过控课程设计：炉膛负压单回路控制系统

《过控课程设计：炉膛负压单回路控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中北大学课程设计说明书目录1整体简介………………………………………………………………………11.1炉膛负压概述…………………………………………………………11.2控制方案和过程选择…………………………………………………11.3选择控制系统…………………………………………………………11.4系统流程图……………………………………………………………22系统方框图……………………………………………………………………23仪表的选型……………………………………………………………………33.1压力计选型…………………………………………………………

2、…33.2引风机转速控制器……………………………………………………43.3引风机转速执行器……………………………………………………44被控对象特性…………………………………………………………………54.1炉膛动态特性…………………………………………………………54.2控制算法的选择………………………………………………………55系统仿真………………………………………………………………………65.1MATLAB仿真……………………………………………………………6课程设计总结……………………………………………………………………8参考文献……

3、……………………………………………………………………8中北大学课程设计说明书炉膛负压单回路控制系统1.系统整体简介1.1炉膛负压概述炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平衡关系，即指炉膛顶部的烟气压力。炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时，最先将在炉膛负压上反映出来，而后才是火检、火焰等的变化，其次才是蒸汽参数的变化。因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧

4、工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。当锅炉运行时，机组负荷发生改变，锅炉进入炉膛的总燃料量和一次进风量，二次进风量将相应改变，炉膛中的延期也将改变。为了保证炉膛内的正常负压，必须对引风量加以调节。炉膛负压过低，会使炉膛和烟道系统的漏风量进一步加大，不仅增加燃烧损失，还可能造成燃烧不稳定。如果负压过高，炉膛内的火焰和高温烟气会外泄，严重影响安全运行。所以必须引入负压调节系统，维持炉内压力在一定范围内，保证锅炉安全运行。炉膛内的压力主要与引风量，燃料输送量和送风量等参数有关，最主要的还是引风量，设计时可不靠考虑燃料输

5、送量但必须考虑送风量的影响。由于引风量调节对象的动态响应快，测试较容易，所以采用引风量控制的系统一般只采用炉膛负压作为被调量的单回路控制系统。1.2控制方案和过程的选择控制方案选择控制引风机的引风量大小直接改变炉膛压力，再利用压差变送器传递的反馈信号作用于引风机，调节引风机的转速从而实现炉膛压力单回路控制的闭环回路。实际应用中把压力信号转换为4-20mA的电流信号,用转换来的电信号控制引风机变频器的频率.通过频率的改变使引风机的引风量得到控制。炉膛负压的控制对象是引风机导叶所控制的引风量，炉膛负压的动态特性是引风量阶跃变化时，炉膛负压

6、随时间变化的特性。由于炉膛负压反应很快，可做比例特性来处理，之后用积分特性来消除余差，达到控制目的。单回路反馈控制系统由一个被控过程，一个检测变送器，一个控制器和一个执行器组成，对一个被控变量进行控制的单回路闭环控制。1.3选择控制系统8中北大学课程设计说明书如前所述，系统采用单回路控制系统，一个调节器，一个执行器，一个检测变送器，只有一个闭环。控制对象为锅炉炉膛，测量元件采用压差变送器，执行器是炉膛引风机变频器。被控变量是炉膛顶部烟气出口压力（假设炉膛各处压力相等）。给定值为系统需要的合适的炉膛压力值，测量值由炉膛顶端压力计测量得到

7、。为保证测得压力的准确性，采用五个压差变送器分别测量，之后取去掉其中最小值和最大值后的三个变送器的平均值作为测量变送量。操控变量是引风机变频器频率。干扰为炉膛内引风量落后于燃料量和鼓风量的控制，造成不稳定因素压力变化等。控制信号为调节器根据偏差信号计算出得到的用以控制引风机变频器的5-25mA电流信号。1.4系统流程图：PT锅炉PC风机变频器引风机图1炉膛负压单回路控制系统流程图2．系统方框图压差变送器炉膛控制器f（干扰）引风机变频器+PIDG(s)-K图2炉膛负压单回路控制系统方框图8中北大学课程设计说明书3．仪器仪表的选型3.1．

8、测量元件防爆压差变送器由于炉膛温度高，且一般是负压，所以选用压力传感器，可采用炉膛负压传感器。建议选用PT500-503H压差变送器，其可测量的介质温度达600℃（环境温度-20～85℃），采用高精度高稳定性耐高温电阻应