【正文】 則整定 TD、 KD。 圖 312 加入了氧量調(diào)節(jié)器的送風系統(tǒng)仿真圖 前饋信號的作用是作為送風量的給定值。系統(tǒng)包括送風量控制回路、氧量校正回路和前饋調(diào)節(jié) 回路 。對于此對象一般采用 PI 規(guī)律的單回路控制系統(tǒng)，閉環(huán)系統(tǒng)特征方程為： H(s)=1+ W0(S)WPI(S)=0 （ 31） 式中 W0(S)=K0 ， WPI(S)= )11(sTK isPs ? 代入式（ 31），可得特征方程的根： )1( 00 Psi PsKKT KKs ??? （ 32） 顯然 ， Kps取任何值時，閉環(huán)調(diào)節(jié)過程都是非周期過程。通常各子系統(tǒng)衰減率 Ψ=。確保煙氣含氧量為最佳值，即間接保證了燃料量 與 送風量之間的最佳比值。由于熱量信號是根據(jù)蒸汽流量 D 和汽包壓力 Pb的變化反映爐膛發(fā)熱量，所以它不僅能反映燃料量的變化，而且可以反映燃料品質(zhì)的變化。 利用熱量信號的燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng) 對于煤粉鍋爐，直接測量進入爐膛燃燒的煤粉量目前還有困難，或者很難做到精確計量，因此直接用燃料量作為調(diào)節(jié)的信號是不準確的。特別是 在滑壓方式下運行時，汽壓變化范圍大。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)。均無自平衡能力。 汽壓調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性 鍋爐的燃燒過程是一個能量轉(zhuǎn)換 、 傳遞的過程 ， 也就是利用燃料燃燒的熱量產(chǎn)生汽輪機所需蒸汽的過程。目前燃燒過程的經(jīng)濟性是靠維持進入爐膛的燃料量與送風量之間的最佳比值來保證的。 圖 13 燃燒控制系統(tǒng)結構圖 送風量控制子系統(tǒng)同樣經(jīng)大值選擇器及動態(tài)補償后的負荷指令信號，作為給定值調(diào)節(jié)送風量，大值選擇器的作用與燃料調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中小值選擇器的作用相同，即大值選擇器與小值選擇器相配合，以保證負荷增加時先增加送風量， 而負荷降低時先減少燃料量。一次風用于制粉及輸送煤粉， 一次風量的大小亦隨鍋爐的負荷而增減。目前已逐步把常規(guī)控制與計算機控制結合起來， 有的已開始完全采用計算機來進行控制。在本設計中將以汽包鍋爐為控制對象，主要討論大型單元機組燃燒控制過程 方案的特點以及系統(tǒng)的整定 。在煤粉直吹制鍋爐中制粉系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)是為了保證制粉系統(tǒng)正常運行和適應鍋爐負荷的需要，成為燃燒過程自動調(diào)節(jié)的一個組成部分。 大值選擇器中引入給定信號的作用，在于防止低負荷情況下，風量過小而造成燃燒不穩(wěn)定。也就是要保證有足夠的送風量使燃料充分燃燒，同時盡可能減少排煙造成的熱損失。主蒸汽壓力是衡量蒸汽量與外界負荷是否相適應的一個標志。圖 17 所示為 DT 擾動下 Pb、 PM 的階躍響應曲線。其燃燒 率控制由燃料 量控制、 送風量控制以及引風量控制等子系統(tǒng)組成。因此單元制運行鍋爐燃燒控制 系統(tǒng)的有關參數(shù)（也包括其他系統(tǒng)的有關參數(shù)），應加以溫度及壓力修正，以確保測量的精確性。這樣又研究出用熱量信號來間接代替燃料量信號。 帶氧量校正信號的“燃料 空氣”系統(tǒng) 在前面介紹的 燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，燃燒的經(jīng)濟性是由燃料量和送風量成一定比例來保證的。 為減少送風量改變時送 引風之間動態(tài)失調(diào)而造成爐膛壓力 PS波動，自送風調(diào)節(jié)器 PI3 的輸出經(jīng)動態(tài)補償裝置，向引風量調(diào)節(jié) PI4 引入一前饋信號，動態(tài)補償裝置通常采用微分器，以保證靜態(tài)時爐膛壓力 PS等于給定值。 考慮到燃燒過程中引風量為送風量的從動流量，而送風量為燃料量的從動量，因此，為保證整定過程中燃燒過程能安全經(jīng)濟運行，應先整定從動流量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并按此順序?qū)⒏髯酉到y(tǒng)投入自動狀態(tài)。