热工自动控制系统.ppt

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1、第七章汽包锅炉给水控制系统试验浙江大学冯晓露返回目录上一页第七章汽包锅炉给水控制系统试验一、汽包水位控制系统信号的测量和修正1。汽包水位的测量玻璃管水位计：主要用于就地观察水位电触电水位计：曾用于水位保护差压式水位计：主要用于水位的控制，目前也作为水位保护信号源，但在锅炉起停过程中误差较大，此时应以电极式水位计为准2。差压式水位计的计算和修正2、蒸汽流量的测量和修正－－－过热蒸汽密度，过热蒸汽压力和温度的函数p-----过热蒸汽绝对压力t-----过热蒸汽温度K-----流量系数3、给水流量的计算和修正t－－－给水温

2、度K－－－流量系数1．给水量Ｗ扰动时的动态特性∙给水量Ｗ扰动时，汽包水位Ｈ的变化过程可以分别从两个角度加以分析：1、仅仅从物质平衡的角度来分析；2、仅仅从热平衡的角度来分析。二、汽包水位控制对象特性试验综合上述两种角度分析的结果，对曲线１和曲线２进行线性叠加，得到在给水量Ｗ阶跃扰动下，汽包水位Ｈ的实际变化曲线：式中：τ──迟延时间s；ε──飞升速度，即单位给水流量改变时水位的变化速度；∙在给水量Ｗ扰动下，被调对象具有迟延、惯性和无自平衡能力特性。2．蒸汽量Ｄ扰动时的动态特性∙蒸汽量Ｄ扰动时，汽包水位Ｈ的变化过程同样可

3、以从两个角度加以分析。1．仅仅从物质平衡的角度来分析2．仅仅从热平衡的角度来分析。在蒸汽量Ｄ阶跃扰动下，汽包水位的实际变化曲线。动态特性的数学描述为：式中：k──比例系数，T──时间常数ε──飞升速度3．燃料量扰动时的汽包水位动态特性燃料量扰动时的汽包水位的变化与蒸汽流量扰动时相近，只是虚假水位更轻些，迟延时间也较短。汽包水位动态特性的特点总结：1、具有迟延；2、具有“虚假水位”现象；3、无自平衡能力三、单级三冲量给水调节系统及参数整定1、单级三冲量给水自动调节系统的组成D2．内回路(innerloop)的分析与整定

4、内回路的主要任务是当给水流量侧产生自发性扰动时，必须迅速消除扰动，使被调量（汽包水位H）基本不受到自发性扰动的影响；当内回路外部发生扰动汽包水位H发生变化时，内回路要具有快速随动的特性，使给水流量W尽快地起到调节汽包水位的作用。3．外回路(outerloop)的分析与整定外回路可以看作是一个单回路调节系统，所以可以采用整定单回路调节系统的方法来整定外回路。4.蒸汽流量侧的选择要使静态偏差为零，静态时必须满足ID=IW，即：在正常运行时，可认为D=W，γD=γW，则有αD=αW因此，为了克服静态偏差，蒸汽流量侧分流器的

5、分流系数αD必须等于给水流量侧分流器的分流系数αW。串级系统实现自动调节比单级系统更加灵活，克服静态偏差完全由主调节器实现，分流系数αD取值不必考虑静态偏差的问题，αD值可取得大一些，以利于更好地改善调节过程的调节品质。分流系数αW取值影响内回路的稳定性，在外回路中，可通过主调节器的δ和Ti来整定，αW的影响并不大，从而使内、外回路互不影响。四、串级三冲量给水调节系统及参数整定1、串级三冲量给水控制系统的组成3．外回路(outerloop)整定4．蒸汽流量侧αD的选择此时蒸汽流量信号不一定与给水流量信号严格配合，即:

6、2．内回路(innerloop)整定与单级三冲量系统的内回路一样等效主调：五、变速给水泵的安全工作设计变速泵最小流量控制系统：用一次测量元件和流量变送器对各个给水泵的入口流量进行测量，通过各泵的再循环调节阀将泵出口的部分给水流回除氧器，以保证通过给水泵的流量高于设计的最小流量。第一节过热蒸汽温度调节系统第八章汽温调节系统TheSteamTemperatureControlSystem锅炉过热器结构示意图第一节过热蒸汽温度调节系统一．过热蒸汽温度的动态特性试验三种扰动：蒸汽量、烟气量和减温水量。1．蒸汽量扰动时，过热蒸

7、汽温度的动态特性∙特点是有迟延，有惯性，有自平衡能力。阶跃响应曲线蒸汽量变化对汽温变化的传递函数可用下式近似表示：2．烟气侧扰动时过热蒸汽温度的动态特性阶跃响应曲线：烟气扰动时的过热器出口汽温的阶跃响应曲线∙特点是：有迟延、有惯性、有自平衡能力。3．减温水量扰动时过热蒸汽温度的动态特性导前区：导前汽温θ2测点前至减温器惰性区：过热器出口汽温θ1测点到导前汽温测点式中θ2──导前汽温θ1──过热器出口汽温wθ──减温喷水量∙减温水量扰动时过热蒸汽温度被调对象的阶跃响应曲线图：汽温对象的传递函数可用下式表示：一般n2=2

8、一般n1≥2二．串级汽温调节系统1．系统构成及工作原理2．串级汽温调节系统的分析与整定系统方框图为：（1）内回路分析设副调节器选用比例调节规律：此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:可根据单回路系统整定原则对内回路进行整定计算。（2）外回路分析当内回路整定好后，可把它看作一个快速随动系统，则即：整个内回路等效为一个比