【正文】 圖25 帶氧量校正的燃料空氣系統(tǒng)與“燃料空氣”系統(tǒng)相比，此方案的送風(fēng)量控制采用串級型比值控制系統(tǒng)，引入鍋爐煙氣含氧量信號O，經(jīng)校正調(diào)節(jié)器PI5，對燃料量與送風(fēng)量之間的比值進(jìn)行校正。因此以代表鍋爐實(shí)際負(fù)荷的蒸汽流量信號D經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)換器后，作為煙氣最佳含氧量的給定值。隨著燃料量調(diào)節(jié)過程的結(jié)束，燃料量M基本穩(wěn)定。第三章 燃燒控制系統(tǒng)的參數(shù)整定根據(jù)燃燒控制系統(tǒng)的組成和工作原理可知，燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級型系統(tǒng)。若以燃料量控制子系統(tǒng)代表燃燒率調(diào)節(jié)回路，則子系統(tǒng)的反饋信號代表燃燒率信號。同時(shí)，燃燒控制系統(tǒng)的整定，還必須考慮燃燒特點(diǎn)，整定過程要保證燃燒過程安全經(jīng)濟(jì)的情況下進(jìn)行。在組成燃燒控制回路時(shí)，通常強(qiáng)調(diào)適應(yīng)負(fù)荷變化的能力，即隨著負(fù)荷指令LD的變化，能迅速改變?nèi)紵?。即燃料控制系統(tǒng)的整定應(yīng)在送風(fēng)和爐膛壓力控制系統(tǒng)投入自動(dòng)的情況下進(jìn)行整定。一般燃煤鍋爐的爐膛壓力保持在2mmH2O左右，即處于負(fù)壓狀態(tài)。圖32 爐膛壓力控制系統(tǒng)等效框圖首先確定調(diào)節(jié)器的正反作用。 WPI4(S)為正作用調(diào)節(jié)器參數(shù)、Tis按廣義被控對象W0(S)的特性整定?？刹捎盟p曲線法進(jìn)行調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，取Ψ=，此時(shí)通過仿真，并調(diào)整調(diào)節(jié)器的參數(shù)，可得到4:1的衰減曲線。從偏差產(chǎn)生到調(diào)節(jié)器產(chǎn)生控制作用以及操縱量改變到被控量（被調(diào)量）發(fā)生變化又要經(jīng)過一定的時(shí)間，可見，這種反饋控制方案的本身決定了無法將干擾對被控量的影響克服在被控量偏離設(shè)定值之前，從而限制了這類控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的進(jìn)一步提高。按照這種理論構(gòu)成的控制系統(tǒng)稱為前饋控制系統(tǒng)。由圖可以看出，爐膛壓力在送風(fēng)擾動(dòng)下經(jīng)過幾次振蕩最終回到零，說明爐膛壓力控制子系統(tǒng)能夠克服送風(fēng)量擾動(dòng)，有很好的控制效果。送風(fēng)量調(diào)節(jié)器WPI3(S)正反作用的確定，依據(jù)六邊形法則判斷為， WPI3(S)為正作用圖37 送風(fēng)控制系統(tǒng)方框圖送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路中，調(diào)節(jié)參數(shù)、Tiv按W2(S)的動(dòng)態(tài)特性整定。然后改變比例帶，使風(fēng)量變化近似比例環(huán)節(jié)。圖38 LD擾動(dòng)對V的響應(yīng)方框圖圖39 V響應(yīng)曲線氧量校正調(diào)節(jié)器WPI5(S)正反作用的確定，依據(jù)六邊形法則判斷為， WPI5(S)為正作用氧量校正調(diào)節(jié)器的參數(shù)按W3(S)的動(dòng)態(tài)參數(shù)整定（近似認(rèn)為內(nèi)回路為比例環(huán)節(jié)，比例系數(shù)為I）。所以要重新調(diào)整比例帶和積分時(shí)間，經(jīng)過反復(fù)的調(diào)整，使得輸出為4:1的衰減曲線，此時(shí)的=180%，Tio=80。靜態(tài)時(shí)：LD=DQ=D （36）結(jié)合送風(fēng)調(diào)節(jié)：LD圖316 LD擾動(dòng)下送風(fēng)控制系統(tǒng)仿真方框圖（b）由圖可得： （310）由式（39）和式（310）可知： （311）圖317 LD擾動(dòng)下送風(fēng)V響應(yīng)曲線（b）加入前饋后做負(fù)荷擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)，觀察響應(yīng)曲線，仿真方框圖如圖318所示。因此，加入前饋調(diào)節(jié)器后系統(tǒng)的波動(dòng)比未加時(shí)小得多，說明加入前饋調(diào)節(jié)器后系統(tǒng)的性能比未加入時(shí)要好。整定的方法按內(nèi)擾特性或外擾特性整定。根據(jù)前面對于熱量信號的分析，在負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)，熱量信號DQ不變，即有：DQ=D+=0 （312）由此可得： （313）由圖12可知，本系統(tǒng)所采用的熱量信號按理想熱量信號形式組成，即：DQ=D+ （314）比較式（413）與式（414）兩式，若忽略慣性的影響，則：KDTD=Cb （315）已知Cb=70s圖320 燃料量擾動(dòng)下熱量信號仿真方框圖熱量信號在燃料量擾動(dòng)下的響應(yīng)曲線如圖321所示。由響應(yīng)曲線可以看出熱量信號有跳變后很快恢復(fù)到零，基本能反映燃料量的變化。圖324 燃燒控制系統(tǒng)方框圖已知兩臺(tái)磨煤機(jī)投入運(yùn)行時(shí)廣義對象W5(S)的傳遞函數(shù)為：W5(S) = （314）即： =20s=即：WPI2(S)=將此調(diào)節(jié)器放入系統(tǒng)中，此時(shí)的SIMULINK仿真方框圖如圖327所示，系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線如圖328所示。