汽包鍋爐給水控制系統(tǒng)的應(yīng)用畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-21 20:57本頁面
【正文】 ID2輸出。邏輯信號8：A泵雙回路跟蹤時，接通A泵轉(zhuǎn)速反饋值；否則，接通手動給定值。邏輯信號9：A泵手動時，接通轉(zhuǎn)速反饋值或者手動給定值；否則，接通控制信號。邏輯信號10：A泵轉(zhuǎn)速信號反饋值與給定值偏差太大時報警。邏輯信號12：B泵雙回路跟蹤時，接通B泵轉(zhuǎn)速反饋值；否則，接通手動給定值。邏輯信號13：B泵手動時，接通轉(zhuǎn)速反饋值或者手動給定值；否則，接通控制信號。邏輯信號14：A泵轉(zhuǎn)速信號反饋值與給定值偏差太大時報警。控制系統(tǒng)的跟蹤與切換當(dāng)負(fù)荷小于30%時，采用單回路輸出信號來控制閥門開度，此時三沖量主調(diào)節(jié)器PID1跟蹤總給水流量與主蒸汽流量SW之差，三沖量副調(diào)節(jié)器PID2的輸入信號即為0，PID2輸出跟蹤單回路控制器PID3的輸出，并產(chǎn)生控制信號去控制閥門和電泵。當(dāng)負(fù)荷增加到30%后，采用三沖量進(jìn)行控制此時，PID1停止跟蹤，該將水位給定值H和測量值進(jìn)行偏差運(yùn)算并進(jìn)行調(diào)節(jié)，其結(jié)果經(jīng)過高低限幅運(yùn)算與主蒸汽流量一同送入副調(diào)節(jié)器PID2，此時PID2也停止跟蹤，進(jìn)行調(diào)節(jié)工作，輸出控制信號。由于在負(fù)荷〈30%時，PID2的輸出是跟蹤PID3的，所以切換是無擾動的。PID3這時轉(zhuǎn)為跟蹤PID2輸出的控制信號，以實(shí)現(xiàn)由三沖量向單沖量的切換也能無擾進(jìn)行。泵和閥門的運(yùn)行從3PI輸出的控制信號經(jīng)過f1(x)運(yùn)算后，轉(zhuǎn)化為使旁閥開度在0~100%時，符合可以從0~30%變化的信號。并由位置變送器ZT將旁閥位置反饋回來，如果反饋值和位置信號相差過大，則出現(xiàn)旁閥閥位偏差報警。3PI的輸出經(jīng)過f2(x)運(yùn)算后變?yōu)榭梢栽?~100%負(fù)荷調(diào)節(jié)給水量的信號去控制A泵轉(zhuǎn)速。該信號經(jīng)過一個低限幅模塊后，在符合小于30%時，不動作，電泵維持在最低轉(zhuǎn)速。只有當(dāng)負(fù)荷升高到一定程度，控制信號經(jīng)f2(x)運(yùn)算后大于給定值時，才能作為泵的轉(zhuǎn)速給定值去控制泵的給水流量。同時，轉(zhuǎn)速測量裝置會將泵的轉(zhuǎn)速反饋回來，若和給定值偏差過大，則會出現(xiàn)A泵轉(zhuǎn)速偏差報警。B泵同理。手/自動切換問題當(dāng)給水手動控制時，也存在跟蹤問題。PID3在手動并且旁閥開度大于30%時，會跟蹤A泵和B泵轉(zhuǎn)速信號中的較大值，在手動并且旁閥開度小于30%時，會跟蹤旁閥位置信號。此時，PID2跟蹤PID3的輸出信號。PID1跟蹤給水流量與蒸汽流量SW之差，當(dāng)旁閥硬手操時，則處于雙回路跟蹤狀態(tài)，這時控制信號直接跟蹤旁閥位置變送器的輸出值。如果旁閥處于手動，則跟蹤手動給定值。A泵和B泵同理。由于這些跟蹤，使得在手/自動切換時得以無擾進(jìn)行。6 仿真及整定采用的仿真軟件為MATLAB，在其Simulink工具箱中搭建仿真框圖進(jìn)行仿真。 子系統(tǒng)仿真：圖 其中，為給水流量在低負(fù)荷時對汽包水位的傳遞函數(shù)。經(jīng)整定得P= 5 ，I=： 單回路系統(tǒng)在給定值單位階躍擾動下的響應(yīng)曲線指標(biāo)超調(diào)量衰減率調(diào)節(jié)時間穩(wěn)態(tài)誤差結(jié)果30%90%103s0： 串級三沖量仿真框圖其中， 為給水流量在高負(fù)荷時對汽包水位的傳遞函數(shù)；為蒸汽流量擾動在高負(fù)荷時對汽包水位的傳遞函數(shù)；經(jīng)整定得P=，I=；P1=4，I1=： 三沖量系統(tǒng)在給定值單位階躍擾動下的響應(yīng)曲線指標(biāo)超調(diào)量衰減率調(diào)節(jié)時間穩(wěn)態(tài)誤差結(jié)果49%77%370s0： 串級三沖量系統(tǒng)在蒸汽單位階躍擾動下的響應(yīng)曲線： 全程給水系統(tǒng)仿真通過全程給水仿真使單回路和三沖量兩個子系統(tǒng)結(jié)合起來，仿真中選擇在200s時使系統(tǒng)從單回路切換到三沖量控制，測試其控制品質(zhì)。：在0秒加入給定階躍擾動,該仿真試驗(yàn)在300s時由單回路切換到三沖量，在600s時加入了蒸汽流量的階躍擾動。900秒加入給水節(jié)約擾動,: ：測試結(jié)果表明，系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能良好，在切換過程中沒有出現(xiàn)劇烈抖動，執(zhí)行器輸出也無急劇變化的情況發(fā)生。 