鍋爐燃燒dcs課程設(shè)計(jì)--dcs鍋爐燃燒系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-02-01 05:27本頁(yè)面
【正文】 變化是本調(diào)節(jié)回路最大的干擾，而鼓風(fēng)量沒(méi)有準(zhǔn)確計(jì)量，所以將鼓風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度近似為風(fēng)量大小，作為前饋信號(hào)引入。在負(fù)壓操作中，如果負(fù)壓偏正，則鍋爐爐膛局部地區(qū)容易噴火，不利于安全生產(chǎn)以及環(huán)境衛(wèi)生；但是如果負(fù)壓過(guò)大，漏風(fēng)嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致總風(fēng)量增加，煙氣熱損失增大，這樣會(huì)不利于經(jīng)濟(jì)燃燒。當(dāng)進(jìn)風(fēng)量隨鍋爐負(fù)荷改變而改變時(shí)，由于爐膛負(fù)壓的變化，負(fù)壓控制系統(tǒng)將通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口檔板，改變引風(fēng)量使之與送風(fēng)量相平衡，從而將爐膛負(fù)壓控制在額定值上。取鼓風(fēng)量作為負(fù)壓控制回路的前饋可以使?fàn)t膛負(fù)壓快速消除鼓風(fēng)變化擾動(dòng)，保持穩(wěn)定。鍋爐的主要任務(wù)是生產(chǎn)蒸汽。鍋爐是通過(guò)調(diào)整爐排轉(zhuǎn)速即燃料的供給量來(lái)保證在輸出足夠蒸汽量的同時(shí)保證鍋爐的輸出蒸汽汽壓恒定。鍋爐汽壓回路的被控量是蒸汽壓力，主要擾動(dòng)量是蒸汽負(fù)荷的改變，其主要調(diào)節(jié)量是給煤量，同時(shí)送風(fēng)量的大小對(duì)燃燒也有較大影響，因此也對(duì)汽壓回路造成擾動(dòng)。我們采用智能PID算法對(duì)汽壓控制回路進(jìn)行控制，同時(shí)引進(jìn)蒸汽流量作為前饋以快速消除負(fù)荷擾動(dòng)，形成如圖5所示的蒸汽壓力控制回路框圖。一方面，蒸汽溫度過(guò)高會(huì)燒壞過(guò)熱器水管，也會(huì)對(duì)負(fù)荷設(shè)備的安全運(yùn)行帶來(lái)不良影響，因?yàn)殄仩t金屬?gòu)?qiáng)度的安全系數(shù)設(shè)計(jì)比較小，超溫嚴(yán)重會(huì)使汽機(jī)或其它負(fù)荷設(shè)備膨脹過(guò)大，使汽機(jī)的軸向推力增大而發(fā)生事故；但是，另一方面，過(guò)熱蒸汽的溫度過(guò)低將直接影響負(fù)荷設(shè)備的正常運(yùn)行。因此從安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)上看，必須控制過(guò)熱蒸汽溫度在允許范圍之內(nèi)。圖6 過(guò)熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)框圖在圖6所示的鍋爐過(guò)熱器出口過(guò)熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)手段是改變減溫水流量。鼓風(fēng)量的控制從實(shí)測(cè)的特性可知，鼓風(fēng)量控制回路對(duì)象純滯后和時(shí)間常數(shù)之比接近1/2 ，所以采用常規(guī)PID 也容易產(chǎn)生超調(diào)和振蕩．這里采用了積分分離的PID 算法，即在偏差大的時(shí)候取消積分作用。采用積分分離PID 算法后，顯著降低了被控變量的超調(diào)，縮短了過(guò)程達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)的時(shí)間。如果煤量變化大，還會(huì)冒黑煙嚴(yán)重污染環(huán)境。另外，用煤量作為鼓風(fēng)量控制的前饋時(shí)．可實(shí)現(xiàn)在煤量增加時(shí)及時(shí)增加風(fēng)量，但是在煤量減少時(shí)立即減風(fēng)卻不合適。所以必須加一個(gè)判斷，看煤量是增加還是減少，增加時(shí)，立即增加鼓風(fēng)量：煤量減少時(shí)，可等待一段時(shí)間，等煤量改變前拋入的煤（尤其是粉狀煤）燃燒一段時(shí)間后再減小風(fēng)量。在鍋爐控制系統(tǒng)中，除氧器壓力控制系統(tǒng)和除氧器液位控制系統(tǒng)都設(shè)計(jì)為單回路控制方式。