基于MATLAB的300MW机组给水控制系统设计与仿真

存档编号 华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power毕 业 设 计题目 基于 MATLAB 的 300MW 机组给水控制系统设计与仿真学 院 电力学院专 业 能源与动力工程（热动）姓 名学 号指导教师完成时间教 务 处 制独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名： 指导导师签名： 签字日期： 签字日期：毕业设计（论文）版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计（论文）的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。毕业设计（论文）作者签名： 导师签名：签字日期： 签字日期：目录摘 要 .IAbstract .II第 1 章 绪论 .11.1 课题研究背景 .11.2 国内外研究现状 .11.3 本设计的主要意义 .21.4 本设计研究的主要内容 .2第 2 章 给水自动控制系统的概述 .42.1 锅炉给水自动控制的概念 .42.2 给水控制系统的主要任务 .42.3 对给水控制系统的要求 .4第 3 章 给水调节对象动态特性分析 .63.1 给水调节对象的动态特性 .63.1.1 给水流量扰动对水位的影响 .63.1.2 蒸汽流量扰动对水位的影响 .83.1.3 炉膛热负荷扰动对水位的影响 .103.2 本章小结 .10第 4 章 300MW 机组给水控制系统设计 .114.1 300MW 给水热力系统简介 .114.2 整体结构设计 .114.2.1 给水全程控制系统设计图 .114.2.2 控制方案设计 .124.2.3 300M 机组给水控制过程分析 .14第 5 章 300MW 机组给水控制系统 MATLAB 仿真 .175.1 建模仿真的目的 .175.2 存在的机组主要问题及任务 .175.3 启动或低负荷时给水控制系统建模及仿真 .175.3.1 模型分析 .175.3.2 仿真系统的分析 .185.3.3 低负荷阶段控制系统优化 .215.3.4 给水控制系统调节器参数整定 .225.3.5 低负荷控制系统仿真 .255.3.6 仿真结果分析 .285.4 高负荷阶段时给水控制系统建模及仿真 .285.4.1 高负荷阶段建模 .285.4.2 给水控制系统优化 .295.4.3 高负荷阶段给水控制系统仿真 .305.5.本章小结 .37第 6 章 全文总结 .38参考文献 .40致 谢 .41附录一 外文文献附录二 中文翻译附录三 选题申报表附录四 开题报告华北水利水电大学毕业设计（论文）基于 MATLAB 的 300MW 机组给水控制系统设计与仿真分析摘 要随着国内电力需求的逐渐扩大，并且考虑到能源和环保的要求，大容量、高参数的大型机组逐渐代替小容量、低参数机组成为主流机组。这也使得火电厂给水调节系统变得更为繁杂，其中机组负荷、汽包压力、温度、给水量等参数对汽包水位都可以造成或多或少的影响；并且在不同负荷运行状态，所需要的给水设备也不尽相同，故采取的控制方式亦有所不同。从而需要对不同负荷状态下的汽包水位变化情况进行仿真，以此来得到各调节器的最佳整定参数，更好的实现机组给水全程自动控制。本设计的主要任务是通过对 300MW 机组的给水全程控制系统进行设计和仿真，从而得到最佳的调节器参数和优化控制方案，以实现对给水控制系统的更好控制，最终的目的在于提高机组的经济性和安全性。本设计围绕给水控制系统的设计与仿真这一主题，立足于 300MW 机组给水控制系统的设计，同时对其给水控制系统低负荷阶段和高负荷阶段进行了仿真，优化其在不同负荷下给水控制系统的控制方案并整定出调节器最佳参数，从真正意义上实现机组在不同负荷下均能精准对汽包水位、调节阀压差进行控制，保证机组从锅炉启动上水到满负荷状态的安全运行。本课题的目的在于对所设计的各个给水控制系统进行分析与仿真来改善火力发电厂给水控制系统的不足，实现机组在不同负荷状态下运行的全程控制，并始终保持锅炉汽包水位维持在正常工作范围内。系统能够实现单冲量到三冲量无扰切换，且保证泵在安全范围内工作，较之优化前可以更好的完善给水控制系统，提高机组的经济性和安全性。关键字：300MW 机组；给水控制系统；三冲量；设计；仿真华北水利水电大学毕业设计（论文）The Design and Simulation Analysis of Feed Water Control System for 300 MW Unit Based on the MATLABAbstractWith the gradual expansion of domestic electricity demand, and taking into account the requirements of energy and environmental protection, large-capacity, high-parameter large units gradually replace the small capacity, low-parameter units to become mainstream units. Which also makes the thermal power plant water supply control system becomes more complicated, which unit load, drum pressure, temperature, water supply and other parameters on the drum water level can cause more or less the impact; and in different load operation, The need for water supply equipment is not the same, so the control mode is also different. So it is necessary to simulate the change of the water level of the drum under different load conditions, so as to obtain the optimal setting parameters of each regulator, and realize the automatic control of the whole water supply of the unit.The main task of this design is to design and simulate the water supply control system of the 300 MW unit to obtain the best regulator parameters and optimize the control scheme to achieve better control of the water supply control system. The ultimate goal is to improve the unit Of the economy and security. Based on the design and simulation of water supply control system, this design is based on the design of water supply control system of 300MW unit. At the same time, the low load stage and high load stage of the water supply control system are simulated and optimized under different load water supply control system Of the control program and set the best 华北水利水电大学毕业设计（论文）parameters of the regulator, from the real sense of the unit under different loads can be accurate on the drum water level, control valve pressure to control, to ensure that the unit from the boiler to start the full load state of safety run.The purpose of this project is to analyze and simulate the design of the water supply control system to improve the lack of water supply control system of the thermal power plant, to realize the whole control of the operation of the unit under different load conditions, and to keep the boiler water level in normal Within the scope of work. The system can achieve single impulse to three impulse boring switch, and to ensure that the pump in the safe range of