【正文】 （ 3）鍋爐要安全運行。 此外，還需防止燃燒嘴背壓（對于氣相燃料）太高時脫火，燃燒嘴背壓（氣相燃料）太低時回火的危險。這個系統(tǒng) 的任務是根據(jù)機組主控制器發(fā)出的鍋爐燃燒指令來協(xié)調(diào)燃料、送風量和引風量，在保證鍋爐安全、經(jīng)濟燃燒的前提下，是燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量適應鍋爐蒸汽負荷的需要。燃料種類、制粉系統(tǒng)、燃燒設備以及鍋爐的運行方式?jīng)Q定了每臺鍋爐燃燒過程的控制任務及策略。在蒸汽壓力控制系統(tǒng)中，燃料量影響主蒸 汽壓力、送風量、引風量、蒸汽蒸發(fā)量及主蒸汽溫度等參數(shù)。對于直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐的燃料量調(diào)節(jié) ,由于其過程緩慢、給煤機給煤量與控制電流呈非線性、對象特性隨負荷發(fā)生變化以及機組運行時情況復雜多變 (如原煤的物理狀況變化 )等原因 ,使得對象特性存在不確定性。 圖 31 燃料量擾動下 的汽壓曲線圖 內(nèi)蒙古科技大學本科生課程設計說明書 8 可見，在燃料量擾動下，汽壓被控對象有一定延遲時間τ m ，隨著鍋爐蒸發(fā)量增加，主蒸汽壓力 PT 逐漸增加，由于汽輪機調(diào)節(jié)閥開度不變，而使汽輪機進汽量逐漸增加，于是自發(fā)地限制了汽壓的進一步升高。故汽壓被控對象是一個有自平衡能力的對象。 控制系統(tǒng)的選擇 以鍋爐蒸汽壓力為主被控量、燃料流量和空氣流量并列為副被控變量的串級控制系統(tǒng)如圖 32 所示，其中，兩個并列的副環(huán)具有邏輯比值功能。 主 調(diào) 節(jié) 器副 調(diào) 節(jié) 器調(diào) 節(jié) 閥流 量 變 送 器蒸 汽 壓 力空 燃 比壓 力 變 送 器s pe二 次 擾 動一 次 擾 動主 參 數(shù)副 參 數(shù)圖 32 系統(tǒng)方塊圖 內(nèi)蒙古科技大學本科生課程設計說明書 9 由于所選測量儀表是為了測的鍋爐汽包管道壓力，其測量環(huán)境具有高溫高壓，所以選型應綜合考慮這兩點。具有準確度高、穩(wěn)定性好、輸出信號大、動態(tài)性佳、通用性強等優(yōu)點。 圖 33 PT124 高溫氣體壓力傳感器 流量計的選型 流量計選型是指按照生產(chǎn)要求，從儀表產(chǎn)品的實際供應情況出發(fā)，綜合考慮測量的安全、準確和經(jīng)濟性，并根據(jù)被測流體的性質(zhì)及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表 的形式和規(guī)格。例如，對發(fā)電廠高溫高壓主蒸汽流量的測量，其安裝于管道中的一次測量元件必須牢固，以確保在高速氣流沖刷下不發(fā)生機構損壞。燃油電廠和有可燃性氣體的場合，應選防爆儀表。 依據(jù)：結(jié)構簡單、使用壽命長、適應能力強、幾乎能測量各種情況下的流量。 內(nèi)蒙古科技大學本科生課程設計說明書 11 圖 34 標準孔板式流量計 控制器的選擇 控制器（或稱調(diào)節(jié)器）將來自變送器的測量值與給定值相比較后產(chǎn)生的偏差進行比例、積分、微分（ PID）運算，并輸出統(tǒng)一標準信號，去控制執(zhí)行機構的動作，以實現(xiàn)對溫度、壓力、流量、液位及其他工藝變量的自動控制。本設計采用模擬控制器：電動單元組合儀表 DDZⅢ型調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器采用了安全防爆措施，該 調(diào)節(jié)器有兩種：全刻度指示調(diào)節(jié)器和偏差指示調(diào)節(jié)器，它們的結(jié)構和線路相同，僅指示電路有差異?？