงอย่างมากในระดับนี้อาจค้นพบหลอดหม้อไอน้ำช่วยให้พวกเขาที่จะกลายเป็นทำให้ตื่นเต้นมากเกินไปและความเสียหาย เพิ่มขึ้นในระดับนี้อาจจะยุ่งเกี่ยวกับกระบวนการของการแยกความชื้นจากไอน้ำภายในกลองซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพหม้อไอน้ำและถือความชื้นเข้าสู่กระบวนการหรือกังหันฟังก์ชั่นของรูปแบบการควบคุมนี้สามารถถูกทำลายลงไปดังต่อไปนี้การปรับตัวของผู้ประกอบการ SetPoint สำหรับ กลองระดับการชดเชยสำหรับหดตัวบวมและผลกระทบการควบคุมอัตโนมัติของกลองระดับการควบคุมตนเองของวาล์ว feedwater โอน Bump น้อยระหว่างโหมดอัตโนมัติและคู่มือการบ่งชี้ระดับของกลองและการไหลของไอน้ำที่บ่งบอกความเป็นตำแหน่งวาล์ว feedwater และการไหลของน้ำป้อนแอบโซลูท / สัญญาณเตือนเบี่ยงเบนสำหรับกลอง ระดับสามตัวเลือกหลักที่มีอยู่ในการควบคุมระดับเสียงกลองเป็นองค์ประกอบเดี่ยวกลองควบคุมระดับรูปแบบที่ง่าย แต่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุดของการควบคุมระดับเสียงกลองนี้ประกอบด้วยสัญญาณสัดส่วนหรือตัวแปรกระบวนการ (PV) ที่มาจากเครื่องส่งสัญญาณระดับกลอง สัญญาณการซื้อขายนี้เมื่อเทียบกับ SetPoint และความแตกต่างเป็นค่าส่วนเบี่ยงเบนสัญญาณการซื้อขายนี้ดำเนินการใด ๆ โดยตัวควบคุมซึ่งจะสร้างการดำเนินการแก้ไขในรูปแบบของการส่งออกเป็นสัดส่วน การส่งออกจะถูกส่งไปยังหม้อไอน้ำวาล์วน้ำป้อนที่แล้วปรับระดับการไหลของน้ำป้อนเข้าหม้อไอน้ำกลองหมายเหตุ: เพียงคนเดียวที่ป้อนข้อมูลแบบอะนาล็อกและเอาท์พุทอะนาล็อกหนึ่งที่จำเป็นเท่านั้นที่สามารถนำไปใช้กับหม้อไอน้ำเดียว / การกำหนดค่า feedpump เดียวกับโหลดค่อนข้างคงที่ตั้งแต่ มีความสัมพันธ์ระหว่างระดับเสียงกลองและการไหลของน้ำป้อน steam- หรือไม่มีตัวเลือกที่เป็นไปได้การควบคุมไม่เพียงพอเพราะผลบวมสององค์ประกอบกลองควบคุมระดับตัวควบคุมระดับเสียงกลองสององค์ประกอบที่ดีที่สุดสามารถนำไปใช้กับหม้อไอน้ำกลองเดียวที่ feedwater ที่คงที่ . ความดันสององค์ประกอบที่ถูกสร้างขึ้นจากต่อไปนี้: ระดับธาตุ: สัญญาณสัดส่วนหรือตัวแปรกระบวนการ (PV) ที่มาจากเครื่องส่งสัญญาณระดับกลอง สัญญาณการซื้อขายนี้เมื่อเทียบกับ SetPoint และผลลัพธ์เป็นค่าส่วนเบี่ยงเบน สัญญาณการซื้อขายนี้ดำเนินการใด ๆ โดยตัวควบคุมซึ่งจะสร้างการดำเนินการแก้ไขในรูปแบบของค่าสัดส่วน. ไอธาตุไหล: สัญญาณอัตราการไหลของมวล (แก้ไขความหนาแน่น) ถูกนำมาใช้ในการควบคุมการไหลของน้ำป้อนให้แก้ไขทันทีเพื่อ feedwater ในการตอบสนองความต้องการ โหลดการเปลี่ยนแปลง. ความไม่สมดุลใด ๆ ระหว่างมวลไอน้ำไหลออกมาและมวลน้ำป้อนกลองไหลเข้าที่มีการแก้ไขโดยการควบคุมระดับ. ความไม่สมดุลนี้สามารถเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลง