锅炉房动力设备电气控制设计解析.pdf

Caae m I C 学 术 本文在进行 D E H的系统优化设计的探讨时 使用 了参数化设计的思想并与主要结合数字式 电液调速系统 D E H的实 际设计相关联，希望能 以此为基础找出面 向电厂热工循环控制实际需 求 的汽轮机 D E H系统的参数化优化调速控制方 法 。 1 汽轮机 D E H系统的基本结构组成 数字式电液调速系统 D E H主要 由五个部分 组成，具体分析如下： L l电子控制器 准确的来说 电子控制器的控制系统具有小 型的计算机功能，其 内部有完整的 I0 接 口， 模数转换通道，以及必要 的控制输出模块、电 源模块等。电子控制器主要功能是接受信号， 这些信号来自汽轮机控制系统中的给定的或者 反馈信号，然后 电子控制器将这些信号经过模 数转换或者电气隔离处理后按照一种特定的格 式再输送出来，这些特定的信号被传送到主汽 阀调节装置中，来对汽轮机相关阀门进行一定 的控制。 1 2操作系统 操作系统就是人机交互的平台，操作系统 主要由操作盘、图像显示 窗口及键盘等构建组 成 。它可以让人和机器进行对话并操纵机器来 完成任务。汽轮机 中的 D E H系统的通信功能的 设置就是在操作系统的帮助下完成的。 1 3油系统 油系统氛 围两个部分：高压油控制系统和 润滑油系统，这两者之 间不会互相影响。高压 油控制系统主要是为汽轮机控制系统提供必要 的动力，汽轮机在运行的时候操作盘或者 电子 控制器会发出一系列的调节指令，然后高压油 控制系统接 收到指令后对系统供油动力压力进 行操作。润滑油系统则主要是为润滑 系统提供 透 平 油。 1 4执行机构 在操作盘或者电子控制器发出控制指令后， 会有专门的执行机构将这些指令转换为模拟量 驱动指令，然后执行机构按照指令来完成相应 的控制动作。执行机构主要包括电液伺服阀、 伺服 阀放大器 ，具有驱动能力的油动机组，其 功能就是对高压调节气 阀和中压调节气 阀的驱 动进行控制。 1 5保护系统 顾名思义保护系统就是对 D E H控制系统提 高保护，它分成三个模块：电路 保护、油路保 护及其他常规控制保护 。保护系统提供保护 的 方式是电磁阀， 它能实时监控 D E H 系统中的电流、 电压、油压等参数一旦某环节出现问题能及时 做出调控，从而保证 D E H系统的稳定可靠工作。 2 汽轮机 D E H系统的参数优化研究 2 1 D E H系统的关键控制参数分析 目前国内使用的汽轮机大多数都是采用基 于串级 P I D 控制来进行速率调控，因此为了更 加贴合实际，本文将串级 P I D控制系统的汽轮 机作为探讨的对象。 串级 P I D 控制系统在进行调速 的时候其主 要控制的参数为 比例系数 P ，积分系数 I和微分 系数 D ，在经过对这三个参数的分析后，再进行 D E H系统的设计工作 。 ( 1 )参数 P 一比例调节作用：是按 比例 反应系统的偏差 ，当系出现 了偏差的时候，比 例调节会按照 比例来对 系统进行调节来减少系 统的偏差。但是 比例作 用也不能过大，比例作 用合适的时候， 调节 的速度就会加快， 减少误差， 但是 比例超出了合理的范畴，就会动摇系统的 稳定性，更加严重的就会造成系统的不稳定。 ( 2 )参数 I 一一积分调节作用：它的作用 就是系统消除稳态误差，减少误差。当系统出 现误差的时候 ，积分调节就会发挥作用 ，一直 到消除误差后才会停止运行。但是积分调节会 降低系统的稳 定性，让 系统对动态信 息的反映 变慢。所以在实际生产过程 中会将积分作用与 另两种调节合理连接起来，这样就组成 P I 调节 器或 P I D 调节器。 ( 3 )参数 D 一一微分调节作用：微分作用 就是讲系统偏差信号的变化率呈现出来，而且 它还具有一 定的预见性，能将偏差变化的趋势 反映 出来，因此它具有提前进行调控的功能， 就是在已经有偏差出现的征兆的时候，微分调 节作用就能消除这种隐患。