刂破鞯墓ぷ鳡顟B(tài)有“自動”、“軟手操”、“硬手操”和“保持”四種，由開關進行切換。 內(nèi)給定信號： 1～ 5VDC。 現(xiàn)場傳輸信號： 4～ 20MADC。 內(nèi)蒙古科技大學本科生課程設計說明書 12 負載電阻： 250～ 750 歐姆； 比例度： P=2%～ 500%； 積分時間： ～ 25min(分兩檔 )。執(zhí)行機構是指產(chǎn)生推力或位移的裝置，調(diào)節(jié)機構指直接改變能量或物料輸送量的裝置，通常稱控制閥。 本設計主要采用氣動執(zhí)行器，為了安全考慮，采用氣開式。 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構可以分為兩部分，上面是執(zhí)行機構，下面是調(diào)節(jié)機構。當來自控制器的信號壓力通入到薄膜氣室時，在膜片上產(chǎn)生一個推力，并推動推桿部件向下移動，使閥芯和閥座之間的空隙減小，流體受到的阻力增大，流量減小。 主副調(diào)節(jié)器正反作用的選擇 副調(diào)節(jié)器的正反作用確定 根據(jù)生產(chǎn)工藝安全的原則，調(diào)節(jié)閥采用氣開式，故 KV 為正；當調(diào)節(jié)閥開度增大，流量增大，所以副對象 KO2為正，流量變送器的 KM2通常為正，為了使整個系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)靜態(tài)放大系數(shù)的乘積為正，故副控制器的 KC為正，選用反作用控制器。 主、副回路調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇 主回路為定值控制系統(tǒng)，副回路為隨動控制系統(tǒng)。因此主調(diào)節(jié)器應選擇 PI 調(diào)節(jié)規(guī)律。 本系統(tǒng)采用串級回路控制方法，具有兩個調(diào)節(jié)器和兩個閉合回路，兩個調(diào)節(jié)器串聯(lián)連接，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副回路的給定量，副調(diào)節(jié)器的輸出去控制執(zhí)行元件。完成邏輯提量功能主要依靠系統(tǒng)中設置的兩個選擇器：高選擇器 HS、低選擇器 LS。也就是說高、低選擇器的兩個輸入端信號是相等的，整個系統(tǒng)猶如不加選擇器時的串級和比值控制組合的系統(tǒng)進行工作。然后由于空氣增加，使其變送器輸出增加也就使 I2開始增加，因此時 I2＜ IP, I2被低選器選中，從而改變?nèi)剂狭髁靠刂破鹘o定值，命令提量。整個提量過程直至 IP=I1=I2 時，系統(tǒng)又恢復到正常工況時的穩(wěn)定狀態(tài)。燃料量降低，經(jīng)變送器的測量信號為高選器選中，作為空氣流量控制器的給定值，命令空氣降量。 這樣就實現(xiàn)了提量時先提空氣量，后提燃料量，降量時先降燃料量，后降空氣量的邏輯要求。沒有做設計之前覺得課程設計只是對過程控制、控制儀表及裝置、熱工測量儀表、傳感器與檢測技術等幾門課所學知識的簡單總結(jié)，但是通過這次親自體驗發(fā)現(xiàn)課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。同時我也學會了一些軟件的應用，如： AutoCAD Visio 等。從課題分析開始，再進行總體設計、詳細設計，最后到系統(tǒng)實現(xiàn)。 我的課程設計能夠順利完成，首先要感謝學校和老師能給予我們這次課程設計的機會。通過這次理論與實際結(jié)合的學習，加深了我們對專業(yè)知識的學習，更重要的是鍛 煉了我們的能力，為我們以后的發(fā)展打下了一定