【正文】 量給水控制系統。 串級三沖量給水控制系統原理方框圖這個系統有三個回路，Ⅰ為副回路，包括給水量W、副調節(jié)器、執(zhí)行器放大系數、閥門系數、給水流量變送器斜率和給水流量分壓系數；Ⅱ為主回路，包括水位被控對象、水位變送器斜率、主調節(jié)器和副回路；Ⅲ位前饋通路，包括蒸汽流量變送器斜率和蒸汽流量分壓系數、副回路和被控對象。這個系統中使用了兩個調節(jié)器，構成串級控制系統。為保證被調量無靜差，主調節(jié)器采用PI控制規(guī)律，副調節(jié)器采用PI或P控制規(guī)律，副調節(jié)器接受三個輸入信號，信號之間有靜態(tài)配合問題，但系統的靜態(tài)特性由主調節(jié)器決定，因此蒸汽流量信號并不要求與給水流量信號相等。副回路的作用主要為快速消除內擾，主回路用于校正水位偏差，而前饋通路則用于補償外擾，主要用于克服虛假水位現象。 調節(jié)器的選擇調節(jié)規(guī)律是指調節(jié)器輸出信號與其輸入信號之間的動態(tài)關系，從理論上說可有各種形式的函數關系，然而在實踐中總結出三種基本調節(jié)關系，廣為采用。這三種基本調節(jié)規(guī)律就是比例調節(jié)規(guī)律、積分調節(jié)規(guī)律、微分調節(jié)規(guī)律。三種調節(jié)規(guī)律的組合可設計出多種調節(jié)規(guī)律的調節(jié)器，如比例調節(jié)器、比例積分調節(jié)器、比例積分微分調節(jié)器等。調節(jié)器作為控制系統組成部分之一，其動態(tài)特性對控制過程有著很大的影響，因為對象的特性是不容易改變的。比例調節(jié)規(guī)律的特點是控制及時，控制作用貫穿整個調節(jié)過程，因此它是基本的調節(jié)作用。然而比例調節(jié)不能保證系統無差。積分作用可以實現無差調節(jié)，只要偏差存在，積分控制作用一直增加；換言之，只有偏差為零時，積分作用才停止變化，這表明系統達到再次穩(wěn)定狀態(tài)時，被調量的偏差必然為零。積分調節(jié)規(guī)律的特點就是消除穩(wěn)態(tài)偏差，實現無差調節(jié)，其控制作用體現在調節(jié)過程的后期。但是，具有積分調節(jié)規(guī)律的調節(jié)器不能完全消除偏差。比例積分調節(jié)規(guī)律要比純積分調節(jié)規(guī)律優(yōu)越得多。因此工程中很少采用純積分調節(jié)器，廣泛采用的是比例積分調節(jié)器。然而在比例積分調節(jié)器中，積分作用的強弱要適當，過強的積分作用可能使系統不穩(wěn)定，因為積分作用旨在消除偏差，但使系統的穩(wěn)定性下降。因此與采用純比例調節(jié)器相比，比例積分調節(jié)器的比例帶應適當加大，以補償積分作用造成的穩(wěn)定性下降。微分調節(jié)規(guī)律是調節(jié)器輸出的控制作用與其偏差輸入信號的變化速度成正比。微分調節(jié)作用的大小僅與偏差信號的變化速度有關，而與偏差值大小無關。因此對象在受到較小的擾動后，被調量變化量及變化速度都將很小，微分作用調節(jié)器同時由于自身動作的不靈敏區(qū)的存在而始終不動作。這樣經過一段時間后，偏差將積累成一個較大的值。就是說純微分作用的調節(jié)器是不能單獨使用的，微分作用要與比例作用或比例積分作用相結合，形成比例微分調節(jié)規(guī)律或比例微分積分調節(jié)規(guī)律。微分作用的引入使系統控制過程的穩(wěn)定性和準確性都得以提高，但它不能像積分作用那樣消除穩(wěn)態(tài)偏差。比例調節(jié)作用是最基本的調節(jié)作用，而積分和微分作用為輔助調節(jié)作用。比例作用貫徹于整個調節(jié)過程之中，積分作用則體現在調節(jié)過程的后期，用于消除靜態(tài)偏差，微分調節(jié)作用則體現在調節(jié)過程的初期。