Performance Analysis of Power Boiler Drum Water Level Control Systems

• Autorzy: Pawlak M.

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2300-3022.2016407

Warianty tytułu

PL

Analiza pracy układów regulacji poziomu wody w walczaku kotła energetycznego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Described in the paper are the structures of water level controls in power boiler drums. A boiler drum’s function is very important for the power unit process, because this is where water separates from steam, which is then superheated and supplied to the turbine. A boiler drum’s dynamic properties as an object of regulation have been listed. The model has been identified on the basis of measurement data from a real object. In the described system the control and measurement devices’ working conditions are difficult due to high temperature and pressure. Incorrect operation of the control system could lead to a major accident. A performance analysis has been presented of three controller level structures, to ensure the system’s stable operation.

PL

Opisano struktury stosowanych regulatorów poziomu wody w walczaku kotła energetycznego. Walczak pełni bardzo odpowiedzialne funkcje w procesie technologicznym bloku energetycznego, ponieważ zachodzi tutaj proces oddzielania wody od pary, która po przegrzaniu jest doprowadzana do turbiny. Przedstawiono właściwości dynamiczne walczaka jako obiektu regulacji. Przeprowadzono identyfikację modelu na podstawie danych pomiarowych z rzeczywistego obiektu. W opisywanym układzie warunki pracy urządzeń regulacyjnych i pomiarowych są trudne ze względu na wysoką temperaturę i ciśnienie. Niepoprawna praca układu regulacji może doprowadzić do poważnej awarii. Zaprezentowano analizę pracy trzech struktur regulatora poziomu w celu zapewnienia stabilnej pracy układu.

Słowa kluczowe

EN

control system; steam boiler; power unit; level control; drum; drum model

PL

układ regulacji; kocioł parowy; blok energetyczny; regulacja poziomu; walczak; model walczaka

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 4
• Strony: 81--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz. rys.

Twórcy

autor

Pawlak M.

• Technical University of Lodz

Bibliografia

• 1. Alouani A.T., Noureddine A.H., Smoak R.A., “Multivariable Robust Control of a Power Plant Drum Level”, Chapter in New Trends in Systems Theory, Vol. 7 of the series Progress in Systems and Control Theory, New York, Springer Science+Business Media, No. 7, 1991, pp. 65–72.
• 2. Chakrabory S.K., Manna N., Dey S., “Importance of tree-elements boiler drum level control its installation in power plant”, International Journal of Instrumentation and Control Systems, No. 4(2), 2014, pp. 1–12.
• 3. Houtz A., Cascade D., “Feed Forward and Boiler Level Control”, controlguru. com – Practical Process Control, Automation System Group, Kenai, Alaska, USA, 04.2015.
• 4. Houtz A.D, Dynamic Shrink/Swell and Boiler Level Control”, controlguru. com – Practical Process Control, Automation System Group, Kenai, Alaska, USA, 04.2015.
• 5. Kościelny J.M., Korbicz J., „Inteligentny system sterowania i diagnostyki procesow przemysłowych DiaSter” [DiaSter – an inteligent system for industrial processes’ diagnostics and automatic control], Warszawa 2009.
• 6. Lindsley D., “Power-plant control and instrumentation. The control of boilers and HRSG systems”, London: The Institution of Electrical Engineers, 2005.
• 7. Pawlak M., Kościelny J.M., Wasiewicz P., “Method of increasing the reliability and safety of the process through the use of fault tolerant control systems”, Eksploatacja i niezawodność – Maintenance and Reliability, No. 17 (3), 2015, pp. 398–407.
• 8. Pawlak M., “Improve of reliability of power unit which co-firing biomass- cool by implementation diagnostic systems”, Turbomachinery, No. 138, 2010, pp. 56-65.
• 9. Pawlak M. et al., “Elektrohydrauliczna regulacja blokow energetycznych – badania odbiorcze regulacji pierwotnej, wtornej i trojnej” [Electrohydraulic control of power units – acceptance tests of primary, secondary, and tertiary controls], X International Conference „Thermal Power Plants. Operation – Upgrades – Repairs”, Słok, 6–8 June 2011.
• 10. Pawlik M., Strzelczyk F., “Elektrownie” [Power plants], Warszawa, 2010
• 11. Rajkumar T., Ramaa V.M., Gobi K., “Boiler drum level control by using wide open control with three element control system”, Chennai, India, International Monthly Refereed Journal of Research in management and Technology, No. 2, 2013, pp. 85-96.
• 12. Rakowski J., “Automatyka cieplnych urządzeń siłowni“ [Automation of power plants’ thermal equipment], Warszawa 1976.
• 13. Syfert M., Wnuk P., Kościelny J.M., “DiaSter – Intelligent system for diagnostics and automatic control support of industrial processes“, JAMRIS – Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, No. 4, 2011, pp. 41–46.
• 14. Syfert M., Wnuk P., “Przetwarzanie sygnałow w pakiecie PExSim: zasady, techniki, możliwości” [Signal processing in PExSim package: rules, techniques, opportunities], Pomiary – Automatyka – Robotyka [Measurement – Automation – Robotics], No. 11, 2010, pp. 84–89.
• 15. Trybus L., Subczak M., “Jak obecnie uczy się energetykow“ [How do they train power engineers now], XIX Conference of Automation Engineers, Rytro 2015.

Uwagi

1. Wersja polska na stronach 90--96.

2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).