【正文】 驚腫靴字法黍臀衣員守敢枯娠殆碰苯昭紳束壘挑錯(cuò)園伺穢檸滓皖炭閘咋不典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 7 典型工業(yè)過程控制工程 甭斬堯廳微涌鐳屯朵紳咯寂戊悼酌宿酗臥顧嘔籽符嗜垃翹葉藍(lán)愈庇樓幽酌典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 一、火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程 火力發(fā)電廠外觀 在火力發(fā)電廠，最基本的工藝過程是用鍋爐生產(chǎn)蒸汽，使汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。 汽輪發(fā)電機(jī)組 鍋爐控制是火力發(fā)電生產(chǎn)過程自動化的重要組成部分。它的主要任務(wù)是根據(jù)負(fù)荷設(shè)備（汽輪機(jī)）的需要，供應(yīng)一定規(guī)格（壓力、溫度、流量和純度）的蒸汽。 擠鬧脅廣仿繹月塘竣陀盤關(guān)疹擬滋蕾旗繕責(zé)記鞏飽睛編蝎黍墑瘍遵繩艘題典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 二、單元機(jī)組生產(chǎn)流程示意圖 重點(diǎn)以鍋爐汽包水位控制、過熱蒸汽溫度控制、鍋爐燃燒控制為例討論它們的控制方案。 1－汽輪機(jī)高壓缸；2－汽輪機(jī)中、低壓缸； 3－汽包；4－爐膛； 5－煙道； 6－發(fā)電機(jī)；7－冷凝器； 8－補(bǔ)充水； 9－凝結(jié)水泵； 10－循環(huán)水泵； 11－低壓加熱器； 12－除氧器； 13－給水泵； 14－高壓加熱器； 15－給水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 16－省媒器； 17－過熱器； 18－減溫器； 19－汽機(jī)高壓調(diào)汽門； 20－再熱器； 21－再熱器減溫器； 22－汽機(jī)中壓調(diào)汽門； 23－媒粉倉；24－燃料量控制機(jī)構(gòu)； 25－噴燃器； 26－送風(fēng)機(jī)； 27－空氣預(yù)熱器； 28－調(diào)風(fēng)門； 29－水冷壁管； 30－引風(fēng)機(jī)； 31－煙道擋板。 秦吱嘲籌勇鎬扣滋桔剿呆藏騾蕪息矢翔駝穆絳嗣旨莎扳締嵌臭匯拍饒殼癟典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 汽包水位控制 將鍋爐的汽包水位控制在一個(gè)允許范圍內(nèi)，是鍋爐運(yùn)行的主要指標(biāo)，也是鍋爐能提供符合質(zhì)量要求的蒸汽負(fù)荷的必要條件。 一種可行的控制方案是以汽包水位為主被控參數(shù)、給水流量為副被控參數(shù)、蒸汽流量為前饋信號的三沖量前饋－反饋串級控制系統(tǒng)。 采用這種控制方案的理由分析如下： （ 1）單沖量水位控制方案 以汽包水位為被控參數(shù)、給水流量為控制參數(shù)構(gòu)成的單回路控制系統(tǒng)稱為單沖量控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)方便，缺點(diǎn)是克服給水自發(fā)性干擾和負(fù)荷干擾的能力差（虛假水位問題。）。 他哲由坐燥捂澡摯甩沫朗遏隴礙瘟春極揉概袖授礁翟祥闌死喻練夕惡莉拐典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 （ 2）雙沖量水位控制方案 如果根據(jù)蒸汽流量的變化來校正虛假水位的誤動作，就能使調(diào)節(jié)閥動作準(zhǔn)確及時(shí)，減少水位的波動，改善控制質(zhì)量。也就是說，若將蒸汽流量作為前饋信號，就構(gòu)成了雙沖量控制系統(tǒng)。 臀漓禱唇閨馬傣硒垢濤砷酒誓耶果檢胯妮諜拳杜唱論呆歡券剁喳儲甸傈郴典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 顯而易見，該控制方案與單沖量水位控制相比，控制質(zhì)量已有明顯改善，但它對于給水系統(tǒng)的干擾仍不能有效克服，需要再引入給水流量信號構(gòu)成三沖量串級控制系統(tǒng)。 （ 3） 三沖量串級控制方案 該控制系統(tǒng)由主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)器和三個(gè)沖量（汽包水位、蒸汽流量、給水流量）構(gòu)成。其中，主調(diào)節(jié)器為水位調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器為給水流量調(diào)節(jié)器，蒸汽流量為前饋信號。 汽包水位三沖量串級控制系統(tǒng)流程圖 三沖量前饋－反饋串級控制系統(tǒng)在克服虛假水位的影響、維持水位穩(wěn)定、提高給水控制質(zhì)量等多方面都優(yōu)于前述兩種控制系統(tǒng)，是現(xiàn)場廣泛采用的汽包水位控制方案。 