典型工業(yè)過程控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-14 16:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 邏輯比值功能，使該控制系統(tǒng)在穩(wěn)定工況下能夠保證空氣和燃料在最佳比值，也能在動態(tài)過程中盡量維持空氣、燃料配比在最佳值附近，因此，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 該方案可方便地在計算機控制裝臵或 DCS中實現(xiàn)，圖中，HLM和 LLM分別是高限限幅器和低限限幅器； HSE和 LSE分別是高選器和低選器。 25 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 雙交叉燃燒控制系統(tǒng)框圖 主被控變量：蒸汽壓力 副被控變量：燃料和空氣 高限限幅器 低限限幅器 高選器 低選器 副環(huán)具有邏輯比值功能 26 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 (三 ) 煙氣含氧量閉環(huán)控制系統(tǒng) 燃燒過程控制保證了燃料和空氣的比值關系，但并不保證燃料的完全燃燒，燃料的完全燃燒與燃料的質量、熱值等因素有關。 不同的鍋爐負荷下， 燃料 量和 空氣 量的最佳 比值 也會不同，因此，需要有一個檢查燃料完全燃燒的指標，并根據(jù)戶該指標控制送風量的大小，衡量燃燒過程是否 完全燃燒 的常用控制 指標 是煙氣中的 含氧量 。 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng) FC FCPCACLS HS蒸汽壓力燃料量 空氣量 含氧量燃料閥 空氣閥I1I2IpI4I3Q2Q1K 煙氣含氧量閉環(huán)控制系統(tǒng)是在原邏輯提量和減量控制系統(tǒng)的基礎上，將原來的定比值改變?yōu)樽儽戎怠? 穩(wěn)態(tài)： I1= I2 = I3 = I4 = Ip Q1 = KQ2 分析提降量過程？ 28 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 爐膛負壓控制 爐膛負壓控制系統(tǒng)中被控變量是爐膛壓力，操縱變量是引風量。當鍋爐負荷變化不大時，可采用單回路控制系統(tǒng)。當鍋爐負荷變化比較大時，應引入擾動量的前饋信號，組成前饋 反饋控制系統(tǒng)。 (四 ) 爐膛負壓控制及安全控制系統(tǒng) 當爐膛負壓過小，甚至為正時，會造成爐膛內(nèi)熱煙氣外冒，影響設備和工作人員的安全；當爐膛負壓過大時，會使大量冷空氣進入爐膛，增加熱量損失，降低爐膛的熱效率。 29 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 防止回火與脫火控制系統(tǒng) （ 1）鍋爐蒸汽壓力的控制 工藝要求鍋爐輸出蒸汽壓力穩(wěn)定。若用單回路控制系統(tǒng)控制，則根據(jù)蒸汽出口壓力控制燃氣量。 燃氣 鍋爐給水 蒸汽 汽包 爐膛 P1T P1C 正 反 如果蒸汽用量大幅度變化，蒸汽壓力控制系統(tǒng)會使燃氣閥門開度大幅變化。但煤氣壓力過高會發(fā)生脫火。 30 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 （ 2） 防止脫火的選擇性控制系統(tǒng) 為防止產(chǎn)生脫火現(xiàn)象 ， 增加一個燃氣高壓保護控制回路 。 用P2T測燃氣壓力 ， P2C的設定值為燃氣高壓上限值 ， 當燃氣壓力低于上限值時 ， P2C輸出高值信號 。 燃氣 P2C 鍋爐給水 ＜ 蒸汽 汽包 爐膛 選擇器 1 P2T P1T P1C 反 反 正 用低選器自動地選擇兩個控制信號中較低的一個，作為閥門的控制信號。 31 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 P2C輸出高值時 ， LS選中 P1C作為輸出 。 系統(tǒng)是以蒸汽壓力為被控變量的簡單控制系統(tǒng) 。 當煤氣壓力超過 P2C給定值時 ， P2C輸出低值 ， LS將改選 P2C作為輸出 。 系統(tǒng)處于燃氣壓力控制時，蒸汽出口壓力控制回路被燃氣壓力安全保護回路所取代。 燃氣 P2C 鍋爐給水 ＜ 蒸汽 汽包 爐膛 選擇器 1 P2T P1T P1C 反 反 正 簡化圖 32 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 燃氣 P2C 鍋爐給水 ＜ 蒸汽 汽包 爐膛 選擇器 1 P2T P1T P1C 反 反 正 （ 3） 防止回火控制系統(tǒng) 在蒸汽壓力定值控制與燃氣高壓自動保護的選擇控制過程中 ， 還可能出現(xiàn)另一種事故：如果因蒸汽負荷很低 ， 導致燃氣流量過低 ， 會出現(xiàn)熄火現(xiàn)象 ， 也必須加以防止 。 33 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 為防止出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，再增加一個燃氣低壓保護控制回路 — P3T、 P3C。 P3C的設定值為燃氣壓力下限值，當燃氣壓力低于下限值時， P3C輸出高值信號，被 HS選中。 燃氣 P2C 鍋爐給水 ＜ 蒸汽 汽包 爐膛 ＞ 選擇器 1 選擇器 2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 反 反 反 選擇控制：當燃氣壓力高于下限值時 ， P3C輸出低值信號 ，不會被 HS選中 。 另一控制方案：采用壓力開關 PSA，當壓力低于下限設定值時，使聯(lián)鎖控制系統(tǒng)動作，切斷燃料控制閥的上游切斷閥，防止回火。 34 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 本系統(tǒng)的選擇器在控制器之后，是三選一系統(tǒng)。當系統(tǒng)處于燃氣壓力保護控制期間，蒸汽出口壓力不能保證符合工藝要求。 燃氣 P2C 鍋爐給水 ＜ 蒸汽 汽包 爐膛 ＞ 選擇器 1 選擇器 2 P3T P3C P2T P1T P1C 正 反 反 反 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 燃燒控制基本方案 FBCFVC?PtCO2CPfC燃料進風O2蒸汽煙氣36 劉玉長 中南大學能源科學與工程學院 熱工過程控制工程 蒸汽過
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