除氧器温度模糊控制系统设计与仿真研究毕业设计

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1、除氧器温度模糊控制系统设计与仿真研究毕业设计目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1锅炉除氧的意义与目的11.2国内外研究概况和发展趋势21.2.1国外状况31.2.2国内状况31.3本课题主要完成的任务4第二章热力除氧器的除氧原理及其数学模型62.1热力除氧的原理与途径62.1.1除氧的方法与原理62.1.2水中气体的溶解特性及除氧的途径72.1.3热力除氧器的工作条件和特点92.2热力除氧器动态特性测定112.2.1建模综述112.2.2被控对象的数学模型122.3本章小结14第三章热力除氧器控制系统设计153.1热力除氧器控制系

2、统现状15563.2热力除氧器控制系统的设计思路163.3控制方案的确定173.4本章小结19第四章控制理论简介204.1PID控制204.1.1PID控制概述204.1.2PID参数整定224.2模糊控制234.2.1模糊控制系统概况244.2.2模糊控制的基本思想244.2.3模糊控制特点254.2.4模糊控制系统组成264.2.5模糊控制的基本原理284.3本章小结29第五章模糊控制器设计305.1模糊控制器的结构设计315.2精确量的模糊化325.3模糊控制规则设计355.4模糊推理与模糊判决385.5论域、量化因子、比例因子的选择4

3、05.6模糊查询表的建立435.7本章小结44第六章MATLAB仿真研究45566.1PID控制系统仿真456.2模糊控制系统仿真476.2.1FUZZY工具箱的简介476.2.2模型图与仿真结果分析476.3模糊PID控制系统仿真496.4本章小结50第七章总结与展望51参考文献52致谢5556内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章绪论1.1锅炉除氧的意义与目的电力生产是电力系统的重要组成部分，它是将自然界中的一次能源（如煤、天然气、水能、核能、风能、太阳能等）转换为电能。火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂，火电厂基本生

4、产过程是：燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。火电厂是由化学水处理系统、锅炉、汽轮发电机组、输变电设备及其他辅助设备组成的庞大的能源转换设备群[1]。除氧器是火电机组给水加热系统中的主要设备之一。主要用来除去锅炉给水中的氧和二氧化碳等非凝结气体，其次是用汽机中压侧抽汽及其他方面的余汽、疏水等，将锅炉给水加热至除氧器运行压力下的饱和温度，从而提高了机组的热经济性，并将符合含氧量标准的饱和水，储存于除氧器水箱中，随时满足锅炉的需要，以保证锅炉的安全运

5、行。蒸汽系统流程示意图如图1.1图1.1蒸汽系统流程示意图56内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）锅炉给水中的溶解氧是造成热力设备腐蚀的主要原因之一。腐蚀降低了设备工作的可靠性并严重影响锅炉寿命，其主要危害如下：⑴产生腐蚀后，锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束、锅筒等金属构件遭到破损而变薄，或局部点状腐蚀而凹陷甚至穿孔，严重的腐蚀会使金属内部结构破坏，甚至发生爆管事故。这样会缩短锅炉的使用年限，或者停炉停产，直接影响工厂的经济效益。⑵金属腐蚀产物转入水中，使水中杂质增多，又加剧受热面上的结垢过程。含有高价铁的水垢，容易引起垢下金属铁的腐蚀，而

6、铁的腐蚀又容易重新结成水垢。这种恶性循环会迅速导致锅炉爆管事故的发生，结果会造成人的伤亡和设备的破坏[2]。所以，锅炉和热力设备的氧腐蚀是锅炉安全运行的一大隐患，为防止和减轻热力设备的氧腐蚀，保证热力设备能安全经济运行，就需要对锅炉给水进行除氧处理。因此，除氧器在热力发电过程中起着非常重要的作用。除氧器是将溶解在水中的有害气体，尤其是水中的溶解氧从水中除去，避免这些有害气体进入锅炉系统造成设备的腐蚀，从而影响锅炉和汽轮机系统的寿命。为了保证除氧器能达到很好的除氧效果，就需要采用先进的控制方法，所以，须采取智能化控制技术控制除氧器。其主要目的是

7、在满足经济性、实用性、科学性的条件下设计一套稳定、可靠的热力除氧器控制系统，使除氧器能起到良好的除氧效果。本文是以包钢热电厂的除氧器为控制对象，采用智能控制技术来设计除氧器的控制系统。1.1国内外研究概况和发展趋势除氧器在电站发电设备中起着重要作用，关系着锅炉系统的安全运行，所以人们用了许多办法来对除氧器进行控制，在这方面国内外都做了许多研究工作，同时也取得了一些较好的效果。56内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）1.1.1国外状况加拿大的Chou，Q·B等人在新型除氧器水位压力控制系统一文中提出了用控制策略和容错算法来控制除氧器水位和压

8、力，这种新的控制方法并入了不相互矛盾的控制方法，适用于不同的运行状态，很大程度地提高了系统性能，在系统受到严重干扰时降低了除氧器的噪声，提高了设备的可靠性和安全性[