nvvaaa過程控制課程設計(編輯修改稿)
2024-08-31 18:40 本頁面
【文章內容簡介】 等參數協(xié)調動作。其中燃料量控制和送風量控制兩個子系統(tǒng)根據燃燒率指令分別調節(jié)進入爐膛的燃料量與送風量，保證爐膛熱負荷滿足外界負荷變化的需要，同時保證燃燒的經濟性。引風量控制子系統(tǒng)根據爐膛壓力調節(jié)引風量，由于爐膛壓力能迅速反映送風和引風的擾動，因此根據爐膛壓力調節(jié)引風與送風協(xié)調變化，維持爐膛壓力穩(wěn)定。5 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)被控對象的環(huán)節(jié)劃分鍋爐燃燒流程是一個復雜過程：燃料與相應的送風量進入爐膛，燃料燃燒產生的熱量被布置在爐膛四周的蒸發(fā)受熱面吸收而產生蒸汽，蒸汽流進過熱器加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽由蒸汽管道送入汽輪機做功。根據其生產流程，可畫出壓調節(jié)對象的方框圖，如圖51所示。 圖51 汽壓被控對象方框圖 鍋爐燃燒部分 鍋爐燃燒部分包括燃料調節(jié)機構動作之后，燃料進入爐膛燃燒，所釋放的熱量由爐內受熱面吸收的整個過程。單位時間爐膛內燃燒的燃料量B的變化首先引起爐膛受熱面的燃料發(fā)熱量(爐膛熱負荷)Qr的變化。燃燒和傳熱過程是一個復雜的化學物理過程，燃料量改變后，首先將熱量傳給受熱面的金屬管壁(輻射傳熱和對流傳熱同時進行)，然后將熱量傳給鍋爐的汽水容積。而金屬管壁的熱量及汽水熱容量又是一個有分布參數的容積。因此，簡單又準確的表達上述燃燒和傳熱的動態(tài)關系較為困難，一般可用一個滯后環(huán)節(jié)(其中大部分是容積滯后)來表示，不致引起過大的誤差，所以環(huán)節(jié)1的傳遞函數可近似用一個帶有純滯后的比例環(huán)節(jié)來表示： (51) 式中KB——燃料量B變化引起鍋爐爐膛熱負荷Qr變化的比例系數，kJ/kg； τB——燃料量改變至爐膛熱負荷變化的純滯后時間，ｓ。 蒸發(fā)部分 對于鍋爐受熱面，其流入量是燃料燃燒后傳給受熱面的熱量Qr，并有一部分熱量儲存在鍋爐中。爐膛熱負荷的變化會引起汽包壓力Pb的變化，而汽包壓力Pb反映了流入熱量與流出熱量的平衡關系。以熱量信號DQ與蒸汽流量信號D之差為輸入量，以汽包壓力Pb為輸出量，這是一個積分環(huán)節(jié)，其積分時間的大小取決于鍋爐的蓄熱系數Cb。所以環(huán)節(jié)2的傳遞函數表示為： （52） 其中Cb——蓄熱系數，kg/MPa； DQ——用蒸汽流量單位表示的鍋爐汽水容積吸熱量，kg/s。 其中 i＂——過熱器焓值，kJ/kg； iｓ——給水焓值，kJ/kg； 過熱器部分 過熱器的進口壓力是汽包壓力Pb，出口壓力為主蒸汽壓力PT，汽包壓力與主蒸汽壓力之差PbPT與過熱器流通阻力、蒸汽流量D有關，它們之間的關系可用一個比例環(huán)節(jié)來表示，其傳遞函數為： (53) 其中Rrh——過熱器動態(tài)阻力，cm2/s。 主蒸汽管道部分 把主蒸汽管道看作一個容量系數為CM的容積，則以鍋爐的蒸汽量與進入汽輪機的蒸汽量（汽輪機的通汽量）之差DDT為輸入，以主蒸汽壓力PT為輸出，它們之間的關系表示為一個積分環(huán)節(jié)，其傳遞函數為： （54） 其中CM——主蒸汽管道容量系數，kg/MPa。 汽輪機部分 汽輪機通汽量DT決定于主蒸汽壓力PT和汽輪機調節(jié)閥開度μT，它們之間的關系可近似描述為： (55) 其中，RT為汽輪機動態(tài)通流阻力系數；KT為調節(jié)閥的靜態(tài)放大系數。6 控制方案 鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的基本任務是使燃料燃燒所提供的熱量適應外界對鍋爐輸出的蒸汽負荷的要求，同時還要保證鍋爐安全經濟運行。一臺鍋爐的燃料量、送風量和引風量三者的控制任務是不可分開的，可以用三個控制器控制這三個控制變量，但彼此之間應互相協(xié)調，才能可靠工作。對給定出水溫度的情
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