新型蒸汽冷凝水自动控制系统的研究

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1、新型蒸汽冷凝水自动控制系统的研究摘要本文是在受陕西省工业攻关项目“基于可调热泵的造纸机干燥部高效节能蒸汽冷凝水系统的研发’’(编号2007K07．07)资助下完成的，针对国内纸机蒸汽冷凝水系统蒸汽利用率不高、能量浪费严重、烘缸积水、纸张水分控制不稳定等问题，分析比较国内外先进热泵供热系统的优缺点，充分借鉴现有成功的蒸汽冷凝水热力系统及控制系统的基础上，基于国产可调热泵设备，提出了一套高效的蒸汽冷凝水热力控制系统方案，并在浙江杭州蓝鸟纸业得以成功实施。实际应用效果证明此系统在降低蒸汽消耗、改善纸张水分控制方面有良好的效果。本文主要贡献在于：(1)新

2、型蒸汽冷凝水系统工艺方案的提出分析纸机干燥部工艺机理，找出了影响纸机耗能及纸张水分含量的主要因素。对国外、国内多家主要蒸汽冷凝水系统供应商的热泵供热系统产品作了分析、对比，找出国内外系统的主要优缺点及目前国内热泵供热系统的差距。在借鉴国外公司热泵系统工艺基础上，分析、对比各种工艺方案，得到合适的热泵供汽的工艺方案。(2)新型蒸汽冷凝水控制系统方案的提出针对本文提出的工艺方案，参考国外技术，结合现场施工经验，研究并提出了一整套基于控制吹贯蒸汽流量的可调热泵控制系统方案，包括：蒸汽总管道压力的控制，烘缸组压力、烘缸差压控制、湿端烘缸组压力控制，暖缸及

3、断纸处理，冷凝水罐液位控制，成纸水分控制，以及各种连锁方案，包括比值控制、断纸连锁、冷凝水阀、冷凝水泵连锁。针对上述方案中存在的控制难点，根据专家思想，利用工程师的专家经验对原来的控制算法进行了改进，并对其部分优点进行了仿真。仿真结果证明基于此专家经验的算法在改进热泵组蒸汽压力响应曲线上有良好效果。(3)控制系统的实现根据本文提出的控制方案，对本控制系统的组成基础，传感器、执行机构进行了选型。基于西门子S7．300系列PLC，进行硬件组态，通过西门子WinCC软件对上位机监控画面进行组态，组成DCS系统。利用WindowsXP+Step7V5．4

4、平台，对上述控制方案，包括专家经验改进的控制算法，进行软件的编程实现。另外，本文还对实际用到的和将来可能用到的与其他系统联网的方法进行了介绍。设计了一个完整的DCS控制系统。本文的主要工作集中在实用化的新型控制系统的研究，重点在于把多种工程中实用的控制方案、方法结合，并利用易于编程实现的专家经验改进传统的PID算法，达到控制方案的易用、好用，并实现系统的实际工程应用。实际应用效果表明，本文设计的新型蒸汽冷凝水DCS控制系统是高效的、有推广价值的。关键词：可调热泵，纸机干燥部，DCS系统，专家控制，PIDIIANoVELDCSFoRSTEAM＆Co

5、NDENSArrEⅥ，ATERCoNTRoLINPAPERMACHINEABSTRACTThispaperissupportedbyShaanxiprovinceindustrialkeyprojectwithafoundationnumberof2007K07—07．Thenameoftheprojectis“AdjustableheatejectorbasedeffectiveenergySavingSteam&CondensateWaterSystemofPaperMachineDryingSection’’．Agreatdealofres

6、earchismadeonthebasisofformerresearches．Severalsteam&condensatesystem，bothinternalandabroad，arecontrasted．Takingsuccessfulsteam&condensatewatersystemanditscontrolsystemforreference，anovelcontrolsystembasedondomesticallyproducedheatejectorisdesigned．Theapplicationindicatesthat

7、thecontrolsystemhasgoodeffectonreducingsteamconsumingandimprovingpapermoisturecontr01．Thecontributionofthispaperisillustratedasfollows：(1)Asteam&condensatewatersystemschemeisproposed．Thepresentconditionsandthedevelopingoftheautomationofthedryersectionareintroduced．Thetechnolo

8、gyequipmentsanddryingmechanismwereintroducedandthefactorswhichaffect