热工控制系统课堂ppt 第六章导前微分控制系统.ppt

6-1 2、整定主回路 根据对象特性，确定等效主调节器参数Kd、Td。 主回路中导前回路可看作是一快速随动系统，其闭环传函为： 画出主回路等效图，如下： 则等效主调节器为： 则比例带和积分时间为： WD1(s)的对象特性可依据WD2(s)和WD(s)用前面补偿整定法中方法求得,并根据n1,求出τ1/TC1。 导前区迟延和惯性较小时,可将导前区近似看成比例环节即： 则： 而WD(s)对象特性参数都已知，故有： 所以有： 当Kd确定后,可根据整定导前回路时确定的δ/Kd比值,求PI调节器的比例带δ： 四、等效为串级控制系统的试验整定法 接线示意图如下： 首先整定等效副回路，确定等效调节器的δ/KD和Ti值，具体步骤如下： (1)断开主回路，将KD置1，Td置∞，Wd(s)≈1，相当比例环节。 (2)用边界稳定法，观察I2曲线，求得δk、Tk，则等效调节器的参数为： 整定完等效副回路后整定主回路，确定KD、Td值，步骤如下： (1)接上主回路，先改变TD值，观察I1曲线，直到希望的Td为值； (2) 再改变KD值，观察I1曲线，注意改变KD时，相应改变δ值， 使δ/Kd比值保持不变以保证导前回路稳定性不变，直至得到满意的KD、Td值。 (1)等效主、副回路处在同一系统中工作，两回路间存在不可分割的联系。 值得注意： (2)调节器参数KD、TD、δ、Ti任一变化，对主回路和导前回路的调节质量都有影响，只是程度不同。 (3)δ、Ti对导前回路影响较大， TD 主要影响主回路调节品质，而KD变化对两个回路影响相反，即：KD 越大，δ/KD越小，对于副回路的稳定性不利，对主回路有利； KD 越小时则相反。 第四节 再热汽温控制系统分析 　 一般再热汽温随负荷变化较大,当机组负荷降低30%时,再热汽温如不加以控制,锅炉再热器出口汽温将降低 28?35℃(相当于负荷每降低1％时,汽温降低1℃)。 随着蒸汽压力提高,为了提高机组热循环的经济性,减小汽轮机末级叶片中蒸汽湿度,超高参数机组一般采用中间再热循环系统。 将高压缸出口蒸汽引入锅炉,重新加热至高温,然后再引入中压缸膨胀做功。 所以大型机组必须对再热汽温进行控制。 再热汽温的控制方法一般有: 变化烟气挡板位置； 烟气再循环； 摆动喷嘴器角度； 多层布置燃烧器； 喷水减温； 汽－－汽热交换器及蒸汽旁通。 一、采用汽－－汽热交换器的再热汽温控制 这是用一次蒸汽来加热再热蒸汽并利用三通阀改变流经热交换器的再热蒸汽量来控制再热汽温,由于汽－－汽热交换器的调整范围很小,还必须辅以喷水。 系统示意图如右所示。 二、采用烟气再循环的再热汽温控制 烟汽再循环是利用再循环风机从烟道尾部抽取低温烟气送入炉膛底部，从而改变辐射受热面与对流受热面的吸热比例，以达到调温目的。系统示意图如书165页图10-25所示。 * * 第六章 导前微分控制系统 第一节 导前微分控制系统的组成 第二节 导前微分控制系统的特点 第三节 导前微分控制系统的整定 第四节 导前微分控制系统实例 ——再热汽温控制系统分析 第五节 汽温分段控制系统 第一节 导前微分控制系统的组成 众所周知，在温度控制系统中，影响汽温的扰动主要有三个：减温水量Gj，蒸汽流量Ｄ，烟气传热量Qy 。 汽温在这三个扰动作用下特性的共同点都有惯性，有迟延，尤其是对基本扰动Gj迟延和惯性更大。 为了改善控制系统的动态特性，可引取副信号?2，组成串级控制系统，用于提高系统的控制品质。 但是这种控制方法并不是唯一的，由第三章可知 ，微分作用能反映输出量的变化趋势，因而能提前反映输出量的变化。 若能把微分作用用于控制系统，势必也能改善控制性能。所以人们设想在减温器出口处引出一个温度信号，接入一个微分器，构成一个新的系统。 又因为它有两个信号（调节器入口反馈信号，称为“冲量”）直接送入到调节器，所以也称这样的系统为具有导前微分信号的双冲量控制系统 。 这种系统结构特点：只用一个调节器，调节器的输入取了两个信号。 一是主汽温经变送器而直接进入调节器的信号； 另一是减温器后的温度经微分器后送入调节器的信号。 在时间和相位上，后一个信号超前于主信号（即主汽温），因此把这种系统称为导前微分控制系统。 图6-1 微分控制导前系统原理方框图 WT(s) WD2(s) WD1(s) Wf (s) WZ(s) Wm2(s) Wm1(s) Wd(s) ?1 ?2 I1 △I1 I2 I’2 Ig 调节器 执行器 调节阀 微分器 测量变送器 测量变送器 减温器