中间点温度控制系统实践

课程试验总结报告试验名称: 中间点温度把握系统实践 课程名称:专业综合实践：大型火电机组热控系统设计及实现〔3〕第第2页1概述 2.把握原理 2.给水把握方案 2.把握原理 3.中间点温度把握规律 3相关图纸 3.把握系统原理 4.把握规律分析 5.试验过程............................................................................6..试验内容 6.开环特性试验 6.给水流量扰动 7.给煤量扰动 7.闭环特性试验 7.内环定值扰动 7.内环内扰 8.内环外扰 8.外环定值扰动 9.参数优化 9.模型修改 9.参数一 10参数二 103总结 1.1概述直流锅炉没有汽包，给水一次性经过各个受热面，其蒸发点不是固定的，不像汽包炉。给水流量和燃料量任一变化或煤质变化都将导致出口汽温的大幅变化〔燃冰比变化〕，个与负荷对应的温度，然后通过喷水减温来微调，从而保证过热器出口温度的稳定，假设这个点选的靠后的话将不能快速反映燃水比和煤质的变化， 靠前的话汽温反映太延时，由于分别器出口温度既可以快速反映燃水比和煤质的变化，又能去分别器出口作为温度监视点，又称为中间点温度，有时又用焓值表示的中间点温度。把握原理给水把握方案双鸭山600MW超临界机组给水把握方案承受中间点焓值信号进展修正2-1承受中间点焓值信号的给水把握方案把握原理一级减温器前后温差修正用一级减温器前后温差对中间点温度焓值进展修正。修正的原理是：一级减温器前后水量量应当不会很大。喷水量大，说明燃水比失调已经比较严重。引入一级减温前后温差信号，可将调整燃水比与喷水减温两种把握手段结合起来，使一级减温喷水调整阀工作在适中位置，保证减温水适量。焓值计算承受中间点焓值信号的给水把握在给水把握中， 除了承受分别器出口过热蒸汽温度〔中间点温度〕作为反响量以外，还可以承受分别器出口过热蒸汽的焓值信号。焓值。承受焓值计算的缘由是：〔1〕能快速反响燃水比；〔2〕出口过热蒸汽为微过热蒸中间点焓值信号保证中间点焓值在适宜的值，从而间接保证主蒸汽温度在合理范围内。中间点焓值最SP2的形成：中间点焓值最终给定值SP2=分别器出口焓值+一减温差对给定焓值修正SP的形成给水指令SP=给水根本指令+中间点焓值指令校正〔PID2的输出〕给水根本指令：锅炉指令BDf〔t〕fl〔x〕后给出给水流量根本指令。fl〔X〕作用是确定煤水比，当锅炉指令变化时，给水量和燃料量可以粗略地按确定比例变化，以把握过热汽温在确定范围内。2.3 中间点温度把握规律2.3.1相关图纸SPCS-3000把握策略治理-8号站-158、159页2・3・2把握系统原理158页的给水把握一主要实现给水流量设定值的把握，把握策略承受串级PID。主回路把握器通过一级减温器前后温差对分别器出口中间点温度进展修正。主回路把握输出信号加上对应分别器出口压力下适当的过热度和分别器出口饱和温度作为中间点温度设定值送到副回路把握器 SP端。副PID输出中间点焓值修正信号与由锅炉主控指令计算得到的给水主指令求和得到给水流量设定值。设定值

温度

一减温器前后温差2-2给水流量设定值把握回路框图158和159页两个给水把握系统则一起承受了三个PID把握器实现串级把握，PID1实现通过一级减温器前后温差对分别器出口中间点温度进展修正； PID2输出中间点焓值修正信号与由锅炉主控指令计算得到的给水主指令求和得到给水流量设定值；PID3把握给水泵实现给水流量的调整。在本次试验中，我们主要探究给水流量和给煤量对中间点温度和主汽温的影响，所以我们只争论后两个PIDPID2PID3构成的串级把握回路。中间点温度 给水流量 分别器出口2-3中间点温度把握回路框图给水流量把握指令=给水主指令〔煤水比计算得到〕+中间点温度校正中间点温度给定=+适当的过热度一级减温器前后温差2・3・3把握规律分析:Wu；1B«>I5■Maaazijn!BKE◎R±tttaiiT9-------------