因此，微分调节对 系统的动态性能有巨大的提升。 2 2优化方案设计 以往的P I D调速， 是通过监测速度的输 出， 和系统的速度输入进行对比，得到速度偏差 e ， 然后对偏差 e 进行监测，对 P 、I 、D三个 参数 的大小进行科学合理的定值，这样就可 以对速 度进行合理 的优化控制。但是这种控制方式有 一 个缺点那就是不能对速度偏差进行 的实时调 整，所以在进行调控时往往是速度 出现偏差之 后的事了，因此，本文提出基于模糊控制实现 的P I D参数 自整定控制方法。 3 结 语 汽轮机在如今的电厂 中是被运用的最为广 泛 的设备之一， 汽轮机 的优化控制会对整个热 工循环控制 的效率及控制系统的可靠性产生影 响。本论文对 国内使用最为广泛 的串级 P I D控 制 的汽轮机 D E H系统进行 了详细的分析，并提 出了具体的优化 的具体方案，这对提高汽轮 的 工作效率有 良好的帮助，因此，本文对于汽轮 机在 D E H系统参数优化方面的探讨是有一定 的 实用价值的，值得推广应用。当然，本文 只是 简要 的对汽轮机 的 D E H系统的参数优 化进行 了 ， 论述，至于更 多的参数优化设计方案需要广大 电力工程技术人员的共同努 力，才能够把汽轮 机控制的水平进行提高。 参考文献 ： 1 梁静 ，毕胜红 汽轮机 D E H系统参数优 化研究 【 J 中国新技术新产品， 2 0 1 2 ，( 2 2 ) ： 1 6 6 2 肖林海 汽轮机 D E H系统参数优化及故 障查询研究 D 兰州理工大学，2 0 1 1 D O I ： 1 0 锅炉房动力设备电气控制设计解析 湖南长丰投资开发有限公司 一 李国庆 摘 要 ： 锅炉产生的蒸汽 ( 合热水 ) 既可以为公司生产工艺设备提供热能 ， 同时也可以给人们日常生活供暖 还可以转化为动能用于供电、或是其 他的方面。对于现代社会来说 ， 是非常重要的能源之一 ， 而对于国家来说 ， 它也具有强大的推动作用。对此 ， 本文就研究关于锅炉房动力设备 电气控制设计的问题。 在进行锅炉房动力设备电气控制设计时， 需要对锅炉房的环境进行有针对性的了解 ，以 及一些可能损坏 电气设备、导线等情况和 问题 6 M a c h in e C h in a中国机械 的出现，并通过分析和计算来采取一些相应 的 措施进行处理。 1 锅炉房概况 锅炉在启动的时候，需要有机组来提供辅 助的动力 以保证供锅炉的正常运行。如果锅炉 没有提供辅助的动力来推动锅炉的正常运行， ， - 、 L a U Il l I 学术 综上所述可以知道，电气控制设计对锅炉 房具有非常重要的作用，它影响着锅炉的有效 运行和安全使用。无论是在供暖还是供 电上， 锅炉都发挥着重要的作用，而保证锅炉正常工 作的核心就是 电气控制 的设计。合理科学的电 气控制设计对于锅炉房的有效工作具有重要的 意义，需要得到广泛的关注。 参考文献： 1 杨春猛 锅炉中热能与动力工程 J 大科技，2 0 1 3 ( 2 ) 2 黄辉 工业锅炉现代 设计与开发 J 中国标准导报，2 0 1 2 ( 2 ) 3 马文辉 ，胡欣，李超 集中供热系统热 2 8 0 0 m m 热分段剪设计 0 3 0 0 2 4 山西 太原 一 李亚南 水锅炉的设计计算 J 区域供热，2 0 1 3 ( 2 ) 4 陈立生 锅炉房 电气及自控系统设计实 例 J 科技创新导报，2 0 1 2 ( 9 ) 5 王振树 现代区域供热锅炉房电气设计 探讨 J 电气应用，2 0 0 6 ( 6 ) 摘 要 ： 介绍了二重自主设计制造的 2 8 0 0 ram热分段剪的主要技术参数、工作原理、设备组成、设计时需考虑的主要问题和设备特点。该设备已 成功应用于中板生产线 ， 运行稳定。 概述 国内某钢厂 2 8 0 0 m m中板生产线为了提高产 品质量和产量，增加了连铸坯的厚度和长度， 轧机生产的钢板长度增加，相应的冷床长度无 法满足部分钢板通过的要求。