nvvaaa過程控制課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-31 18:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 等參數(shù)協(xié)調(diào)動(dòng)作。其中燃料量控制和送風(fēng)量控制兩個(gè)子系統(tǒng)根據(jù)燃燒率指令分別調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛的燃料量與送風(fēng)量，保證爐膛熱負(fù)荷滿足外界負(fù)荷變化的需要，同時(shí)保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。引風(fēng)量控制子系統(tǒng)根據(jù)爐膛壓力調(diào)節(jié)引風(fēng)量，由于爐膛壓力能迅速反映送風(fēng)和引風(fēng)的擾動(dòng)，因此根據(jù)爐膛壓力調(diào)節(jié)引風(fēng)與送風(fēng)協(xié)調(diào)變化，維持爐膛壓力穩(wěn)定。5 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)被控對(duì)象的環(huán)節(jié)劃分鍋爐燃燒流程是一個(gè)復(fù)雜過程：燃料與相應(yīng)的送風(fēng)量進(jìn)入爐膛，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量被布置在爐膛四周的蒸發(fā)受熱面吸收而產(chǎn)生蒸汽，蒸汽流進(jìn)過熱器加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽由蒸汽管道送入汽輪機(jī)做功。根據(jù)其生產(chǎn)流程，可畫出壓調(diào)節(jié)對(duì)象的方框圖，如圖51所示。 圖51 汽壓被控對(duì)象方框圖 鍋爐燃燒部分 鍋爐燃燒部分包括燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作之后，燃料進(jìn)入爐膛燃燒，所釋放的熱量由爐內(nèi)受熱面吸收的整個(gè)過程。單位時(shí)間爐膛內(nèi)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(fù)荷)Qr的變化。燃燒和傳熱過程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)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(duì)流傳熱同時(shí)進(jìn)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(gè)有分布參數(shù)的容積。因此，簡單又準(zhǔn)確的表達(dá)上述燃燒和傳熱的動(dòng)態(tài)關(guān)系較為困難，一般可用一個(gè)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(shù)可近似用一個(gè)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(fù)荷Qr變化的比例系數(shù)，kJ/kg； τB——燃料量改變至爐膛熱負(fù)荷變化的純滯后時(shí)間，ｓ。 蒸發(fā)部分 對(duì)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(chǔ)存在鍋爐中。爐膛熱負(fù)荷的變化會(huì)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(guān)系。以熱量信號(hào)DQ與蒸汽流量信號(hào)D之差為輸入量，以汽包壓力Pb為輸出量，這是一個(gè)積分環(huán)節(jié)，其積分時(shí)間的大小取決于鍋爐的蓄熱系數(shù)Cb。所以環(huán)節(jié)2的傳遞函數(shù)表示為： （52） 其中Cb——蓄熱系數(shù)，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(jìn)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(guān)，它們之間的關(guān)系可用一個(gè)比例環(huán)節(jié)來表示，其傳遞函數(shù)為： (53) 其中Rrh——過熱器動(dòng)態(tài)阻力，cm2/s。 主蒸汽管道部分 把主蒸汽管道看作一個(gè)容量系數(shù)為CM的容積，則以鍋爐的蒸汽量與進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽量（汽輪機(jī)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(guān)系表示為一個(gè)積分環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為： （54） 其中CM——主蒸汽管道容量系數(shù)，kg/MPa。 汽輪機(jī)部分 汽輪機(jī)通汽量DT決定于主蒸汽壓力PT和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度μT，它們之間的關(guān)系可近似描述為： (55) 其中，RT為汽輪機(jī)動(dòng)態(tài)通流阻力系數(shù)；KT為調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)放大系數(shù)。6 控制方案 鍋爐燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)外界對(duì)鍋爐輸出的蒸汽負(fù)荷的要求，同時(shí)還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。一臺(tái)鍋爐的燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量三者的控制任務(wù)是不可分開的，可以用三個(gè)控制器控制這三個(gè)控制變量，但彼此之間應(yīng)互相協(xié)調(diào)，才能可靠工作。對(duì)給定出水溫度的情
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