主、副回路調節(jié)器調節(jié)規(guī)律的選擇原則：(1)主參數控制質量要求不十分嚴格，同時在對副參數的要求也不高的情況下，為使兩者兼顧而采用串級控制方式時，主、副調節(jié)器均可采用比例控制。(2)要求主參數波動范圍很小，且不允許有余差（穩(wěn)態(tài)誤差），此時副調節(jié)器可采用比例控制，主調節(jié)器采用比例積分控制。(3)主參數要求高，副參數亦有一定的要求，這時主、副調節(jié)器均采用比例積分形式。 串級三沖量汽包水位控制系統的參數整定 主、副調節(jié)器的參數整定在串級三沖量給水控制系統中，副回路是一個調節(jié)器，一般用試探法整定副回路的和。主回路參數整定是把副回路等效成一個比例環(huán)節(jié)，然后用經驗公式進行整定；前饋通路的選擇是基于“虛假水位”而定的。它主要是為了補償“虛假水位”現象。下面分別對它們進行參數整定。副回路可看作一個隨動系統。 副回路等效圖把調節(jié)閥和普通管道系統作為被調對象，則作為以外的環(huán)節(jié)都作為等效調節(jié)器。若采用型如的調節(jié)規(guī)律，則 （51）式中副調節(jié)器比例帶； 副調節(jié)器積分時間。調節(jié)器的比例帶和積分時間 都應該取得很小，給水流量信號和蒸汽流量信號的分壓系數、 一般均取為1。當給水被控對象“虛假水位”嚴重時，需加大蒸汽流量信號的作用強度，以改善控制過程品質，此時可取，并通過試驗來減小，/ 最好為整數（一般為2，即=）。由于內回路快速隨動，故副調節(jié)器也可用純比例型調節(jié)器。式（51）表明，副回路的等效調節(jié)器也可看作一個PI規(guī)律的調節(jié)器。 （52）副回路的對象為，可近似為比例環(huán)節(jié)，所以調節(jié)器的比例帶和積分時間都可以整定得很小，實際應用中，、可通過試驗獲得；因此副回路也是整定和的問題，一般也用試探法求得。主回路的整定是建立在副回路可以等效為一個快速比例環(huán)節(jié)基礎上的。，其中為等效副回路。 主回路等效圖把看成是被控對象，其余的環(huán)節(jié)可看成是等效調節(jié)器。若： 也是一個PI調節(jié)器。 （53）和為已知，所以回路只要整定、和的問題，用以下經驗公式整定： 所以 由式（52）和式（53）兩式可知：即當增加時，內回路穩(wěn)定性降低，外回路穩(wěn)定性增強，反之相反。一般取=1，則只需整定、和。則有 前饋通路的設計 ，通路中的選擇是基于“虛假水位”情況而定的。 前饋通路等效圖前饋通路中完全補償條件為： （54）若前饋通路的設計只考慮靜態(tài)補償，且與的靜態(tài)比值為一常數，則有：其中是虛假水位現象決定的常數，虛假水位現象嚴重時，值大，反之值小。負號表示前饋調節(jié)方向與虛假水位方向相反。由式（54）可得量的關系在負荷開始變化時，為使蒸汽流量信號更好地補償虛假水位現象，改善負荷擾動時調節(jié)過程的質量，一般使蒸汽流量信號大大高于給水流量信號，即令。若，則 總 結 本設計鍋爐給水控制系統是串級調節(jié)系統，主調節(jié)器接受水位信號，對水位起校正作用，是細調；其輸出作為副調節(jié)器的給定值，副調節(jié)器的被調量是給水流量，目的是快速消除來自水側的擾動。 本設計給水控制系統采用兩臺汽動給水泵和1臺啟動/備用電動給水泵供水?？刂品桨覆捎脝?三沖量結合，在小負荷時采用單沖量控制，在高負荷時采用三沖量控制。本設計給水全程控制系統能滿足從啟動到額定負荷和從額定負荷到停爐全過程的給水控制。系統的總體方案是低負荷時控制閥門開度改變給水流量，同時保證泵的最低轉速，此時為兩段調節(jié)。高負荷時通過改變泵的轉速來改變給水量，控制水位，是一段調節(jié)的方案，能減少節(jié)流損失，充分發(fā)揮給水調節(jié)泵的經濟效益。