(过热蒸汽温度控制系统设计开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告题目名称过热蒸汽温度控制系统设计学生姓名龚宏奎专业自动化班级1224081一、选题的目的意义锅炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，过热蒸汽温度控制是锅炉控制系统不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证锅炉安全性和经济性的重要因素。过热汽温的控制就是维持过热出口蒸汽温度在允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是影响大型锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数，因为过热器是在高温、高压条件下工作的，过热器出口的过热蒸汽温度是全厂整个汽水流程中工况温度的最高点，也是金属管壁温度的最高处。过热蒸汽温度过高的话，则容易烧坏

2、过热器，也会使蒸汽管道、汽轮机内某些零部件产生过大的热膨胀变形而损坏，影响机组的安全运行，因而过热汽温的上限不应超过额定值5℃。相反过热蒸汽温度过低的话，又会降低全厂的热效率，增加燃料消耗量，浪费能源，同时会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀，从而缩短汽轮机叶片的使用寿命，所以过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。此外，如果过热蒸汽温度变化过大，还会引起汽轮机转子和汽缸的涨差变化，甚至会产生剧烈振动，危及到机组的运行安全。因此，必须相当严格地将过热汽温控制在给定值附近。一般中、高压锅炉过热蒸汽温度的暂时偏差不允许超过±10℃，长期偏差不允许超过±5℃，这个要求对过

3、热蒸汽温度控制系统来说是非常高的。所以对锅炉蒸汽温度的控制非常必要。二、国内外研究综述随着自动化技术与电子技术的发展，高集成度、高可靠性、价格低廉的微型计算机、单板机、单片机、工业专用控制计算机的出现以及广泛的应用，为锅炉控制领域开辟了一片广阔的天地。运用计算机技术的高效率、高可靠性、全自动的微机工业测控系统开始日益得到重视。80年代后期至今，国内外已经陆续出现了各种各样的锅炉微机测控系统，明显的改善了锅炉的运行状况，但还不够完善，并对环境和抗干扰要求比较高。因此，许多火电厂都迫切希望能有一种理想的控制策略实现对过热汽温的有效控制。随着控制理论的不断发展，控制领域出现了许多新的控制方法，如

4、预测控制方法、自适应控制方法、各种智能控制方法(包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法优化控制等等)。除此之外还有综合了几种控制形式的混合式智能控制器等多种形式，如以模糊控制为基础的专家模糊控制系统，最常见的是以常规PID数字控制为基础，通过专家系统在线实时整定PID控制参数，即所谓的智能（或专家）自适应PID控制器。三、毕业设计（论文）所用的方法对过热蒸汽温度控制对象的动态特性进行分析，得出数学模型，确定设计方案，选择各设备器件型号，整定控制器参数，并对系统进行仿真，验证系统的控制效果。采用喷水减温来调节过热汽温。根据在减温水量扰动时，主蒸汽温度有较大的容积迟延，而减温器出口蒸汽温度却有明

5、显的导前作用，可以构成以减温器出口蒸汽温度为副参数，主蒸汽温度为主参数的串级控制系统。调节阀直接受副调节器的控制，副调节器的给定值受到主调节器的控制，形成双闭环系统。一般汽温控制系统中导前区动态特性的滞后和惯性比整个蒸汽温度对象的滞后和惯性要小得多。在这种情况下，副回路的控制过程比主回路的控制过程快得多。当副回路消除喷水量扰动时，主汽温基本上不受扰动影响。四、主要参考文献与资料获得情况[1]王平等.计算机控制技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2010.[2]郭一楠等.过程控制系统[M].北京：机械工业出版社，2008.[3]杨恢先等.单片机原理及应用[M].北京：人民邮电出版社，20

6、06.[4]于成波.传感器与自动检测技术[M].北京：高等教育出版社，2007.[5]刘卫国等.MATLAB程序设计与应用[M].北京：化学工业出版社，2010.[6]范永胜等.电气控制与PLC控制[M].北京：中国电力出版社，2007.[7]潘立登.过程控制技术原理与应用[M].北京：中国电力出版社，2004.五、指导教师审批意见年月日