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正文內(nèi)容

火電廠鍋爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文)word格式(編輯修改稿)

2025-01-11 03:35 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 , ? 為過程的純滯后時(shí)間, To 為過程的等效容積滯后時(shí)間。在鍋爐爐膛的整個(gè)溫度范圍內(nèi),對(duì)象的增益、容積滯后時(shí)間和純滯后時(shí)間都是爐膛溫度和負(fù)載的非線性函數(shù)。 K。隨鍋爐爐膛內(nèi)溫度升高而減小, To 隨鍋爐爐膛內(nèi)的溫度升高而增大。機(jī)理建模和計(jì)算機(jī)仿真分析以及實(shí)驗(yàn)辨識(shí)等也證明了這一模型的可行性。 爐膛溫度控制方法的選擇 雙交叉燃燒控制是以鍋爐爐膛溫度為主被控量、燃料和空氣并列為 副被控變量的串級(jí)控制系統(tǒng)。其中,兩個(gè)并列的副環(huán)具有邏輯比值功能。使該控制系統(tǒng)在穩(wěn)定工作的情況下保證空氣和燃料的最佳比值,也能在動(dòng)態(tài)過程中盡量維持空氣、燃料在最佳比值附近,因此,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 在煤粉流量調(diào)節(jié)回路中,爐溫 PID 的輸出 A1 與根據(jù)實(shí)測空氣流量折算成需要的煤粉流量之后,分別乘以一個(gè)偏置系數(shù) K3,得到信號(hào) A2,乘以一個(gè)偏置系數(shù) K4 得到信號(hào) A3,A A A3 三者經(jīng)過高低選擇器比較,選中者作為煤粉流量 PID 的設(shè)定值。空氣流量調(diào)節(jié)回路中,爐溫 PID 的輸出 B1,與根據(jù)實(shí)測煤粉流量折算成所須 空氣流量之后,分別乘上一個(gè)偏置系數(shù) K1 得到信號(hào) B2,乘上偏置系數(shù) K2 得到信號(hào) B3, B B B3 三者經(jīng)高低選擇器比較,選中者乘上流量補(bǔ)償系數(shù),送到空氣 PID 作為設(shè)定值。 其系統(tǒng)組成原理圖如圖 所示。 系統(tǒng)單元元件的選擇 溫度檢測變送器的選擇 在本次設(shè)計(jì)中,選用熱電阻溫度變送器,它的量程單元的原理圖如 圖 。 K 1K 2K 3K 4?流量變送器流量變送器空氣 P ID煤粉 P ID溫度 P ID 調(diào)節(jié)器設(shè)定 爐溫設(shè)定空燃比煤粉熱值限制器KB 1B 2B 3B 4B 5A 1A 2A 3A 6圖 雙交叉限幅燃燒控制原理 A B CtE1IC2ICFVTVnCiC)2~1(iDW 1fDW2fDW3fDW1iR 2iRzVCuR6iR5iR4iR3iR7iRiW fW3fR 2fR20fR21fR19fR 12fR 9fR5fR18fR 17fR8fR7fR3sV 2sV 1sV 放 大 單 元 圖 熱電偶溫度變送器與各種測溫?zé)犭娕寂浜鲜褂?,可將溫度信?hào)線性地轉(zhuǎn)換成為 4~20mADC 電流信號(hào)或 1~ 5VDC 電壓信號(hào)輸出,它是由量程單元和放大單元兩部分組成的。 熱電偶溫度變送器的主要特點(diǎn)是采用非線性負(fù)反饋回路來實(shí)現(xiàn)線性變化。這個(gè)特殊的性質(zhì)反饋回路能按照熱電偶溫度-毫伏信號(hào)間的非線性關(guān)系調(diào)整反饋電壓,以保證輸入溫度 t與整機(jī)輸出 OI 或 OV 間的線性關(guān)系。 由圖可見,熱電偶溫度變送器的量程單元由信號(hào)輸入回路 A,零點(diǎn)調(diào)整及冷端補(bǔ)償回路 B,以及非線性反饋回路 C 等部分組成。輸入信號(hào) tE 為熱電偶產(chǎn)生的熱電勢,輸入回路中限流電阻 1iR 、 2iR 和限壓穩(wěn)壓管為安全火花防爆元件;電阻 1iR 、 2iR 還與電容 iC 組成低通濾波器。 