blowdown เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงในของแข็งที่ละลายในน้ำป้อนการเปลี่ยนแปลงแรงดันรั่วไหลในวงจรไอ. หมายเหตุ : การควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นในระดับกว่ากลองมีเพียงองค์ประกอบหนึ่งกระทำการไหลของไอน้ำเป็นสัญญาณไปข้างหน้าฟีดที่จะอนุญาตให้ปรับได้เร็วขึ้นระดับที่ดีที่สุดสามารถนำไปใช้หม้อไอน้ำเดียว / การกำหนดค่า feedpump เดียวที่มีค่าคงที่ความดันควบคุมระดับกลองสามองค์ประกอบกลองสามองค์ประกอบ การควบคุมระดับเหมาะที่โรงงานประกอบด้วยหม้อไอน้ำของหม้อไอน้ำที่หลากหลายและหลายปั๊มน้ำป้อนน้ำป้อนหรือที่มีการเปลี่ยนแปลงในความดันหรือไหล .. องค์ประกอบสามถูกสร้างขึ้นจากต่อไปนี้ระดับธาตุและไอน้ำไหลธาตุ: แก้ไขสำหรับการระเบิดไม่สามารถวัดได้ ภายในระบบเช่นหม้อไอน้ำพ่นไอน้ำหม้อไอน้ำและการรั่วไหลของท่อ superheater องค์ประกอบ feedwater ไหล: การตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงในความต้องการ feedwater ทั้งจากอัตราการไหลของไอน้ำคราทสัญญาณความดันหรือความผันผวนของการไหลเพื่อให้บรรลุการควบคุมที่เหมาะสมทั้งไอน้ำและการไหลของน้ำป้อนค่า ควรได้รับการแก้ไขความหนาแน่นหมายเหตุ: ระบบสามองค์ประกอบให้การควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นในระดับที่มีความผันผวนกลองโหลดอบไอน้ำ เหมาะอย่างยิ่งที่ระบบทนทุกข์ทรมานจากความผันผวนของความดันหรือไหลในระดับที่ซับซ้อนมากขึ้นของการควบคุมที่จำเป็นในการป้อนข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการไหลของน้ำป้อนต้องเพิ่มขึ้นสามองค์ประกอบกลองควบคุมระดับที่เพิ่มขึ้นสามองค์ประกอบกลองชุดควบคุมระดับประกอบด้วยสามองค์ประกอบมาตรฐานระดับองค์ประกอบที่มีการปรับปรุงต่อไปโหมดสามองค์ประกอบใช้ในระหว่างการอบไอน้ำความต้องการสูง โหมดที่สององค์ประกอบจะใช้ในกรณีที่การวัดการไหลไอน้ำล้มเหลวและโมดูลที่ตกกลับไปที่การควบคุมระดับองค์ประกอบหนึ่งถ้าวัดการไหล feedwater ควรจะล้มเหลวหรือถ้ามีความต้องการไอน้ำต่ำ. ระดับกลองจะได้รับจากถึงสามที่เป็นอิสระ เครื่องส่งสัญญาณและมีความหนาแน่นของการชดเชยสำหรับความดันภายในหม้อไอน้ำกลอง. หมายเหตุ: การควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นผ่านทางเลือกของแผนการควบคุม ระดับกลองเก็บรักษาไว้ในความล้มเหลวของการอบไอน้ำหรือการวัดการไหลของน้ำป้อน. โมดูลนี้จะแนะนำการควบคุมวงเพิ่มขึ้นอีกระดับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การควบคุมระดับกลองบอยเลอร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งการอารักขาพืช และอุปกรณ์ความปลอดภัย และใช้อย่างเท่าเทียมกันในระดับสูงและต่ำของน้ำภายในหม้อไอน้ำกลอง

