鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 重復(fù)性：≤跨度的177。我個(gè)人設(shè)計(jì)沒有太多的改變書中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，幾乎按照課本《過程控制系統(tǒng)》提供的步驟進(jìn)行，這使我，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)從方案到各種變量的選擇、再到各個(gè)環(huán)節(jié)的選擇及參數(shù)確定、最后到參數(shù)整定，整個(gè)過程有了更清晰的把握，對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了一個(gè)比較清晰的輪廓，這對(duì)于我以后的工作將有很大的影響。 主回路的正、反作用的選擇：與副回路相同，主回路中主控制器的正、反作用要根據(jù)主回路所包括的各個(gè)環(huán)節(jié)的情況來確定，同時(shí)由于副回路是一隨動(dòng)系統(tǒng)，所以可將整個(gè)副回路視為一放大系數(shù)為負(fù)的環(huán)節(jié)來對(duì)待。因此主調(diào)節(jié)器必須具有積分作用，一般都采用 PI 調(diào)節(jié)器。為了消除導(dǎo)線電阻帶來的測(cè)量誤差，不管熱電阻和測(cè)量一邊之間的距 離遠(yuǎn)近，必須使導(dǎo)線電阻的阻值符合規(guī)定的數(shù)值，如果不足，用錳銅電阻絲湊足。熱電阻分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。具體表現(xiàn)在：電動(dòng)Ⅱ型的典型控制信號(hào)為 0~10mADC,電動(dòng)Ⅲ型的典型控制信號(hào)時(shí) 4~20mADC。 調(diào)節(jié)閥的口徑大小，直接決定著控制介質(zhì)流過它的能力。 副變量的選擇 副回路應(yīng)該把生產(chǎn)系統(tǒng)的主要干擾包括在內(nèi)，應(yīng)力求把變化幅度最大、最劇烈和最頻繁的干擾包括在副回路內(nèi)，以充分發(fā)揮副回路改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的作用，保證主參數(shù)的穩(wěn)定，為發(fā)揮這一特殊作用，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，副參數(shù)的選擇應(yīng)使得副回路盡可能多的包括一些擾動(dòng)。從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和實(shí)用性。 圖 過熱蒸汽溫度串級(jí)控制系統(tǒng)原理圖 串級(jí)控制系統(tǒng)的原理方框圖如圖 所示，具有內(nèi)外兩個(gè)回路。 單回路控制系統(tǒng) 單回路控制系統(tǒng)是各種復(fù)雜控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，由于其控制簡單而得到廣泛應(yīng)用。 三． 過熱蒸汽溫度控制原理簡介 過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)采用兩級(jí)噴水減溫，這樣做的目的有兩 個(gè)，一是為了使汽溫調(diào)節(jié)更靈敏，減小熱慣性，二是為了保護(hù)過熱器。它與蒸汽量擾動(dòng)下的情況類似。然而，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，爐膛溫度升高的并不明顯，由爐膛輻射傳給過熱器的熱量比鍋爐蒸汽量增加所需熱量少，因此使輻射式過熱器出口溫度下降。也可以認(rèn)為：提高給水溫度后，在相同燃料下，鍋爐的蒸發(fā)量增加了，因此過熱汽溫 將下降。所以，過熱蒸汽溫度過高或過低都是生產(chǎn)過程所不允許的。 由于過熱器管壁金屬在鍋爐受壓部件中承受的溫度最高，因此必須采用耐高溫的優(yōu)質(zhì)低碳鋼和各種鉻鉬合金鋼等，在最高的溫度部分有時(shí)還要用奧氏體鉻鎳不銹鋼 。中壓鍋爐多為燒煤粉或重油的室燃爐，其過熱氣溫為 450℃，這時(shí)的爐膛輻射傳熱的煙溫可達(dá) 1000℃左右 [3]。 