为解决此 问题， 根据该生产线 中的设备布置情况，经过详细分 析论证，确定在冷床与热矫直机之间 ( 见图 1 ) 增加一台热分段剪，将超过冷床长度 的钢板进 行分段剪切，使其能顺利进入冷床。为满足用 户的要求 ，二重 自主设计制造了该 2 8 0 0 m m热分 段剪。由于现场空间的局限性，热分段剪与热 矫直机之间距离很近，导致在热分段剪进行分 段剪切时，钢板仍处于矫直过程 中，因此采用 摆动辊道布置于热分段剪入口侧的结构形式， 避免了钢板在摆动辊道摆 下时无法自由伸缩的 情况。 1 钢板在热分段剪及热矫直机区域的工艺 流 程 轧机生产 的钢板进入热分段剪及 热矫直机 区域后，钢板有 以下 3 种工艺走向： 流程一，当钢板不需要分段时：热分段剪 位于最大开口度位置，钢板通过热分段剪，直 接进入后续流程 。 流程二，当钢板需要分段且板形 良好时： 钢板经过热分段剪 ( 此 时热分段剪位于最大开 口度位置 )，进入热矫直机矫直 。当到达需要 分段 的位置时，钢板输送停止；热矫直机停止 工作：热分段剪开始剪切钢板，将钢板分段 。 完成此次剪切后热矫直机再次启动继续矫 直钢板 ，同时，上料辊道启动继续输送钢板。 流程三，当钢板需要分段且板形不好时： 钢板整体直接通过热分段剪 ( 此时热分段剪位 于最大开 口度位置)，到热矫直机进行矫直。 矫直后的钢板再回退到钢板需要分段的位置 ， 由热分段剪分段 。分段后的钢板不需要再次矫 B M a c h in e C h in a中国机械 直，被直接送入冷床。 2 主要技术参数 型 式： 液压上切式 被剪钢板厚度： 2 5 m m 被剪钢板最大宽度： 2 8 0 0 n lm 钢板强度极限： o 8 O o N m 钢板延伸率： 6 2 1 最大剪切力： 3 8 0 0 K N 剪切钢板温度： 8 0 0 上剪刃倾斜度： 2 5 。 剪刃长度 ： 3 0 0 0 m m 剪刃最大开 口度； 2 2 0 m m 测长辊直径： 3 0 0 ra m 3 设备组成、工作原理及设计时需考虑的 主要问题 热分段剪由摆动辊道、剪机本体、压紧装 置和测量辊装置组成。 3 1 摆 动辊 道 摆动辊道位于热分段剪入 口处，主要 由辊 子装配、辊道架、盖板、支架、升降液压缸、 液压缸底座和传动装置等组成。本组辊道有 4 套辊子装配，辊子采用焊接 空心辊，辊道架采 用焊接结构。辊子装配、盖板 以及传动装置安 装在辊道架上，辊道架入 口端铰接在支架上， 另一端与升降液压缸头部相连。在升降液压缸 驱动下，辊道架可绕其入口侧铰点上、下摆动。 升降液压缸采用尾 部铰接的两级驱动液压缸。 4 套辊子装配中，有 2套由单独的减速电机直接 传动，剩下 2套 由 1台减速 电机通过链条 同时 传动 。 工作原理：不分段时，摆动辊道处于水平 位置 ，做输送辊道用 。分段时，摆动辊道 随着 上剪刃运动；剪切完成后，摆动辊道运动到上 极限位置，输送钢板 。更换下剪刃时，摆动辊 道处于下极限位置。摆动辊道各工作位置由接 近开关检测 。 摆动辊道设计时需考虑 的主要问题：1 )摆 动辊道的摆动角度应该既要匹配上剪刃的剪切 行程 ，确保钢板剪切时辊道不与剪刃干涉，又 要 留出更换下剪刃的操作空间。2 )当摆动辊道 向下摆动时，辊道的入口盖板应始终低于辊面 标 高。3 )辊道的出口盖板标高应高于下剪刃的 标高，防止钢板运输时头部冲击下剪刃。 3 2剪机本体 剪机本体位 于摆动辊道出口，用于切 断钢 板。它主要由机架装配和上刀架装置组成 机架装配为剪机的主要受力件，由左右机 架、上横梁、下横梁组成一个封 闭式架体，其 中下横梁为铸焊件，其余为焊接件 。上横梁安 装有主剪切缸。机架 内设有上刀架滑动腔体。 下刀片通过螺栓把 合在下横梁上，刀片与下横 梁问设有斜楔 ，可手动调节剪刃间隙。 上刀架装置主要由主剪切缸、上刀架、同 步连杆等组成。两 台主剪切缸推动上刀架作垂 直剪切运动。上刀架与上横梁通过连杆机构相 连，保证 上刀架在两个主剪切缸作用下始终作 直线