零點(diǎn)調(diào)整、量程調(diào)整電路的工作原理與直流毫伏變送器大致相仿。所不同的是:在熱電偶溫度變送器的輸入回路中增加了由銅電阻 CuR 等元件組成的熱電偶冷端溫度補(bǔ)償電路;同時(shí)把調(diào)零電位器 iW 移動(dòng)到了反饋回路的支路上;在反饋回路中增加了運(yùn)算放大器 1IC等組成的線性化電路起線性化作用。 由于鍋爐爐膛內(nèi)的溫度值較高,所以選用的熱電偶變送器的溫度測量值必須達(dá)到要求,這里,我選用的是 DBW1150 型熱電偶溫度變送器 。 DBW1150 型熱電偶溫度變送器是 DDZIII 系列儀表的主要品種。本溫度變送器用熱電偶作為測溫元件,將被測溫度線性地轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 15VDC 或 420mADC 輸出,供給指示、記錄、凋節(jié)器、計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng) 。 技術(shù)參數(shù) : ◆ 輸 入: 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 ◆ 輸 出: 輸出電流: 4~ 20mADC 輸出電壓: 1~ 5VDC 輸出電阻: 250Ω 允許負(fù)載變化范圍: 100Ω ◆ 量 程 : 0~ 1600℃ ◆ 冷端補(bǔ)償誤差: ≤1 ℃ ◆ 溫度漂移: ≤ 基本誤差 /1℃ ◆ 絕緣電阻: 電源、輸入與輸出端子間 ≤100MΩ ◆ 絕緣強(qiáng)度: 電源 /輸入 /輸山端子間 1500VAC/分鐘 ◆ 工作條件: 環(huán)境溫度: 0~ 50℃ 相對(duì)濕度: ≤90% ( RH) ◆ 電源電壓: 24VDC177。5% ◆ 功 耗: < 2W ◆ 防爆等級(jí): (ib)IICT6 ◆ 重 量: < 2Kg 流量檢測變送器的選擇 由于流量變送的對(duì)象是煤粉和熱空氣,所以在選擇流量變送裝置的時(shí)候,必須是能夠檢測氣體流量和和粉末混合氣體的流量的。另外,由于空氣是熱空氣,所以還要求變送裝置能夠在一定的高溫下工作,所以這里選用的流量變送器為 LUGB 型渦街流量計(jì)。 LUGB 型渦街流量計(jì)根據(jù)卡門( karman)渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。廣泛用于各種行業(yè)氣體、液體、蒸汽流量的計(jì)量,也可測量含有微小顆料、雜質(zhì)的混濁液體,并可作為流量變送器用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。 LUGB 型渦街流量傳感器防爆型,符合 GB38362021《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》有關(guān)規(guī)定,防爆標(biāo)志為“ ExiaIICT6”,該儀表適用于工廠 C 級(jí) T6 組及其以下的爆炸場所。 在本次設(shè)計(jì)中,選用 LUGB 型渦街流量傳感器其精度等級(jí)完全可以滿足火電廠鍋爐溫度控制系統(tǒng)的精度要 求。 產(chǎn)品特點(diǎn): ◆可測量蒸汽、氣體、液體的體積流量和質(zhì)量流量 ◆無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件 測量精度高 結(jié)構(gòu)緊湊 維護(hù)方便 ◆壓力損失小 量程范圍寬 量程比達(dá) 10- 40 倍 ◆采用消擾電路和抗振傳感頭 儀表具有抗環(huán)境振動(dòng)性能 ◆可測介質(zhì)溫度達(dá) +350℃( +450℃) 技術(shù)參數(shù): ◆公稱口徑: DN10~ DN500 ◆測量介質(zhì): 氣體、液體、蒸氣 ◆可測介質(zhì)溫度: 40℃~ 150℃; 40℃~ 280℃; 40℃~ 350℃; 40℃~ 450℃ ◆公稱壓力: ( MPa 協(xié)商供貨) ◆精度等級(jí): 1 級(jí), 級(jí)(注: 級(jí)量程范圍≥ 1:
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