过程控制工程第二版课件 教学课件 ppt 作者 王树青 戴连奎 于玲 编著13 锅炉的控制.pptVIP

锅炉的控制 于玲 浙江大学控制系 2007年06月03日 内容 锅炉设备的介绍 汽包水位控制 燃烧系统的控制 过热蒸汽温度控制 锅炉设备的工艺流程 锅炉设备的控制问题 汽包水位的控制问题 被控变量：汽包水位，用H (s)表示 控制变量：汽包给水量，用G (s)表示 主要干扰： 蒸汽负荷（蒸汽流量），用D (s)表示 通道对象： 非自衡、非最小相位和非线性等特性 汽包水位的对象特性 非最小相位特性 汽包水位的单冲量控制 汽包水位的双冲量控制 双冲量控制——C1 、C2和C0的数值设置 汽包水位的三冲量控制 三冲量控制——C2的数值设置 三冲量控制系统的简化连接 锅炉的燃烧控制 蒸汽压力的变化反映生产的蒸汽量与消耗的蒸汽量相适应的程度。负荷变化时，须通过控制燃料量使蒸汽压力稳定。 燃烧控制需使引风量与送风量相配合保证炉膛负压。 燃料改变时须控制送风量以保证燃烧过程的经济性。 燃烧控制基本方案 锅炉蒸汽压力的比值控制 过热蒸汽温度控制 练习 P421 23-3 * * 系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制； （2）锅炉燃烧系统的控制； （3）过热蒸汽系统的控制。 干扰通道特性 控制通道特性 对象为非最小相位（存在位于复平面右半平面的零点）的条件为 前馈补偿原理：C2的符号由调节阀的作用决定，具体数值可现场调整或根据阀门特性计算其初始值。 假设线性阀门： 流量测量变送的： 取 C1一般取值为1。C0为恒值， 正常工况下与C2PF抵消。 内回路的闭环传递函数： C2的数值设置： 稳态： I1= I2 = I3 = I4 = Ip Q1 = KQ2 分析提降量过程？ 过热蒸汽温度控制方案1 过热蒸汽温度控制方案2 锅炉可分为燃油、燃气和燃煤 简单讲述锅炉的工艺过程 详细说明锅炉变量之间存在关联，以及如何将系统分解为三大部分 被控变量： 根据用户要求——蒸汽温度、蒸汽压力 安全要求——水位、负压 经济要求——充分燃烧（过剩空气） 通道对象的非线性特性表现在： 1、锅炉为球状时液位与蒸汽消耗量为非线性 2、由于气泡的存在，导致在不同的工况下（主要为蒸汽产量不同）K1和K2不同 由于蒸汽负荷变化导致汽包内压力瞬时变化，从而造成虚假水位的情况。 左图中H1是不考虑水面下气泡容积变化时的水位变化，H2是只考虑水面下气泡容积变化时的水位变化。 右图中的纯滞后是由于给水温度低于汽包内饱和水温，从而导致水面下气泡破裂。新加入的水用于填补气泡破裂造成的空间。温差越大，滞后时间越长。 对于停留时间长、负荷变化小的锅炉，配上联锁报警装置勉强可用。 如果是气关阀：PF增大，需要增加给水，因此C2Pf应该减小，所以C20 如果是气开阀：PF增大，需要增加给水，因此C2PF应该增加，所以C20 气开气关的选择，当阀门为气关阀时控制器的正反作用？（正） C2的取值可在现场进行测试获得： 在正常工作点处改变负荷，测试水位不变时控制器的变化。除以负荷的变化就是C2的取值。 Qsmax是蒸汽流量的测量范围 Zmax和Zmin是变送器输出的变化范围，常为4～20mA 由于调节阀的工作特性不能保证线性，静态补偿较为困难，而且无法很好地克服给水扰动。因此采用一个内回路。 当调节阀为气关阀时两个控制器的正反作用？（FC正，LC反） C2的符号与内回路测量环节有关。 Qwmax是水流量的测量范围 副回路非常快，可把FC回路的设定值与测量值看作相等 * * * 锅炉可分为燃油、燃气和燃煤 简单讲述锅炉的工艺过程 详细说明锅炉变量之间存在关联，以及如何将系统分解为三大部分 被控变量： 根据用户要求——蒸汽温度、蒸汽压力 安全要求——水位、负压 经济要求——充分燃烧（过剩空气） 通道对象的非线性特性表现在： 1、锅炉为球状时液位与蒸汽消耗量为非线性 2、由于气泡的存在，导致在不同的工况下（主要为蒸汽产量不同）K1和K2不同 由于蒸汽负荷变化导致汽包内压力瞬时变化，从而造成虚假水位的情况。 左图中H1是不考虑水面下气泡容积变化时的水位变化，H2是只考虑水面下气泡容积变化时的水位变化。 右图中的纯滞后是由于给水温度低于汽包内饱和水温，从而导致水面下气泡破裂。新加入的水用于填补气泡破裂造成的空间。温差越大，滞后时间越长。 对于停留时间长、负荷变化小的锅炉，配上联锁报警装置勉强可用。 如果是气关阀：PF增大，需要增加给水，因此C2Pf应该减小，所以C20 如果是气开阀：PF增大，需要增加给水，因此C2PF应该增加，所以C20 气开气关的选择，当阀门为气关阀时控制器的正反作用？（正） C2的取值可在现场进行测试获得： 在正常工作点处改变负荷，测试水位不变时控制器的变化。除以负荷的变化就是C2的取值。 Qsmax是蒸汽流量的测量范围 Zmax和Zmin是