由曲線可求得WPM(S)的特征參數(shù)。 圖331 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路仿真框圖主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路響應(yīng)曲線如圖332所示。主調(diào)節(jié)器為正作用，所以輸出也為一正向值，然后進(jìn)入內(nèi)回路。再與給定值相比較，又使得D為一負(fù)向增加的值，曲線向下如圖中de段。由圖336可以看出，對送風(fēng)控制子系統(tǒng)來說，相當(dāng)于有個(gè)負(fù)荷輸入作用，與送風(fēng)控制子系統(tǒng)有負(fù)荷輸入作用時(shí)基本相同，只不過是這個(gè)負(fù)荷不是標(biāo)準(zhǔn)的階躍信號而已，由圖可以看出送風(fēng)控制子系統(tǒng)的相應(yīng)速度較快。圖335 燃燒控制系統(tǒng)整體方框圖圖336 負(fù)荷增加時(shí)V和M的響應(yīng)曲線當(dāng)負(fù)荷指令LD有負(fù)向單位階躍輸入時(shí)送風(fēng)V和燃料量M響應(yīng)曲線如圖337所示。圖338 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路響應(yīng)曲線圖339 爐膛壓力控制子系統(tǒng)響應(yīng)曲線從圖338和圖339中可以看出，送風(fēng)控制子系統(tǒng)有輸入時(shí)，主系統(tǒng)沒有輸出，也就是說子系統(tǒng)對主系統(tǒng)沒有影響。從圖中可以看出，爐膛壓力控制子系統(tǒng)有輸入時(shí)，主系統(tǒng)沒有輸出，也就是說子系統(tǒng)對主系統(tǒng)沒有影響。送風(fēng)控制系統(tǒng)可以克服擾動(dòng)最終達(dá)到穩(wěn)定，只是調(diào)節(jié)時(shí)間較長。這是因?yàn)椋〞r(shí)按照先子系統(tǒng)后主系統(tǒng)的順序進(jìn)行整定的，所以子系統(tǒng)不會(huì)對主系統(tǒng)產(chǎn)生影響（即送風(fēng)、引風(fēng)系統(tǒng)是從動(dòng)系統(tǒng)，而主蒸汽壓力控制系統(tǒng)是主動(dòng)系統(tǒng)）。在本文中根據(jù)任務(wù)書的基本要求做出燃燒控制系統(tǒng)基本方案介紹和各子系統(tǒng)的仿真及整個(gè)燃燒控制系統(tǒng)的仿真研究，仿真結(jié)果表明這種控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷指令變化，有效克服鍋爐燃燒率擾動(dòng)和汽輪機(jī)耗汽量DT的擾動(dòng)影響，改善機(jī)組負(fù)荷跟蹤性能，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。參考文獻(xiàn)[1] 李遵基．熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)．北京．中國電力出版社．1997年：139180[2] 張子棟，王懷彬，李炳熙．鍋爐自動(dòng)調(diào)節(jié)．哈爾濱．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．1994年：148158[3] 張亮明，夏桂娟．工業(yè)鍋爐熱工檢測與過程控制．天津．天津大學(xué)出版社．1997年：239261[4] 胡壽松．自動(dòng)控制原理．北京．科學(xué)出版社．2001年：50160[5] 黃忠霖．控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真．北京．國防工業(yè)出版社．2001年：250295[6] 金以慧．過程控制．北京．清華大學(xué)出版社．1993年：160185[7] ：86121[8] 莫 彬．過程控制工程．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．1991年：136158[9] 侯志林．過程控制與自動(dòng)化儀表．西安．西安理工大學(xué)．2004年：147190[10] 張玉鐸,：142195[11] ：7499[12] Ⅱ：72187[13] 太原工學(xué)院，Ⅱ：128193[14] ，：5284[15] Owens, Control [16] Norman for Process Measurement and Edition,Published in ,[17] approach to multivariable bustion control design. Journal of Process (4).291301附 錄一、壓力變送器的主要技術(shù)特性如下：（1） 輸入信號 壓力或差壓（2） 輸出信號 0～（3） 負(fù)載電阻 0～（4） 靈敏度 177。%（6） 變差 不大于基本誤差（7） 反應(yīng)時(shí)間 小于1秒（8） 恒流性能 mA/ K二、DTL121型調(diào)節(jié)器的主要技術(shù)特性如下：（1） 輸入信號 0～（2） 輸出信號 0～（3） 負(fù)載電阻 0～3 K（4） 積分增益 180倍（5） 微分增益 約5倍（6） 干擾系數(shù) 當(dāng)TI為檔時(shí)，F(xiàn)=1+（7） 定值穩(wěn)定度 177?！?0176。K2Ti2177。%（7） 負(fù)載電阻 0～六、DGA—02型恒流給定器技術(shù)特性如下：（1） 輸出電流 0～（2） 負(fù)載電阻 0～3 K（3） 再現(xiàn)性 %（4） 恒流性能 （每變化1 K）%（5） 刻度誤差 177。：86Kpa～106Kpa。 我大學(xué)的四年生活即將結(jié)束。真心地感謝巴老師給予我的幫助和指導(dǎo)。47