對(duì)于除氧器壓力系統(tǒng)而言，當(dāng)除氧器壓力發(fā)生變化時(shí)，壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)除氧器的進(jìn)汽閥，改變除氧器的進(jìn)汽量，從而將除氧器的壓力控制在目標(biāo)值上。4. DCS鍋爐燃燒系統(tǒng)組態(tài)圖 圖7 DCS燃燒系統(tǒng)組態(tài)圖5．DCS 系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)DCS 系統(tǒng)的推出并逐步發(fā)展成為過(guò)程控制領(lǐng)域的主角是由于以下一些原因：1 ．現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)日趨大型化，復(fù)雜化，需要檢測(cè)和控制的參數(shù)大量增加，使得傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)顯得難以勝任，勢(shì)必得另辟蹊徑。這一狀況也希望有所改變。4 ．自動(dòng)化控制理論的發(fā)展，特別是連續(xù)系統(tǒng)離散化理論，采樣理論，這些理論大大地推進(jìn)了過(guò)程控制從傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)向DCS 系統(tǒng)變革的進(jìn)程．5 ，通訊理論和技術(shù)的發(fā)展，在對(duì)局域網(wǎng)（LAN ）的大量研究過(guò)程中，通訊理論和技術(shù)得到了極大的發(fā)展和完善，這方面對(duì)DCS 系統(tǒng)發(fā)展的影響是舉足輕重6 ．計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，尤其是微軟公司的WINDOWS 一95 這樣的操作系統(tǒng)軟件的推出，為計(jì)算機(jī)在過(guò)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用莫定T 基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)和操作人員之間有了良好的界面，使不具備計(jì)算機(jī)專(zhuān)門(mén)知識(shí)的操作人員樂(lè)于接受。因此為了提高可靠性而需要巨大的費(fèi)用，集中控制系統(tǒng)需要較大規(guī)模的計(jì)算機(jī)，價(jià)錢(qián)昂貴。6. 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)三周的課程設(shè)計(jì)，多方查找資料，讓我了解到環(huán)境的問(wèn)題是保證DCS 能夠長(zhǎng)期連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提，在這些方面掉以輕心對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行會(huì)造成各種危害。溫度太高，會(huì)產(chǎn)生靜電的威脅，會(huì)造成有些DCS 的死機(jī)現(xiàn)象。DCS 控制室及輔助間均滿(mǎn)足建筑要求、采光要求、抗十?dāng)_措施、接地要求、供電要求及隔離要求。DCS 的操作一般都很簡(jiǎn)單方便，很容易學(xué)會(huì)，對(duì)于工藝操作人員不必講多少?gòu)?fù)雜的計(jì)算機(jī)原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，著重教會(huì)他們實(shí)際使用方法和操作要求即可。通過(guò)采用DCS 控制系統(tǒng)，能夠有效提高鍋爐燃燒效率。對(duì)此我非常感謝在這次課程設(shè)計(jì)中給過(guò)我許多幫助的老師同學(xué)們，希望老師和同學(xué)們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)和生活中一切順利！參考文獻(xiàn)[1]火電廠(chǎng)機(jī)組集控運(yùn)行與仿真，劉彥臣等，中國(guó)電力出版社， 2007[2]熱工控制系統(tǒng)，邊立秀，中國(guó)電力出版社， 2002[3]分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)，白焰等，中國(guó)電力出版社， 2004[4]熱工自動(dòng)控制，文群英，清華大學(xué)出版社， 2009[5]集散控制系統(tǒng)，邱化元等編，北京機(jī)械工業(yè)出版社， 199216
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