汽包锅炉给 水串级三冲量控制系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第1期(总第158期)机械工程与自动化No．12010年2月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NFeb．文章编号：1672—6413(2010)01—0155—03汽包锅炉给水串级三冲量控制系统李晓燕，孙建平，李伟，王立军，韩猛s(1．华北电力大学自动化系，河北保定071003；2．华能玉环电厂，浙江台州317600；3．国华三河电厂，河北廊坊065200)摘要：主要介绍了锅炉串级三冲量控制系统的结构、工作原理及其控制器的整定方法，并针对此控制系统的特点对其进行了

2、仿真试验。仿真模拟结果说明，串级三冲量给水控制系统可以及时消除负荷(蒸汽量)变化和给水流量的干扰，具有较高的调节质量和调节精度，能够保障机组的安全稳定运行。关键词：锅炉给水；三冲量控制系统；MATLAB仿真中图分类号：TK22：TP273文献标识码：A0引言当水位H上升时要减小给水流量；当下降时，应锅炉是火电厂的主要设备之一，汽包锅炉的控制增大给水流量，两信号作用方向相反，所以在主控任务是：使供给汽轮机及其他设备的蒸汽的参数值(压制器PI。入口处用负极性来表示。力、温度等)符合一定的要求；维持汽包水位在允许的过热器范围内；保证

3、燃料的经济性和维持一定的炉膛负压，使设备安全、经济地运行。现今火电厂大型单元机组中，锅炉的类型有自然循环汽包炉、多次循环强制汽包炉、低循环倍率炉和强制循环纯直流炉。300Mw以下的单元机组多采用汽包炉；300MW~600MW亚临界压力机组，国内采用较多的是低循环倍率炉和强制循环汽包炉；超临界压力机组均采用直流锅炉。不论采用哪种类型的锅炉，在给水、汽温、燃烧控制的基本方案设计中，它们很多是相同或相近的。1串级三冲置给水控制系统对于给水控制通道迟延和惯性较大的锅炉，采用给水管道串级控制系统。其控制质量较好，调试整定也比较方图1串级

4、三冲量给水控制系统示意图便，因此，在大型汽包锅炉上可采用串级三冲量给水蒸汽负荷信号D是系统的前馈信号，作用于副控控制系统。制器PI人口，形成前馈控制通道，其主要作用是为了1．1系统的结构和工作原理克服虚假水位现象，尽量减小控制过程中的水位动态串级三冲量给水控制系统示意见图1。这是一个偏差。相对于控制变量而言，当D增加时，为了使有前馈补偿的串级控制系统。系统接收3个信号：即水位H不变，应使给水流量也增大；反之亦然。故水位Ⅳ、蒸汽流量D和给水流量。水位H是系统在副控制器入口处，D信号是正极性的。的被控量信号，作用于主控制器入口，用

5、以见证水位给水流量信号位于内回路闭环之内，是反馈信的最终偏差，使其等于定值。相对于给水流量而言，号，该信号的主要作用在于快速平衡来自给水侧的内收稿日期：2009—03—23；修回日期：2009—10—12作者简介：李晓燕(1985一)，女，河北石家庄人，在读硕士研究生。学兔兔www.xuetutu.com·156·机械工程与自动化2010年第1期部扰动，在副控制器入口的极性应为负极性。引起的水位变化的放大系数。给水控制的任务由两个控制器来完成，主控制器串级三冲量给水控制系统的整定首先整定内回采取PI控制规律，以保证水位无静态偏

6、差，主控制器路，然后整定外回路，最后整定前馈回路。由于内回的输出信号和给水流量、蒸汽流量信号都作用到副控路的等效对象(K)近似为比例环节，外回路控制对制器；一般由副控制器采用比例规律，以保证内回路象Ⅳ(s)至少为二阶环节，两者惯性相差较大，因此，的快速性。副控制器的任务是消除因给水压力波动等内回路的控制比外回路的控制过程快得多，相互影响因素引起的给水流量的自发扰动及当蒸汽负荷改变时小，故内、外回路可以分别单独整定。迅速控制给水流量，以保持给水流量和蒸汽流量的平设主、副控制器均采用PI控制规律，其传递函数衡；主控制器的任务是校正

7、水位偏差。为：1．2系统主、副控制器参数的分析和整定)一吉(1+)。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(3)串级三冲量给水控制系统原理图见图2。图中式中：丁——控制器的积分时间；W。Ⅳ()为对象控制通道传递函数；Woo()为对象负荷——控制器的比例带。通道传递函数；W(s)为副控制器传递函数；W()为1．2．1内回路的整定主控制器传递函数；()、W。()分别为给水流量设副控制器采用比例积分规律(也可采用纯比例反馈装置和蒸汽流量前馈装置的传递函数；K为执行规律)，为保证副回路动作的快速性，给水流量反馈装机构的传递函数，通常是常数；。为水位Ⅳ的设定值

8、；置W()：==a，这样7．3Ⅳ一‰。视等效对象Kv为比yy分别为H、、D信号的测量单元传递函例环节，需要整定的参数为副控制器的比例带和积数，通常是常数；W、W分别为给水流量信号的输出分时间71及反馈系数。整定要求是：内回路整定成信号和扰动信号；。、73w、H分别为D、、H信