典型過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)-wenkub
2023-01-22 03:32:18 本頁面
【正文】 案； 而當(dāng)燃料量波動(dòng)較大、對(duì)燃燒的經(jīng)濟(jì)性又有較高要求時(shí)，則需采用 燃料量 /空氣量 對(duì)蒸汽壓力的串級(jí) /比值控制方案。 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 。當(dāng)主汽溫因受其它干擾 (如 號(hào) 使主調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令改變副調(diào)節(jié) 溫控制在允許的范圍之內(nèi)，使控制質(zhì) 量得到保證。 針對(duì)上述存在的問題，如果設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)則無法滿足生產(chǎn)工藝的要求。各種階躍干擾對(duì)過熱蒸汽溫度的階躍響應(yīng)曲線如左圖所示。 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。 圖 10－ 1 雙沖量控制系統(tǒng)流程圖及方框圖 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(duì)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(hào)構(gòu)成三沖量串級(jí)控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。 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 。 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(dòng)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。 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 。 ）。 （ 3） 三沖量串級(jí)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。 5℃ 的范圍內(nèi)。 圖 10－ 3 不同干擾對(duì)過熱蒸汽溫度對(duì)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(dòng)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。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。 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(hào)，構(gòu)成前饋－反饋串級(jí)控制系統(tǒng)。 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(dòng)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(duì)穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)保持燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量也相對(duì)穩(wěn)定，并能迅速消除外界干擾對(duì)它們各自的影響 。 圖 10－ 5所示為燃燒過程的兩種基本控制方案。 圖 10－ 6所示的燃燒過程的改進(jìn)型控制方案。液體燃料的過?？諝饬颗c能量損失的關(guān)系圖如圖 10－ 7所示。 因此，煙氣中的含氧量 a 可作為一種衡量經(jīng)濟(jì)燃燒的 間接指標(biāo) 。 蒸汽流量與煙氣中最優(yōu)含氧量之間呈一非線性曲線關(guān)系，在實(shí)際使用時(shí)可用圖 10－ 9所示的折線來近似。 4．爐膛負(fù)壓控制與安全保護(hù)控制方案 圖 10－ 11所示為鍋爐燃燒過程爐膛負(fù)壓及安全保護(hù)控制系統(tǒng)。 （ 3）防“回火”控制：是一個(gè)連鎖保護(hù)控制系統(tǒng)。 （ 2） 產(chǎn)品產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益 任何產(chǎn)品都要求在確保質(zhì)量的前提下，盡可能提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和降低成本、最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益 。 （ 3）變量配對(duì)原則：在變量配對(duì)時(shí)首先要解決產(chǎn)品成分的變量配對(duì)問題。某甲醇分餾的參數(shù)表如表 10－ 1所示。 圖 10－ 14 塔底產(chǎn)品成分控制方案 2．兩端產(chǎn)品質(zhì)量均需控制 當(dāng)塔頂及塔底產(chǎn)品分別需要滿足一定質(zhì)量指標(biāo)時(shí)，則需要對(duì)塔的兩端產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí)進(jìn)行控制。 該控制方案的 設(shè)計(jì)思想 是：為使回流量的變化只影響塔頂組分而不影響塔底組分，設(shè)計(jì)了解耦裝置 ，使蒸汽閥門預(yù)先動(dòng)作，予以補(bǔ)償；同樣，為使蒸汽量的變化只影響塔底組分而不影響塔頂組分，設(shè)計(jì)了另一個(gè)解耦裝置 ，使回流閥預(yù)先動(dòng)作，予以補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)了兩端產(chǎn)品質(zhì)量的解耦控制 。 2．主要內(nèi)容 ① 在熟悉工藝流程、確定控制方案的基礎(chǔ)上，完成工藝流程圖和控制流程圖的繪制； ② 在儀表選型的基礎(chǔ)上完成有關(guān)儀表信息的文件編制； ③ 完成控制室的設(shè)計(jì)及其相關(guān)條件的設(shè)計(jì)； ④ 完成信號(hào)連鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
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