จุดประสงค์ของระดับกลองควบคุมคือนำกลองไปที่หม้อต้มระดับเริ่มต้นและรักษาระดับไอน้ำที่โหลดคงที่ ละครลดในระดับนี้ที่โหลดไอคงที่ลดลงอย่างมากในระดับนี้อาจค้นพบจุ๊บหม้อน้ำ , ช่วยให้พวกเขากลายเป็นร้อนเกินไป และเสียหาย การเพิ่มขึ้นของระดับนี้อาจรบกวนกับกระบวนการของการแยกความชื้นจากไอน้ำภายในกลอง ลดประสิทธิภาพหม้อน้ำและอุ้มความชื้นในกระบวนการหรือกังหัน

ฟังก์ชันการควบคุมรุ่นนี้สามารถแบ่งย่อยออกเป็น

ต่อไปนี้ผู้ประกอบการการปรับตัวของเซตพอยนต์ สำหรับกลองระดับ

การหด&บวมผล

การควบคุมอัตโนมัติของกลองระดับ

คู่มือการควบคุมของ feedwater วาล์วชนน้อย

โอนระหว่างรถยนต์และคู่มือโหมด

แสดงกลองระดับและการไหลของไอน้ำ feedwater

แสดงว่าวาล์วตำแหน่งและ feedwater ไหล

แน่นอน / ส่วนสัญญาณเตือนภัยระดับ

กลองหลักสามตัวเลือกที่พร้อมใช้งานสำหรับกลองระดับการควบคุม

องค์ประกอบเดี่ยวกลองควบคุมระดับ

ง่ายที่สุด แต่ก็มีประสิทธิภาพ รูปแบบของกลองควบคุมระดับ

นี้ประกอบด้วยสัดส่วนสัญญาณหรือตัวแปรในกระบวนการ ( PV ) ที่มาจากระดับกลองเครื่องส่งสัญญาณ สัญญาณนี้จะเทียบกับเซตพอยนต์และความแตกต่างคือการเบี่ยงเบนค่า

สัญญาณนี้ถูกทำบนโดยควบคุมซึ่งจะสร้างการแก้ไขในรูปแบบของผลผลิตตามสัดส่วน ออกแล้วส่งผ่านไปยังหม้อไอน้ำ feedwater วาล์ว ซึ่งจะปรับระดับของ feedwater ไหลเข้าสู่หม้อไอน้ำกลอง

หมายเหตุ :

เพียงหนึ่งอนาล็อกอินพุตและเอาต์พุตอนาล็อกหนึ่งที่ต้องการ

สามารถใช้กับหม้อไอน้ำแบบเดี่ยวเดี่ยวกับ feedpump ค่อนข้างมีเสถียรภาพโหลด เนื่องจากไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างกลองระดับและไอน้ำหรือ feedwater ไหล

เป็นไปได้เพียงพอควบคุมตัวเลือกเพราะบวมผล

สององค์ประกอบการควบคุมระดับ

กลองสององค์ประกอบระดับสามารถนำไปใช้ควบคุมกลองเดี่ยวกลองที่ feedwater หม้อไอน้ำที่ความดันคงที่

สององค์ประกอบจะประกอบด้วยต่อไปนี้ :

ระดับองค์ประกอบ : สัดส่วนสัญญาณหรือตัวแปรในกระบวนการ ( PV ) ที่มาจากระดับกลองเครื่องส่งสัญญาณ สัญญาณนี้จะเทียบกับเซตพอยต์ และผลลัพธ์เป็นค่าค่าสัญญาณนี้ถูกทำบนโดยควบคุมซึ่งจะสร้างการแก้ไขในรูปแบบของค่าสัดส่วน

การไหลไอน้ำองค์ประกอบ : อัตราการไหลของสัญญาณ ( แก้ไขความหนาแน่น ) ใช้เพื่อควบคุมการไหลของ feedwater ให้แก้ไขทันที เพื่อตอบสนองความต้องการ feedwater โหลดเปลี่ยนแปลง