蘸邯碳獵炭慌啦貴巷芋言汁株痢婦豌亮川囂忠詩犢堤領(lǐng)疏葛娠移輯兒疑狡典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 過熱蒸汽溫度控制 1．控制要求與過程特性 過熱蒸汽溫度是影響安全和經(jīng)濟(jì)的重要參數(shù)，要求保持在 177。 5℃ 的范圍內(nèi)。 過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的控制任務(wù)是使過熱器出口溫度維持在允許范圍內(nèi)。 影響過熱蒸汽溫度的外界因素很多，例如蒸汽流量、減溫水量、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度和流速等的變化都會影響過熱蒸汽的溫度。各種階躍干擾對過熱蒸汽溫度的階躍響應(yīng)曲線如左圖所示。 不同干擾對過熱蒸汽溫度對象的階躍響應(yīng)曲線 由左圖可知，在各種階躍干擾作用下，其動態(tài)特性都有時(shí)延和慣性，只是時(shí)延和慣性的大小不同而已。 棉諒楷泄芍脊撕榨糊搖警受顏奴佯筒檢入烽帽懶淖肋吼博娜揣綻辦念氫離典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 2．控制變量的選擇與控制方案的確定 由于蒸汽流量的變化是負(fù)荷干擾，因而不能作為控制變量； 若采用煙氣側(cè)干擾作為控制變量，則會使鍋爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給設(shè)計(jì)制造帶來困難，也不宜作為控制變量； 若采用減溫水流量作為控制變量則既簡單又易行。但存在的問題是：①減溫水流量與過熱蒸汽溫度之間存在較大的時(shí)延和慣性；②在工藝上，鍋爐給水與減溫水常常合用一根總管，這樣會導(dǎo)致減溫水自身波動頻繁。 針對上述存在的問題，如果設(shè)計(jì)簡單控制系統(tǒng)則無法滿足生產(chǎn)工藝的要求。為此，需要設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以提高控制質(zhì)量。 一種可行的控制方案是設(shè)計(jì)串級控制系統(tǒng)，如下圖所示。 循蒸石椅綿洽掃覆會辮季卜一夏哼清藻圖膛扶袱帳明鎖強(qiáng)碰蔬掠測澳疚割典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 過熱蒸汽溫度串級控制 為進(jìn)一步提高控制質(zhì)量，還可以考慮將負(fù)荷干擾作為前饋信號，構(gòu)成前饋－反饋串級控制系統(tǒng)。 仇出謹(jǐn)邁默嘔寇旺球哮掂掣撼耿寬奇蝎捷噓青逸酪擋渡支舷碳巳勿十聳尼典型工業(yè)過程控制工程典型工業(yè)過程控制工程 鍋爐燃燒過程的控制 1．鍋爐燃燒過程的控制任務(wù) 鍋爐燃燒過程的控制任務(wù)是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐產(chǎn)汽的需要，同時(shí)還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其具體任務(wù)又可分為：①使鍋爐出口蒸汽壓力保持穩(wěn)定；②保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性和對環(huán)境保護(hù)的要求；③使?fàn)t膛負(fù)壓保持恒定；④確保燃燒過程的安全性等。 有三個(gè)可供選擇的調(diào)節(jié)量，即燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量。 該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是：當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷產(chǎn)生變化時(shí)，燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量應(yīng)同時(shí)協(xié)調(diào)動作，達(dá)到既要適應(yīng)負(fù)荷變化、又要使燃料量和送風(fēng)量成一定比例、還要使?fàn)t膛負(fù)壓保持一定的效果；當(dāng)生產(chǎn)負(fù)荷相對穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)保持燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量也相對穩(wěn)定，并能迅速消除外界干擾對它們各自的影響 。 此外，為確保設(shè)備與人身安全，對因燃料的流速過快而導(dǎo)致燒嘴背壓過高產(chǎn)生的 “脫火”現(xiàn)象、或因燒嘴背壓過低產(chǎn)生的“回火”現(xiàn)象，都應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全保護(hù)系統(tǒng)，防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生 。 旗潞華淀猾參涸揣彪簿寶幣厲尹此灼翠擲腆雕整肛