調(diào)節(jié)器參數(shù) Tis 越小， Kps越內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 19 大特征方程負實根越大，調(diào)節(jié)過程越快。 此系統(tǒng)為一帶前饋作用的串級系統(tǒng)，由于送風系統(tǒng)是一快速響應系統(tǒng)，而氧量變化要慢，故可 按照先內(nèi)后外的整定原則，先整定送風量調(diào)節(jié)回路，再整定氧量校正回路，最后確定前饋調(diào)節(jié)器的參數(shù)。由圖 12 所示，燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，由熱量信號 DQ 與負荷指令 LD 相平衡。由于按外擾信號整定比較簡便，因此采用比較普遍。所以要重新 調(diào)整比例帶和積分時間，經(jīng)過反復的調(diào)整，使得曲線的輸出為 4:1 的衰減曲線，此時的 M? =600%，TiM=1。由于 D 的正向作用過大，所以曲線繼續(xù)上升，如圖中 cd 段，使得 PM 為一正向增加的曲線。 當 爐膛壓力控制子系統(tǒng)有階躍輸入時 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路和送風控制子系統(tǒng)響應曲線曲線如圖 340 和 341 所示。 本文由于設計時間 有限， 并且由于本人的能力有限，在設計中不免會存在漏洞和問題，希望各位老師能給予指導和糾正，本人將虛心接受并予以改正。 （ 6） 精度 177。 我會在今后的工作中更好的發(fā)揮自己，為我的母校和我的老師爭光。1% 七、 渦輪流量變送器 技術特性如下： （ 1） 供電電源 24V 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 45 （ 2） 輸出功能 4～ 20mA 兩線 制電流輸出 （ 3） 準確度 級、 級； （ 4） 使用條件 ： 20℃ ～ 50℃ 。% （ 5） 基本誤差 一般為 177。 對于送風控制子系統(tǒng)來說， 相當于沒有輸入，所以送風控制子系統(tǒng)也沒有變化。反復的波動后最終曲線穩(wěn)態(tài)值為零，說明主蒸汽壓力系統(tǒng)可以克服蒸汽流量 DT（外擾）的影響。 圖 327 燃料控制系統(tǒng)仿真方框圖 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 32 圖 328 燃料控制系統(tǒng)響應曲線 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路的參數(shù)整定 燃燒率調(diào)節(jié)回路可看作 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路中的一個環(huán)節(jié) ， 其等效傳函 W1(S)如圖 329， 因此主調(diào)節(jié)器等效對象為 WPM(S)。mA/mA， 由于 KD 越大，則微分器特性越接近理想微分，因此， KD 值取最大值 。D? =V （ 37） 因此： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 25 DVLDVD ??? （ 38） 圖 313 氧量校正輸出曲線 可根據(jù)試驗求得 D? 。已知 W2(S)=，送風調(diào)節(jié)器 采用試驗方法整定時， 首先將 Tiv 設置在 10~20s 之間， V? 放 在 100%位置，將氧量調(diào)節(jié)器開路。 爐膛壓力控制系統(tǒng) 仿真 方 框圖如圖 33 所示，仿真曲線如圖 34 所示。送風控制系統(tǒng)應在爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動的情況下進行整定。主蒸汽壓力控制回路可看作系統(tǒng)的主回路，燃燒率控制可視為系統(tǒng)的內(nèi)回路。而煙氣中的含氧量是檢查燃料量和送風量是否恰當配合的重要指標，因此在上面的系統(tǒng)中， 在燃料量與送風量基本上成比例的基礎上再利用煙氣中的含氧量來校正送風量，就能更有效地保證燃燒的經(jīng)濟性。而 蓄 熱量的 變化和汽壓的變化速度成正比 。 主調(diào)節(jié)器 PI1 接受主蒸汽壓力信號 PM，根據(jù) PM 與給定值 PM0 的偏差，給出負荷指令LD。 