火電廠鍋爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計論文)word格式-文庫吧資料
2024-12-14 03:35本頁面
【正文】 輸出電壓： 1～ 5VDC 輸出電阻： 250Ω 允許負載變化范圍： 100Ω ◆ 量 程 ： 0～ 1600℃ ◆ 冷端補償誤差： ≤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℃ 相對濕度： ≤90% （ RH） ◆ 電源電壓： 24VDC177。 DBW1150 型熱電偶溫度變送器是 DDZIII 系列儀表的主要品種。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償電路；同時把調(diào)零電位器 iW 移動到了反饋回路的支路上；在反饋回路中增加了運算放大器 1IC等組成的線性化電路起線性化作用。輸入信號 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。這個特殊的性質(zhì)反饋回路能按照熱電偶溫度－毫伏信號間的非線性關(guān)系調(diào)整反饋電壓，以保證輸入溫度 t與整機輸出 OI 或 OV 間的線性關(guān)系。 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?，可將溫度信號線性地轉(zhuǎn)換成為 4～20mADC 電流信號或 1～ 5VDC 電壓信號輸出，它是由量程單元和放大單元兩部分組成的。 其系統(tǒng)組成原理圖如圖 所示。 在煤粉流量調(diào)節(jié)回路中，爐溫 PID 的輸出 A1 與根據(jù)實測空氣流量折算成需要的煤粉流量之后，分別乘以一個偏置系數(shù) K3，得到信號 A2，乘以一個偏置系數(shù) K4 得到信號 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。其中，兩個并列的副環(huán)具有邏輯比值功能。機理建模和計算機仿真分析以及實驗辨識等也證明了這一模型的可行性。 K。為過程的增益， ? 為過程的純滯后時間， To 為過程的等效容積滯后時間。 方案設(shè)計 爐膛溫度控制的理論數(shù)學(xué)模型 根據(jù)以上分析可知，爐膛溫度問題是比較復(fù)雜的。 根據(jù)以上分析，可以認為火電廠鍋爐爐膛溫度是一種具有大容積滯后和大純滯后的對象。在鍋爐設(shè)計的工作溫區(qū)，在工作點附近的小范圍內(nèi)其動特性接近于線性，較容易控制，用常規(guī)的 PID 調(diào)節(jié)器也能控制得很好，但不能經(jīng)受太大的擾動，也不能夠大范圍地跟蹤變化較快的給定信號。在爐膛的整個溫度范圍內(nèi)，對象的增益、容積滯后時間、純滯后時間都是與工作溫度有關(guān)的變參數(shù)。如此種種因素都會引起爐膛溫度特性的變化，但變化的速度十分緩慢而不明顯。此外，鍋爐初次使用和久停后再用時，由于絕熱保溫材料中的水分大，爐膛溫度的特性差別也是很大的。由于鍋爐爐膛內(nèi)的溫度是高溫段的，在高溫段，溫度變化的純滯后時間和過程增 益將比低溫段有顯著減少，而時間常數(shù)則顯著增大。 由于火電廠鍋爐使用的燃料是煤粉，即鍋爐能量的來源方式是通過化學(xué)燃料的燃燒獲得能量的，同時，爐膛內(nèi)能量的散發(fā)形式又是以爐膛的爐體熱量散失，對汽包進行熱量傳導(dǎo)進行散失等多種途徑進行的，所以爐膛內(nèi)的溫度的變化是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，是一個非線性變化的過程。隨著溫度的升高，輻射傳熱的比例增大，輻射具有穿透性，使傳熱路徑縮短，傳熱速度加快。純滯后產(chǎn)生的根源也要從整個測量系統(tǒng)來考慮，并且與溫度的高低有關(guān)。 對于火電廠鍋爐來說，爐體的容量、結(jié)構(gòu)、檢測元件及其安放位置等都影響著滯后的大小。在通常情況下，我們給定爐膛一個溫度值，作為系統(tǒng)的給定，使鍋爐爐膛在這個 給定的溫度狀態(tài)下工作。 具有時滯的一階環(huán)節(jié) ?seTsKsG ??? 1)( () 具有時滯的二階環(huán)節(jié) ?sesTsT KsG ???? )1)(1()( 21 () 在現(xiàn)場環(huán)境中，爐膛內(nèi)的溫度變化是時時刻刻的，很難用一個固定的數(shù)學(xué)公式將爐溫的變化規(guī)律總結(jié)出來。在過程控制中，為了方便設(shè)計，同時又在一定的要求范圍內(nèi)，我們通常把鍋爐爐膛的溫度的動態(tài)特性看作是一個線性的系統(tǒng)。 供給蒸汽量適應(yīng)負荷變化需要或者保持給定負荷； 鍋爐供給用汽設(shè)備的蒸汽壓力應(yīng)當(dāng)保持在一定的范圍內(nèi)； 3 、過熱蒸汽溫度保持在一定范圍； 汽包 水位保持在一定范圍； 保持鍋爐燃燒的經(jīng)濟性和安全性； 6 、爐膛負壓保持在一定的范圍內(nèi)。與此同時，燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，將飽和蒸汽變成過熱蒸汽后，經(jīng)省煤器預(yù)熱鍋爐給水和空氣預(yù)熱器預(yù)熱空氣，最后經(jīng)引風(fēng)機送往煙囪排入大氣。燃料和熱空氣按照一定的比例進入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生飽和蒸汽 sD ,然后經(jīng)過熱器，形成一定汽溫的過熱蒸汽D ，匯集至蒸汽母管。常見流程如圖 所示。為確保安全，穩(wěn)定生產(chǎn)，對過路設(shè)備的自動控制就顯得尤為重要。 鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的動力設(shè)備，它多產(chǎn)生的蒸汽不僅能夠為蒸餾、化學(xué)反應(yīng)、干燥、蒸發(fā)等過程提供熱源，而且，還可以作為風(fēng)機，壓縮機、泵類驅(qū)動透平的動力源。其中，連續(xù)過程工業(yè)占的比重最大，涉及石油、化工、冶金、 電力、輕工、紡織、醫(yī)藥、建材、食品等工業(yè)部門，連續(xù)過程工業(yè)的發(fā)展對我國國民經(jīng)濟意義最大。為了打到這個目標(biāo)，不進需要對過程控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，還需要管控一體化，即一經(jīng)濟效益為目標(biāo)的整體優(yōu)化。在外部干擾下，過程控制系統(tǒng)應(yīng)該使生產(chǎn)過程參數(shù)與狀態(tài)產(chǎn)生的變化盡可能小，以消除或者減少外部干擾可能造成的不良影響。 （ 2）穩(wěn)定性 指系統(tǒng)抑制外部干擾、保持生產(chǎn)過程運行穩(wěn)定的 能力。在過程控制系統(tǒng)中采用越限報警
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