常見鍋爐 設(shè)備的工業(yè)流程如圖 所示 [2]： 過 熱 蒸 汽 送 負(fù) 荷 設(shè) 備熱 空 氣汽 包爐 膛煙 氣 排 出冷 空 氣 送 入水 送 入熱 空 氣 送 往 爐 膛過 熱 器減 溫 器空氣預(yù)熱器 圖 鍋爐設(shè)備主要工藝流程 蒸汽發(fā)生系統(tǒng)由給水泵、給水調(diào)節(jié)閥、省煤器、汽包及循環(huán)管組成。一般規(guī)定過熱汽溫下限不低于其額定值 10℃。過熱蒸汽溫度控制的任務(wù)是維持過熱器出口蒸汽溫度在允許的范圍之內(nèi)，并保護(hù)過熱器，使其管壁溫度不超過允許的工作溫度。 過程控制課程設(shè)計(jì)說明書 —— 鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng) 院系： 化工學(xué)院化工機(jī)械系 班級(jí)： 10 自動(dòng)化（ 1） 姓名： 李 正 智 學(xué)號(hào)： 1 0 2 0 3 0 1 0 1 6 日期： 20xx/12/220xx/12/15 指導(dǎo)老師： 王淑欽老師 引言 蒸汽溫度是鍋爐安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主要參數(shù)，因此對(duì)蒸汽溫度控制要求嚴(yán)格。 過熱蒸汽溫度是鍋爐汽水系統(tǒng)中的溫度最高點(diǎn)，過熱蒸汽溫度過高或過低，對(duì)鍋爐運(yùn)行及蒸汽設(shè)備是不利的。通常，高參數(shù)電廠都要求保持過熱汽溫在 540℃的范圍內(nèi)。燃料和熱空氣按照一定的比例進(jìn)入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生飽和蒸汽 Ds ，然后經(jīng)過熱器成一定汽溫的過熱蒸汽 D，匯集至蒸汽母管。高壓鍋爐，尤其超高壓鍋爐，加熱水的熱量和過熱熱量增大很多，而蒸發(fā)熱減少，當(dāng)有中間再過熱時(shí)，情況更為突出，這時(shí)必須把一部分過熱器受熱布置在爐膛內(nèi)，是吸收部分輻射熱。鍋爐運(yùn)行中如果管子承受的溫度超過材料的持久強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度或表面氧化所容許的溫度限值，則會(huì)發(fā)生管子爆裂等事故。 過熱蒸汽溫度控制對(duì)象的靜動(dòng)態(tài)特性 靜態(tài)特性 鍋爐負(fù)荷與過熱汽溫的關(guān)系 [4] 鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，爐膛燃燒的燃料增加，但是，爐膛中的最高的溫度沒有多大的變化，爐膛輻射放熱量相對(duì)變化不大，因此爐膛溫度增高不大。則是否投入高壓給水加熱器將使給水溫度相差很大，這對(duì)過熱汽溫有顯著的影響?？梢姡@兩種型式的過熱器對(duì)蒸汽流量的擾動(dòng)的反映恰好相反，只要設(shè)計(jì)上配合得當(dāng)，就能使過熱其出口汽溫隨蒸汽流量變化的影響減小。 蒸汽溫度在減溫水量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性 當(dāng)減溫水量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，雖然減溫器出口處汽溫已發(fā)生變化，但要經(jīng)過較長的過熱器管道才能使出口汽溫發(fā)生變化，其擾動(dòng)地點(diǎn)（過熱器入口）與測(cè)量蒸汽溫度的地點(diǎn)（過熱器出口）之間有著較大的距離，此時(shí)過熱器是一個(gè)有純滯后的多容對(duì)象。第一級(jí)噴水減溫器布置在前屏過熱器之后，調(diào)節(jié)量較大且調(diào)節(jié)惰性大，用來調(diào)節(jié)因負(fù)荷、給水溫度和燃料性質(zhì)變化而引起的汽溫變化，為粗調(diào)。由圖 可知，這種調(diào)節(jié)方法是最不理想的。內(nèi)回路由導(dǎo)前汽溫變送器、副調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、減溫水調(diào)節(jié)閥及減溫器組成；外回路由主汽溫對(duì)象、汽溫變送器、主調(diào)節(jié)器及整個(gè)內(nèi)回路組成。 再者，在 串級(jí)控制系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器串聯(lián)工作，但是以主調(diào)節(jié)器為主導(dǎo)，保證主變量為目的，在整個(gè)控制過程兩個(gè)
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