同時該系統測量信號補償，系統無擾切換及邏輯報警線路設計合理全面，并用Ovation網絡實現，具有較高的可靠性?？墒潜鞠到y的總體方案未能在鐵嶺電廠運行，如果運行其中有可能會出現一些問題，應需進一步改善。致 謝 在即將完成大學階段的學習，離開學習生活了4年的母校之際，我首先要感謝自己的父母。長期以來，他們始終默默地支持我的求學事業(yè)，父母親的關愛和期望永遠是我不斷向前的動力。感謝我的指導老師劉老師。感謝老師在平時的細心指導，由于自己專業(yè)基礎不是很好，在設計過程中遇到很多問題，老師都能耐心為我講解，并為我提供大量設計題目相關的資料，讓我受益匪淺。我還要感謝我的同學，我們經常在一起熱烈地討論、互相切磋，遇到問題大家一起解決，找到材料大家互相分享，同學之間的互相合作讓我們更順利的完成本次畢業(yè)設計，四年親如手足的同窗生活永遠是我美好的回憶。最后感謝學校領導的大力支持，為我們創(chuàng)造了良好的學習氛圍和實驗環(huán)境，增強了實際動手能力。作為一個當代大學生，能夠學以自用是最重要，所以我非常珍惜這個機會，在這里我要對所有幫助過我的人表示衷心的感謝。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　參考文獻［1］楊平．：中國電力出版社,2008.［2］劉志遠. 火電廠計算機控制系統. , 2006.［3］邊立秀等. : 中國電力出版社, ［4］高偉 計算機控制系統 中國電力出版社 ［5］崔修強. 300MW火電機組給水控制系統最優(yōu)運行方式的研究. 電力科學與工程, 2005, 2(12):20～23［6］殷紅. 300MW火電機組給水水泵改造的可行性分析. 重慶電力高等?？茖W校學報, 2006, 11(1):123～126［7］吳建軍. 國產引進型300MW機組給水水泵的運行方式. 江西電力報, 2005, 28(1):15～18［8］牛玉廣等. 計算機控制系統在火電廠中的應用,電力報,2003,5(3): 5～8［9］閆廣新. , 006,20(6):36［10］王錦榮．鍋爐給水泵的經濟運行和改進．經驗交流報,1991, 16(6):26～29［11］National Energy Technology Laboratory,Power Plant Water Usage and Loss Study, August 2005［12］ West Virginia Water Research InstituteStrategies for Cooling Electrical Generating Facilities Utilizing Mine Water: Technical and Economic Feasibility, Semiannual Technical ProgressReport,April2004［13］EPRI, Use of Produced Water in Recirculating Cooling Systems at Power Generating Facilities,SemiannualTechnicalProgressReport,August2004［14］UNDEERC,Water Extraction from CoalFired Power Plant Flue Gas, Report,［15］Lehigh University, Use of Coal Drying to Reduce Water Consumed in Pulverized Coal PowerPlants,FinalReport,March2006附 錄 給水系統SAMA圖1 給水系統SAMA圖2 給水系統SAMA圖3 給水系統邏輯圖1 給水系統邏輯圖2 給水系統邏輯圖3 給水系統邏輯圖4