船用增压锅炉给水压差控制系统的设计

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1、第33卷第04期计算机仿真2016年4月文章编号：1006—9348(2016)04—0265—04船用增压锅炉给水压差控制系统的设计朱齐丹，李晓琳，刘恒(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：在研究船用蒸汽动力系统的过程中，给水压差控制系统是调节锅炉给水量的关键环节，根据给水调节阀和给水泵的模型与工作原理，结合给水走向，建立给水压差系统的数学模型，并对给水泵转速的控制器进行了设计。通过对所系统开环特性的仿真分析，验证了建模方法的可行性与准确性；同时，闭环控制系统所设计的PI控

2、制器同样可以控制给水阀流量，而给水阀流量同时受给水压差和给水泵转速的影响。仿真结果表明，所设计的给水泵转速控制器可以实现对给水阀前后压差的控制，给水压差控制系统具有很好的稳定性和响应快速性。关键词：给水压差；蒸汽动力系统；给水调节阀；给水泵；给水阀流量中图分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonAircraftCatapultinCaseOfDifferentEccentricityZHUQi—dan，LIUHeng，LIXiao一1in(CollegeofAutomation，H

3、arbinEngineeringUniversity，HarbinHeilongjinag150001，China)ABSTRACT：Duringtheprocessofmarinesteampowersystemresearch，feedwaterpressuredifferencecontrolsys—temisthekeylinkofadjustingboilerfeedwater．Accordingtothemodelandworkingprincipleoffeedwaterregula

4、—torandfeedwaterpumprotatespeed，incombinationwithmovingdirectionofwater，wesetupthemathematicalmodelofthefeedwaterpressuredifferencesystem，anddesignedthecontrolleroffeedpumpspeed．Throughthesim—ulationanalysisoftheopenloopcharacteristicsofthesystem，weve

5、rifiedthefeasibilityandaccuracyofthemodelingmethod．Meanwhile，aPIcontollercanalsocontrolthefeedwaterflow，andthefeedwaterflowwasinfluencedbythepressuredifferenceandfeedwaterpumprotatespeed．Thesimulationresultsshowthatthedesignedfeedwaterpumprotatespeedc

6、ontrollercanrealizethecontrolofthepressuredifferencebeforeandafterthefeedwaterregulator，andthefeedwaterpressuredifferencecontrolsystemhasbetterstabilityandrapidityinresponse．KEYWORDS：Feedwaterpressuredifference；Steampowersystem；Feedwaterregulator；Feed

7、waterpump；Feedwarerflow1引言在船舶蒸汽动力装置中，每一台增压锅炉有一个给水压差调节系统，汽包给水主要通过汽轮机给水机组的增压泵和给水泵来实现，通过调节给水泵的转速，控制锅炉给水调节阀的前后压差在(0．4—1．5)±0．1MPa的范围内。国内外学者对锅炉汽水进行了大量研究：党自立⋯描述了锅炉给水系统的结构，研究了给水量大扰动时对锅炉水位的影响；曹占基金项目：国家自然科学基金资助(61104037，61304060)；中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCF041307，HE

8、UCFX41304)；国家科技合作专项项目(2013DFRl0030)收稿日期：2015—07—28伟旧1从热力学角度对锅炉汽水系统进行了建模与仿真研究；王勇¨3提出给水控制系统的模型并对给水泵的驱动方式进行了分析研究；邓春”1提出了给水泵的模型，对给水控制系统作出了优化设计；邓晓廷‘51提出在给水泵连续开启，给水流量由给水调节阀进行连续控制的情况下对给水压差实现了控制。先前的研究成果主要涉及锅炉汽包水位的控制，通过调节汽包水位对给水压差实现控制，而本文研究的是以控制给水调节阀前后