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《鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)方案》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、word完美格式第1章緒論1.1概述鍋爐作為一種把煤，石油或天然氣等化石燃料所儲藏的化石能轉(zhuǎn)換成水或水蒸氣的熱能的重要設(shè)備，長期以來在工業(yè)生產(chǎn)和居民生活中都扮演著極其重要的角色，它已經(jīng)有二百多年的歷史。換言之，鍋爐是由氣鍋和爐子組成的。爐子指燃燒設(shè)備，為化石燃料的化石能提供必要的燃燒空間；起鍋是指加熱設(shè)備，為汽水循環(huán)和汽水吸熱以及汽水分離提供必要的吸熱和分離空間。根據(jù)鍋爐在生產(chǎn)和生活中所起的作用不同，可將其分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐等。其中電站鍋爐主要用于發(fā)電；工業(yè)鍋爐主要用于供給工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或驅(qū)動機(jī)械；而生活鍋爐則主要用于提供熱水及取暖。隨
2、著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程不斷加強(qiáng)，生產(chǎn)設(shè)備不斷革新，鍋爐也向著大容量、多參數(shù)、高效率方向發(fā)展。為確保安全，穩(wěn)定生產(chǎn)，對鍋爐設(shè)備的自動控制就顯得十分重要。1.2鍋爐汽包水位傳統(tǒng)控制方案及存在的問題汽包水位的控制問題伴隨著鍋爐的出現(xiàn)而出現(xiàn)，長久以來一直是控制領(lǐng)域的一個(gè)典型問題。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，鍋爐自動化控制水平也在逐漸提高。期間主要經(jīng)歷了上世紀(jì)三、四十年代單參數(shù)儀表控制，四、五十年代單元組合儀表綜合參數(shù)儀表控制，以及六十年代興起的計(jì)算機(jī)控制等幾個(gè)階段。其控制方案通常有以下幾種：（1）單沖量控制系統(tǒng)。即汽包水位的單回路液位控制系統(tǒng)
3、。（2）雙沖量控制系統(tǒng)。即在單沖量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了蒸汽流量信號。（3）三沖量控制系統(tǒng)。是在雙沖量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上在引入給水流量信號而構(gòu)成。這些控制方案通常采用PID算法。但是由于汽包水位具有大滯后、多變量、強(qiáng)耦合及非線性等特性，使得現(xiàn)有的基于經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的控制系統(tǒng)都不能很好地對其進(jìn)行控制。其中，單沖量控制系統(tǒng)不能消除虛假水位帶來的影響，對負(fù)荷變化的反應(yīng)滯后，對給水流量的干擾也不能及時(shí)克服；雙沖量系統(tǒng)引入蒸汽流量作為校正信號，雖然可以糾正“虛假水位”精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式引起的誤動作，也能提前發(fā)現(xiàn)負(fù)荷的變化，但同樣不能及時(shí)克服給
4、水流量的干擾；三沖量系統(tǒng)引入了給水信號，使其成為調(diào)節(jié)器動作后的反饋信號，能使調(diào)節(jié)器及早知道控制的效果，控制品質(zhì)有了較大的提高，達(dá)到控制的穩(wěn)、準(zhǔn)、快，但增加了控制系統(tǒng)的負(fù)責(zé)程度和成本，同時(shí)，其PID參數(shù)Kp、KI、Kd、也不容易整定，隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增加和環(huán)境的變化，這三個(gè)參數(shù)可能需要不定期的重新整定，根據(jù)對包鋼熱電廠調(diào)查情況表明：其汽包水位的控制雖然引入了三沖量控制系統(tǒng)，但由于投產(chǎn)時(shí)間較長，出現(xiàn)了設(shè)備老化的現(xiàn)象，如使用這一控制系統(tǒng)，其參數(shù)就需要頻繁進(jìn)行整定，電廠的經(jīng)濟(jì)效益必然會受到嚴(yán)重的損害。因此，目前該控制系統(tǒng)是在操作工人的干擾下進(jìn)行人工控制。
5、1.3課題的提出及意義今年來，隨著能源和環(huán)保意識的增強(qiáng)，以及國家的一系列相關(guān)政策的出臺，對鍋爐的運(yùn)行控制提出了新的要求。一臺鍋爐要能安全、可靠、有效地運(yùn)行，使運(yùn)行參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)值，除鍋爐本身設(shè)備和各種輔機(jī)完好外，還必須要求儀表的正常工作和自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案正確。如上所述，鍋爐的控制系統(tǒng)中汽包液位是工業(yè)鍋爐安全運(yùn)行的一個(gè)十分重要的參數(shù)，是自動控制的重要環(huán)節(jié)，汽包液位保持在規(guī)定范圍內(nèi)是保證鍋爐正常運(yùn)行的必要條件?！疤摷偎弧爆F(xiàn)象給水位控制帶來了困難和挑戰(zhàn)，原傳統(tǒng)的三沖量控制系統(tǒng)雖然能有效避免“虛假水位”現(xiàn)象，但系統(tǒng)復(fù)雜，成本太高。所以說開發(fā)出新型的水位
6、控制系統(tǒng)，以解決目前水位控制系統(tǒng)在性價(jià)比方面的矛盾，為水位控制提出可靠、廉價(jià)、系統(tǒng)性能優(yōu)良的解決方案，開發(fā)出能適應(yīng)汽包水位控制低成本自動化系統(tǒng)已勢在必行。基于上述原因，我們有必要采用一種新型的控制方式，即使能控制系統(tǒng)的負(fù)責(zé)程度降低，又能達(dá)到設(shè)備的控制要求，同時(shí)，還要盡可能減少人工干擾。對于鍋爐這種多變量和耦合性強(qiáng)的控制對象，采用經(jīng)典控制理論往往無法達(dá)到預(yù)期的目的，隨著計(jì)算機(jī)在控制作用中的強(qiáng)大的記憶能力、邏輯判斷能力、快速計(jì)算能力的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。這樣，就可以在鍋爐控制中運(yùn)用先進(jìn)的控制理論和控制算法，有效地控制汽包水位，達(dá)到
7、希望的水位靜特性。精心整理學(xué)習(xí)幫手word完美格式第2章鍋爐工藝特點(diǎn)2.1鍋爐的生產(chǎn)工藝簡述受控對象是電廠型號為JG-220/9.8-Q型的粉煤鍋爐，其結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，現(xiàn)將其生產(chǎn)過程簡介如下：鍋爐是由“鍋”和“爐”兩大部分組成?！板仭本褪清仩t的水汽系統(tǒng)，“爐”是鍋爐的燃燒系統(tǒng)。圖2.1鍋爐結(jié)構(gòu)和工藝流程圖Fig2.1Diagramofboilerstructureandtechnologicalprocess該鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：額定蒸發(fā)量：220t/h額定蒸汽壓力：9.8Mpa額定蒸汽溫度：540℃給水溫度：215℃排煙溫度：170℃鍋爐的水
8、汽系統(tǒng)其工作過程：給水由給水泵打入省煤器以后，在此加熱成為汽包工作壓力下的飽和水，進(jìn)入汽包，然后然下降管進(jìn)入爐膛四周的水冷