魯棒性測試 將各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)做以下調(diào)整:低負(fù)荷時給水力量擾動對汽包水位的傳遞函數(shù)由；高負(fù)荷時改為蒸汽流量擾動改為重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，：：經(jīng)測試，系統(tǒng)魯棒性能良好 全文總結(jié)汽包水位是鍋爐運(yùn)行中一個重要的參數(shù)。他間接反映了鍋爐蒸汽負(fù)荷與給水量之間的平衡關(guān)系，維持汽包水位正常是保證鍋爐和氣輪機(jī)安全運(yùn)行的必要條件。因此，給水系統(tǒng)的自動化問題也是人們關(guān)注的重點(diǎn)。由于鍋爐水位有其自身的動態(tài)特性，比如非自衡，虛假水位等，這就給鍋爐給水自動控制帶來了困難。為了解決這一問題，我們在虛假水位較嚴(yán)重的高負(fù)荷采取了三沖量控制，即不僅僅由汽包水位這一反饋值來來調(diào)節(jié)給水流量，同時又增加了內(nèi)回路來消除給水側(cè)的擾動，增加了蒸汽流量作為前饋來克服虛假水位現(xiàn)象給控制造成的困難。同時，在設(shè)計中還存在一些問題，比如：信號的測量。對水位信號的測量我們采取了壓力補(bǔ)償?shù)姆椒▉硖岣邷y量的精確度，流量的測量采取了溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，蒸汽流量的采取了調(diào)速及壓力補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ煌瑫r，還存在各個調(diào)節(jié)閥門之間的切換問題，以及手自動切換問題，解決這一問題基本的原則就是保持信號間的互相跟蹤。 參考文獻(xiàn)[1] 于希寧, 劉紅軍. 自動控制原理（第二版）. 中國電力出版社，20061.[2] . 清華大學(xué)出版社, 20081.[3] . 清華大學(xué)出版社, 20056.[4] 劉玲. 汽包鍋爐給水調(diào)節(jié)統(tǒng)中單／三沖量切換方案. 煤炭技術(shù). 2003,12系[5] 蔡勇承, 徐進(jìn), 齊全, 屠勤, 徐耀良. 300MW機(jī)組全程給水控制系統(tǒng)的設(shè)計. 華東電力, 200612:8082.[6] ,20086:191193.[7] 張麗香, 田丹. 陽城6350 MW 機(jī)組給水全程控制系統(tǒng)分析. 電力學(xué)報, 2000151：14.[8] 梁福余, 莊建華. 國產(chǎn)600MW超臨界機(jī)組全程給水控制策略. 華電技術(shù), 20087:6467.[9] 康澄杰, 曹泉. , 20034 :3638.[10] 鄭阿奇. MATLAB使用教程第1版. 電子工業(yè)出版社. 2004,5.[11] 劉艷文, 丁滿堂, 苗永旗. , 19992:2325.[12] 林蕾. 全程給水控制系統(tǒng)在臺山電廠的應(yīng)用. 福建電力與電工, 200412 :5254.[13] 呂玉坤, 張健, 王建, 劉玉波, . 電站系統(tǒng)工程. 20077：6264.[14] 林文孚. 胡燕. 單元機(jī)組自動控制技術(shù). 中國電力出版社（第二版）, 2008年1月.[15] 陳劍平, 馬吉強(qiáng). 給水全程控制應(yīng)用與分析. .[16] 潘維加, 嚴(yán)俊峰. 汽包鍋爐給水全程控制系統(tǒng)分析的幾個關(guān)鍵問題. 長沙理工大學(xué)學(xué)報. 20056：4447.[17] 厲偉, 吳靈, 董文忠. 火力發(fā)電廠單元機(jī)組給水全程控制系統(tǒng)淺析. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 200710：551553 [18] 李遵基. 電力控制理論及其應(yīng)用第1版. 中國電力出版社. 2003,7致 謝本文的研究工作是在于希寧老師的悉心指導(dǎo)下完成的。我首先要衷心地感謝于希寧！在畢業(yè)設(shè)計這段時間里，在學(xué)習(xí)上于老師都給予我許多關(guān)懷和指導(dǎo)。同時，我感受到他淵博的知識、敏捷的思維、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度和永不倦怠的敬業(yè)精神，這些都使我深受感動和熏陶。在論文的研究過程中，我們班的同學(xué)，他們都曾無私的為我提供了協(xié)助，幫助我克服大量專業(yè)方面的難點(diǎn)，同時為本文的研究和寫作營造了一個良好的學(xué)習(xí)氛圍，在此對他們表示真摯的謝意！再一次感謝在本文的寫作過程中一直關(guān)心我、給予我?guī)椭娜藗?
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