壓力控制的任務是維持主蒸汽壓力 PM 穩(wěn)定。燃燒過程控制的主要任務之一是維持蒸汽壓力穩(wěn)定。主蒸汽壓力PM 受到主要擾動來源有二： 其一是燃料量擾動，稱為基本擾動或內(nèi)部擾動。因而常采用控制煙氣中過?？諝庀禂?shù)，或以其校正燃料量與風量之間比值的辦法來保證燃燒過程的經(jīng)濟性。 在調(diào)節(jié)鍋爐燃燒率時，首先由燃料和送風調(diào)節(jié)器 PI1 和 PI3 根據(jù)負荷指令 LD 改變給煤量 M 和總風量 V，使之迅速滿足燃燒及制粉過程的需要。 如果在負荷改變時只改變進入 磨煤機的原煤量，那么進入爐膛的煤粉量的變化就很不及時， 會使汽壓有較大的變動。具體控制任務可分為三個方面：一，穩(wěn)定蒸汽母管壓力，這是燃燒控制系統(tǒng)的第一項任務。而且電能生產(chǎn)還要求高度 的安全可靠性和經(jīng)濟性，尤其是大型骨干機組，這方面的要求更為突出。其生產(chǎn)過程示意圖如圖 11所示。 圖 12 燃燒控制系統(tǒng)原理框圖 燃燒控制子系統(tǒng)采用熱量信號 DQ 作為燃料量的反饋信號，經(jīng)比較器與壓力調(diào)節(jié)器輸出的 負荷指令 LD 相比較，其差值經(jīng)燃料調(diào)節(jié)器后，調(diào)節(jié)進入爐膛的燃料量。因此鍋爐的汽壓控制與汽輪機的負荷控制是相互關 聯(lián)的。隨著鍋爐運行方式的不同，燃料內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 6 系統(tǒng)和燃料品種的不同，其具體任務也有所不同。由于過熱器內(nèi)蒸汽流量 D 不變；因而有 ? PM=? Pb，即 PM與 Pb以相同速度變化。如對于帶基本負荷鍋爐燃燒系統(tǒng)，比較側(cè)重提高經(jīng)濟性及運行工況的穩(wěn)定性；對于帶變動負荷的鍋爐，則比較側(cè)重對負荷變化的響應速度，而兼顧其它。即負荷變化的適應能力，這對于保證汽壓穩(wěn)定是十分重要的。這對汽壓穩(wěn)定是不利的。 即 DQ 實 DST SKTpST SKTCD dddDbdddb ?????? 11 ? （ 28） 式中 D? 為 蒸汽流量信號的分流系數(shù) 。隨著燃料量調(diào)節(jié)過程的結束，燃料量 M 基本穩(wěn)定。在組成燃燒控制回路時，通常強調(diào)適應負荷變化的能力，即隨著負荷指令 LD 的變化，能迅速改變?nèi)紵省? ????????????? ????? ???????? vsspIss Vpps?0 WPI4(S)為正作用 調(diào)節(jié)器參數(shù) s? 、 Tis 按廣義被控對象 W0(S)的特性整定。由圖可以看出，爐膛壓力在送風擾動下經(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 送風量 擾動，有很好的控制效果。所以要重新 調(diào)整比例帶和積分時間，經(jīng)過反復的調(diào)整，使得 輸出為 4:1 的衰減曲線，此時的 o? =180%， Tio=80。整定的方法按內(nèi)擾特性或外擾特性整定。 圖 324 燃燒控制系統(tǒng)方框圖 已知 兩臺磨煤機投入運行時 廣義對象 W5(S)的傳遞函數(shù)為： W5(S) =3)281( s? （ 314） 即 ： ? =20s ? =主調(diào)節(jié)器為正作用，所以輸出也為一正向值，然后進入內(nèi)回路。 圖 338 主蒸汽壓力調(diào)節(jié)回路響應曲線 圖 339 爐膛壓力控制子系統(tǒng)響應曲線 從圖 338 和圖 339 中可以看出，送風控制子系統(tǒng)有輸入時，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。在本文中根據(jù)任務書 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 及整個燃燒控制系統(tǒng)的仿真研究 ， 仿真結果表明 這種控制系統(tǒng)能夠快速響應機組負荷指令變化，有效克服鍋爐燃燒率擾動和汽輪機耗 汽 量 DT 的擾動 影響，改善機組負荷跟蹤性能，提高機組運行經(jīng)濟性。K 2Ti2177。 真心地感謝巴老師給予我的幫助和指導。 ： 86Kpa～ 106Kpa。% （ 6） 變差 不大于基本誤差 （ 7） 反應時間 小于 1秒 （ 8） 恒流性能 mA/ K? 二、 DTL121 型調(diào)節(jié)器的主要技術特性如下： （