iSB-ItE3*-1TIU-3A2-4给水流量定值规律规律分析:1.SP、PV设定值SP①+②+③① 主把握器得到的一级减温器温差校正信号② 分别器出口饱和温度③ 分别器出口压力拟合过热度信号。由于机组运行初期，主蒸汽温度低，所以校正值高，为28;机组运行一旦时间以后，主蒸汽温度压力上升，此时校正值低，为 14。分别器出口温度与煤水比失调信号作和送入副PID把握器PV端进展运算。PV分别器出口温度+煤水比失调信号跟踪与无扰切换自动状况下，M/APID把握器的输出，PIDM/A站输出指令;手动状况下，PIDM/AM/A站切换为跟踪状态，跟踪给水流量把握指与给水主指令(锅炉主控指令计算得到)的差值。信号校正锅炉主控指令经过两个超前滞后环节和一个分段线性功能块拟合得到给水主指令。分1-1f1(x)f1(t)下限限幅在启动给水模式下或给水把握在手动的状况下，给水流量定值信号 =实际给第5页第第8页水流量。给水流量定值信号与800取大，MAX块的作用是低限限幅，使给水流量定值最小800。MAX模块输出信号即为给水流量定值信号，送到给水把握规律二中。过热度计算过热度=分别器出口温度-分别器出口饱和温度。同时需要设置限幅功能模块，保证信0-500。启动给水模式该规律中包含一个RS触发器，优先级设计为S端优先，即置位优先。所以当省煤器入0或者投启动给水模式指令发出，触发器复位，输出端Q0,则不发出启动给水模式指令。试验过程试验内容在本次试验中，以双鸭山600MW机组给水系统为对象，主要探究给水流量和给煤量对中间点温度和主汽温的影响。① 对象的开环特性；② 在闭环状态下即自动状态下，同样进展扰动试验，观看把握器的把握效果，然后PID参数；③ 比照优化参数前后给水系统的把握性能，并测试其抗外扰、内扰的力气。开环特性试验调入初始条件，待给水流量主汽温度等各项参数稳定〔所调取的条件根本都是很稳定的〕，进展给水流量和给煤量扰动试验，观看响应曲线依据曲线，使用斜率法或者将相关数据导入MATLAB即可辨识出汽机转速与给水量的模型。给水流量扰动转变小汽机的转速来实现给水流量设定值的定值扰动，将汽机转速由4835r/min提高5000r/min,观看过热度〔中间点温度〕和主汽温的变化状况。增加汽机转速，给水流量快速上升，主蒸汽过热度下降，响应时间较快，而主汽温度一段时间之后才开头下降，这是由于其有确定的惯性，即给水需要先加热变成蒸汽才能影响主汽温度。给煤量扰动连续运行一段时间待系统稳定后，将磨煤机 F磨的给煤量由21t提高至31t，即燃料量PV增加10,观看过热度〔中间点温度〕和主汽温的变化状况。随着给煤量的增加，过热度增加，响应很快；主汽温度有一点点拖延但是也响应很快；给水流量根本没有发生变化。湘床辭人口二—-主矗汽述业汽UUftWP： ...1.......................L.......................L...................220.00天■I220.00天■I00

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-4.......................130:0 24:0 1S:O 12:0 6:03-1开环给水流量和给煤量扰动曲线3.3 闭环特性试验使用原始PID参数进展闭环特性试验，PID0.1，积分时间1200.11500试验中我们首先对内环进展扰动试验，然后在进展外环的扰动试验3.3.1内环定值扰动将把握器投自动，运行一段时间待系统稳定后，给水流量设定值从提高至1850t/h,观看其他曲线变化状况。从给水流量实际曲线可以看到，其值

1800t/h在上升一段时间后有回落之后才连续上升，稳态时间长达 360s。同样主蒸汽温度由于惯性，一段时间之后才渐渐下降。3・3・2内环内扰我们通过转变给水泵A循环门开度转变给水流量实现对系统的内部扰动实验。参与内扰后，实际值同样消灭回落现象，而且到达稳定时消灭了稳态误差,把握效果不好，内环回路没有有效的消退内扰。3.3.3内环外扰我们同样适用燃料量作为外扰，在给煤量增加后，可以看到给水流量设定值首先增加，这是由于信号校正的产生，即燃料量变化，伴随着锅炉主控指令的改变，依据其得到给水根本指令经过外环PID得到的给水指令校正得到的给水指令设定值信号。明显参与外扰，系统重到达稳态的时间较长约为 稳定后存在稳态误差，约为8t/h3-3内环外扰3・3・4外环定值扰动内环扰动完成后进展外环扰动试验，运行一段时间待系统稳定后，我们将中403C408C20多分钟之后，中间点温度都没有到达设定值，给水也没有稳定，把握效果格外差。因此我们便没有连续进展之后的扰动试验，直接进入下一步的参数优化。3-4外环定值扰动综上，原始的PID参数的把握效果不抱负，系统的把握品质差，外环把握相应太慢，内环不能有效的消退扰动对系统的影响， 因此需要对系统的参数进展优3.4 参数优化3.4.1模型修改由于外环响应时间太长，修改了一次系统把握构造模型，将分别器出口压力和锅炉主控指令后的超前滞后环节改成惯性延迟, 延迟传递函数为照旧承受现场试凑的方法进展参数优化。3-5修改后的系统模型第9页3・4・2参数0.05,积分时间50,微分时间00.05,积分时间20,微分时间0LB60.00主敝粒昭度440.00中间点逞厲实障音390.LB60.00主敝粒昭度440.00中间点逞厲实障音390.00BHF06^00J[i:n.s3.4.3参数二

3-5参数确定值扰动0.055,微分时间00.660这组的参数就明显