第九章过程控制系统的工程应用讲述.ppt

西南民族大学 电气信息学院 * 烟气氧含量的闭环控制系统 西南民族大学 电气信息学院 * 蒸汽负荷经常变动 ——增加折线函数发生器 折线函数 发生器 蒸汽量 西南民族大学 电气信息学院 * 4．多种燃料时过剩空气及燃料配比的控制系统 （1）低过剩空气的控制系统 控制方法：以总理论空气量为基准，即根据各燃料的流量，分别计算出理论空气量，相加后作为确定燃料空气量的基准 西南民族大学 电气信息学院 * （2）燃料任意配比的控制系统 增设运算符，组成燃料任意配比的控制系统 西南民族大学 电气信息学院 * 5.炉膛负压控制与有关安全保护系统 炉膛负压控制系统 防脱火系统 防回火系统 西南民族大学 电气信息学院 * 蒸汽过热系统 汽包水位控制 西南民族大学 电气信息学院 * 9.2 典型传质设备的过程控制 传质过程的控制是工业过程控制的重要环节。 本节以精馏塔为例 精馏在化工、石油、炼油生产中极为重要。 西南民族大学 电气信息学院 * 西南民族大学 电气信息学院 * 西南民族大学 电气信息学院 * 精馏塔温度控制方案1 物料平衡控制方法 按精馏段的质量指标来控制馏出液量D，并保持Q不变。 优点：物料与能量平衡之间的关联最小；一旦塔顶产品质量不合格，温度控制器关闭出料阀。 缺点：质量反馈的控制回路滞后大。 本方案适于馏出液小，回流罐容积适中的精馏塔。 西南民族大学 电气信息学院 * 精馏塔温度控制方案2 能量平衡控制方法 按精馏段的质量指标控制回流量L，保持加热蒸汽Q为定值。 优点：质量反馈的控制回路滞后小 缺点：物料与能量平衡之间的关联大 西南民族大学 电气信息学院 * 西南民族大学 电气信息学院 * 西南民族大学 电气信息学院 * 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 西南民族大学 电气信息学院 * 第九章 过程控制系统的工程应用 9.1 典型传热设备的过程控制 9.1.1概述 锅炉是国民经济各行业必不可少的重要传热设备 驱动发电机 动力机构的动力源 作为热源提供给工业生产装置 民用取暖设施 西南民族大学 电气信息学院 * 锅炉设备主要工艺流程图 锅炉热力系统流程 西南民族大学 电气信息学院 * 锅炉燃烧系统流程 高温烟气 空气预热器 西南民族大学 电气信息学院 * 锅炉设备的调节任务 锅炉供应的蒸汽量适应负荷变化的需要或保持给定的负荷； 锅炉供给用汽设备的蒸汽压力保持在一定范围内； 过热蒸汽温度保持在一定范围内； 汽包中的水位保持在一定范围内； 保持锅护燃烧的经济性和安全运行； 炉膛负压保持在一定范围内。 西南民族大学 电气信息学院 * 锅炉设备控制的若干个控制系统 给水自动控制系统 锅炉燃烧的自动控制 过热蒸汽系统的自动控制 热力除氧 锅炉水处理过程控制 西南民族大学 电气信息学院 * 给水自动控制系统(锅炉汽包水位的控制) 锅炉汽包内部保持一定的蒸发空间。 控制变量是给水流量。 （汽包内部的物料平衡，使给水量适应蒸发量，维持汽包中水位在工艺允许范围内） 维持汽包中水位在给定范围内是保证锅炉、汽轮机安全运行的必要条件，是锅炉正常运行的主要标志之一。 汽包 西南民族大学 电气信息学院 * 锅炉燃烧的自动控制 主要目的：使燃料和空气达到合理比例 燃料的安全燃烧 被控变量：蒸汽压力(负荷)、烟气成分和炉膛负压 控制变量：燃料量、送风量和引风量 炉膛负压保持在一定的范围内 西南民族大学 电气信息学院 * 过热蒸汽系统的自动控制 系统设置目的：对于蒸汽的温度、压力以及含水量等有要求 被控变量：过热蒸汽温度 控制变量：喷水量 西南民族大学 电气信息学院 * 9.1.2 锅炉汽包水位的控制1、控制通道的特性 曲线H2：给水温度汽包内饱和水温度——给水流量的增加的初始阶段，从原来饱和水中吸取部分热量，导致水位下降 直线H1:水位随着给水量的增加而直线上升 水位变化的曲线H——H1、H2的叠加 给水流量作用下的锅炉水位响应曲线 西南民族大学 电气信息学院 * 数学描述 近似积分环节和纯滞后环节的串联 传递函数表示 K0响应速度——给水流量变化单位流量时，水位的变化速度 西南民族大学 电气信息学院 * “单冲量”控制系统单冲量——汽包的水位 阻止水位达到给定值 用户蒸汽用量 西南民族大学