基于虚拟DCS的热工控制策略仿真研究

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1、重庆电力高等专科学校毕业设计（论文）任务书课题：基于虚拟DCS的热工控制策略仿真研究业工业热工控制技术学生姓名班级学号指导教师张佳佳热控1011班201002040115向贤兵重庆电力高等专科学校动力工程系—O—三年六月毕业设计（论文）任务书一、毕业设计（论文）任务的具体内容与要求（-）设计任务目前，计算机技术、通信技术、网络技术、对视化技术、多媒体技术、虚拟现实技术、分布处理技术和高性能数据库技术等现代信息技术的迅猛发展，为电站DCS仿真技术的更新提供了丰富的实现手段和强有力的支持。同时，随着火电机组装机容量的不断增人，在电站普遍应用的分散控制系统（

2、DCS）功能更加强大和复杂，逻辑保护越來越多。因此，利用仿真系统进行DCS的组态验证、研究控制策略，优化控制器参数和运行规程，实现对新的控制、保护算法的研究、开发，有助于学生对电站实际牛产过程、设备原理进行更加深刻的认识。木课题主要利用基于虚拟DCS的仿真系统进行控制方案分析和控制策略研究。（二）设计成品1.设计说明书一份：（1）毕业设计说明书要条理清楚、文字通顺、整齐美观、格式规范；（2）设计说明书不少于15000字，并有必要的图表，设计图不少于5张；（三）基本要求1.能止确分析机组热力系统：2•能止确分析机组的控制方案；3.能正确进行控制策略研究。

3、二、推荐的主要参考文献1.刘禾等编著.火电厂热工向动控制技术及应用[M].中国电力出版社，20092.向贤兵、曾蓉编著.华电四川琪县发电有限责任公司600MW机组超临界机组系列培训教材《热工自动化》分册[M].重庆电力高等专科学校，20083.肖大雏主编.超超临界机组控制设备及系统[M]・中国电力出版社，20084.肖大雏主编.控制设备及系统[M].中国电力出版社，20065.林文孚，胡燕编苦.单元机组自动控制技术（第二版）[M].北京：屮国电力出版社，2008指导教师（签字）向贤兵签发H期2013年6刀6H目录概述1（-）锅炉给水系统的构成1（二）给

4、水控制系统的特点2（三）给水系统的控制方法2二：300MW亚临界机组给水控制方案分析2（-）给水控制系统的任务2（二）前馈一反馈三冲量控制系统3（三）串级三冲量控制系统3三:300MW亚临界机纽给水控制系统仿真4（一）、给水调节对象的动态特性41.1给水量扰动下的水位动态特性41.2蒸汽量扰动下的水位动态特性61.3负荷扰动卜•的水位动态特性7（二）OVATION控制回路组态与调试82.1建立I/O点82.2给水系统仿真控制模型组态图81.3给水控制系统PID控制回路组态图92.4PID参数10（三）、控制回路调试102.1PID参数整定113.1.1

5、给定值校正实时趋势图113.1.2给水流屋信号校正实时趋势图123.1.3主蒸汽流量信号校正实时趋势图133.1.4强制手动操作实时趋势图14四：结论15参考文献17一概述自从1975年人们开始使用DCS以来，随着多种技术的发展和应用，DCS有了显著的发展和更新。现在，尽管不同的DCS产品，在硬件的互换性、软件的兼容性和操作的一致性，还很难达到统一。DCS在电厂应用使口动化程度都有显著的提高。电厂热工自动化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。锅炉作为电厂中的一个重要设备，起着重要的作用。其中，汽包锅炉给水及水位的调节己经完全采

6、用自动的方式加以控制。影响水位的因素主要有锅炉蒸发量、给水量、炉膛热负荷及汽包压力，除此Z外，述有给水压力、汽轮机调节汽门开度、二次风分配等。汽包锅炉给水控制系统的任务是使给水量适应锅炉蒸发量，并使汽包小水位保持在一定的范帀内。保证水位控制在给定的范围内，对提高蒸汽品质、减少设备损耗、运行损耗和确保整个网络安全运行都具有觅要意义。因此，汽包水位是影响整个机组安全经济运行的重要因素，需要有一整套较好的控制方案，来实现汽包锅炉水位的自动控制。（一）锅炉给水系统的构成300MW机组给水系统工艺流程如图1-1所示。该系统设置有一台电动变速给水泵和两台汽动变速给

7、水泵，容量均为50%。电动给水泵作为启动和正常运行时的备用泵。为了给水泵的安全，在各台泵出口至给水箱Z间均安装有给水再循环调节阀，设计了相应的泵最小流量控制系统。给水操作平台由锅炉给水启动调节阀和主给水电动门构成。11给水系统工艺流程图(-)给水控制系统的特点汽包炉给水控制是保证锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围内汽包水位是锅炉安全运行的一个重要参数，它反映了锅炉蒸汽负荷与给水量Z间的平衡关系，维持汽包水位在一定范围内是保证锅炉和汽机安全运行的必耍条件，汽包水位过高会影响汽水分离装置的丁•作，严重时会导致汽轮机进水；汽包水位过低，

8、会破坏锅炉的水循环，甚至引起爆管。随着锅炉容量的增大和参数的提高，汽包容积相对缩小，而锅炉蒸发