典型工業(yè)生產(chǎn)過程的先進(jìn)控制_第14章-展示頁
2025-03-05 15:25本頁面
【正文】 是利用混合液中各組分揮發(fā)度的不同，將各組分進(jìn)行分離以達(dá)到規(guī)定的純度。 （ 2）防“脫火”控制：通?？梢圆捎米詣?dòng)選擇性控制方案。由圖可知，該控制系統(tǒng)又由三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。 最佳煙氣含氧量的鍋爐燃燒控制系統(tǒng) 在該系統(tǒng)中，當(dāng)蒸汽流量變化時(shí)，其變化的信號(hào)經(jīng)函數(shù)發(fā)生器改變含氧量成分調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，然后再由含氧量成分調(diào)節(jié)器校正過?？諝饬?，使鍋爐燃燒過程在不同負(fù)荷下，始終處于最佳過?？諝饬康臓顟B(tài)。 由圖可知，當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，煙氣中最優(yōu)含氧量增大，也即意味著過剩空氣量增大，反之亦然。 煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng) 要使不同負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的鍋爐總是處于最佳燃燒狀態(tài)，則煙氣含氧量的最優(yōu)值還需隨之變化，這就需要對(duì)上圖的閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)一步加以改進(jìn)。 ? 在該控制系統(tǒng)中，只要把含氧量成分控制器的給定值按正常負(fù)荷下煙氣含氧量的最優(yōu)值設(shè)定，即可使過?？諝饬糠€(wěn)定在最優(yōu)值，從而保證鍋爐燃燒最經(jīng)濟(jì)，熱效率最高。但由于 ?很難直接測(cè)量，因而可用 與煙氣中含氧量 a存在的近似關(guān)系，計(jì)算出 a的最優(yōu)值，即 aaa ?????1?例如，當(dāng) 的最優(yōu)值為 ～ ，可得 a的最優(yōu)值為 %～ %。 燃燒過程的改進(jìn)型控制方案 3．燃燒過程的最優(yōu)化控制方案 液體燃料的過?？諝饬颗c能量損失的關(guān)系圖 過剩空氣量常用過?？諝饴? 來表示 ， 為實(shí)際空氣量和理論空氣量之比， 一般情況下， 。 圖（ b） 所示的基本控制方案是將蒸汽壓力與燃料流量構(gòu)成串級(jí)控制，而送風(fēng)量則隨燃料量變化而變化，從而構(gòu)成比值控制，這樣可以確保燃料量與送風(fēng)量的比例，但該控制方案的缺點(diǎn)是，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，送風(fēng)量的變化必然落后于燃料量的變化，導(dǎo)致燃燒不充分。 在串級(jí) /比值控制方案中，由于燃料量是隨蒸汽負(fù)荷而變化的，所以為主動(dòng)量，它與空氣量（從動(dòng)量）組成單閉環(huán)比值控制系統(tǒng)，使燃料量與空氣量保持一定比例，以確保燃燒的充分性。 當(dāng)蒸汽負(fù)荷及燃料量波動(dòng)較小、對(duì)燃燒的經(jīng)濟(jì)性要求不高時(shí)，可以采用 調(diào)節(jié)燃料量 以控制蒸汽壓力的簡(jiǎn)單控制方案； 而當(dāng)燃料量波動(dòng)較大、對(duì)燃燒的經(jīng)濟(jì)性又有較高要求時(shí)，則需采用 燃料量 /空氣量 對(duì)蒸汽壓力的串級(jí) /比值控制方案。 此外，為確保設(shè)備與人身安全，對(duì)因燃料的流速過快而導(dǎo)致燒嘴背壓過高產(chǎn)生的 “脫火”現(xiàn)象、或因燒嘴背壓過低產(chǎn)生的“回火”現(xiàn)象，都應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全保護(hù)系統(tǒng)，防止上述現(xiàn)象的產(chǎn)生 。 有三個(gè)可供選擇的調(diào)節(jié)量，即 燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量 。 鍋爐燃燒過程的控制 1．鍋爐燃燒過程的控制任務(wù) 鍋爐燃燒過程的 控制任務(wù) 是使燃料所產(chǎn)生的熱量能夠適應(yīng)鍋爐產(chǎn)汽的需要，同時(shí)還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 一種可行的控制方案是設(shè)計(jì)串級(jí)控制系統(tǒng)，如下圖所示。 針對(duì)上述存在的問題，如果設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)則無法滿足生產(chǎn)工藝的要求。 2．控制變量的選擇與控制方案的確定 由于 蒸汽流量 的變化是負(fù)荷干擾，因而不能作為控制變量； 若采用 煙氣 側(cè)干擾作為控制變量，則會(huì)使鍋爐的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給設(shè)計(jì)制造帶來困難，也不宜作為控制變量； 若采用 減溫水流量 作為控制變量則既簡(jiǎn)單又易行。各種階躍干擾對(duì)過熱蒸汽溫度的階躍響應(yīng)曲線如左圖所示。 過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的 控制任務(wù) 是使過熱器出口溫度維持在允許范圍內(nèi)。 過熱蒸汽溫度控制 1．控制要求與過程特性 過熱蒸汽溫度是影響安全和經(jīng)濟(jì)的重要參數(shù)，要求保持在 177。其中，主調(diào)節(jié)器為水位調(diào)節(jié)器，副調(diào)節(jié)器為給水流量調(diào)節(jié)器，蒸汽流量為前饋信號(hào)。 顯而易見 ，該控制方案與單沖量水位控制相比，控制質(zhì)量已有明顯改善，但它對(duì)于給水系統(tǒng)的干擾仍不能有效克服，需要再引入給水流量信號(hào)構(gòu)成三沖量串級(jí)控制系統(tǒng)。 （ 2）雙沖量水位控制方案 如果根據(jù)蒸汽流量的變化來校正 虛假水位 的誤動(dòng)作，就能使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作準(zhǔn)確及時(shí)，減少水位的波動(dòng)，改善控制質(zhì)量。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方便，缺點(diǎn)是克服給水自發(fā)性干擾和負(fù)荷干擾的能力差（ 虛假水位問題。 的 控制方案 一種可行的控制方案是 以汽包水位為主被控參數(shù)、給水流量為副被控參數(shù)、蒸汽流量為前饋信號(hào) 的三沖量前饋－反饋串級(jí)控制系統(tǒng)。 1－汽輪機(jī)高壓缸；2－汽輪機(jī)中、低壓缸； 3－汽包；4－爐膛； 5－煙道； 6－發(fā)電機(jī)；7－冷凝器； 8－補(bǔ)充水； 9－凝結(jié)水泵； 10－循環(huán)水泵； 11－低壓加熱器； 12－除氧器； 13－給水泵； 14－高壓加熱器； 15－給水調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 16－省媒器； 17－過熱器； 18－減溫器； 19－汽機(jī)高壓調(diào)汽門； 20－再熱器； 21－再熱器減溫器； 22－汽機(jī)中壓調(diào)汽門； 23－媒粉倉；24－燃料量控制機(jī)構(gòu)； 25－噴燃器； 26－送風(fēng)機(jī)； 27－空氣預(yù)熱器； 28－調(diào)風(fēng)門； 29－水冷壁管； 30－引風(fēng)機(jī)； 31－煙道擋板
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