线性化作用.doc

汽轮机压力控制回路对锅炉主蒸汽流量的 线性化作用 于达仁，王鑫，徐志强，范轶 （哈尔滨工业大学能源学院，黑龙江，哈尔滨 150001） THE POSITIVE ROLE OF STEAM PRESSURE CONTROL GONVERNING IN ACHIEVING THE LINEARIZATION OF A BOILER STEAM FLOW CAPACITY OBJECT WANG Xin , XU Zhi-qiang , FAN Yi (Harbin Institute of Technology , Harbin 150001 , China) ABSTRACT: Indicated in this paper is the underlying cause of the generation of nonlinear dynamic characteristics of the boiler steam flow capacity object in a monobloc thermal power plant. Analysis was the positive role of the pressure-feedback governing for achieving the linearization of the nonlinear dynamic characteristics of the steam flow capacity object. The result of a study have shown that the effect of the linearization is relative to the PI controller. The stronger the effect of the PI controller, the better the effect of the linearization. This means that under wide-range off-design operating conditions the application of the steam pressure-feedback governing may result in a high consistency of full-range performance for the boiler steam flow capacity characteristics. The study results of the present paper can provide some major guidelines for the analysis of thermal power plant characteristics and the design of a monobloc thermal power plant through the use of a linear system theory. KEY WORDS: steam turbine generator; nonlinear system; nonlinearity measures 摘要：在指出了单元火电机组中锅炉主蒸汽流量对象非线性动态特性产生的原因的基础上，分析了汽轮机压力反馈控制对锅炉主蒸汽流量对象非线性动态特性的线性化作用。进一步的研究表明，这种线性化作用的效果与PI调节器的参数有着密切的联系，PI调节器的调节能力越强，线性化的作用也越强。在大范围变工况情况下，采用汽压反馈调节时锅炉主蒸汽流量特性具有良好的全局性能一致性。这对用线性系统理论分析火电机组机炉特性和设计单元火电机组控制系统具有重要的指导意义。 关键词：汽轮机发电机组；非线性系统；非线性测度 中图分类号：TK323；TM621 A 1引言 大型火电单元机组由锅炉、汽轮机和发电机共同适应电网负荷的要求，共同保证机组的稳定运行，它是一个复合对象，受控过程是一个多输入、多输出的过程，在输入和输出之间存在着相互关联和耦合。在认定锅炉系统正常燃烧和正常给水前提下，机组可简化为一个具有双输入双输出的被控对象，机组的输出功率和机前压力为被控对象，调节汽门开度和燃料量为控制量。 由于非线性系统设计理论上十分繁琐，应用比较困难，目前单元机组控制系统的设计中一般均采用小偏差线性化方法将对象近似成线性对象后再进行控制系统的设计。对于在小范围内工作的非线性对象，实践证明这是成功的；然而当机组在大范围内工作时，小偏差线性化模型的参数明显地随工作点的不同而变化，这样针对某个工作点设计的控制器在其他工作点就不能正常工作。 本文首先分析了汽轮机采用压力控制对机组主汽流量特性