单级三冲量给水系统参数的整定

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1、第一章单级三冲量给水系统的分析和整定单级三冲量给水控制系统的原理框图如图1-1所示，可以看出该系统由两个闭合的反馈回路及前馈部分组成：图1-1单级三冲量给水控制系统的原理框图（1）由调节器、执行机构、调节阀、给水流量变送器和给水流量反馈装置组成的内回路。（2）由水位控制对象、水位变送器和内回路组成的外回路。（3）由蒸汽流量信号D及蒸汽流量测量装置、蒸汽流量前馈装置构成的前馈控制部分。下面对两个闭合回路及前馈控制部分进行分析和整定。1.1内回路参数的整定调节器的参数可根据系统内回路来整定,内回路得等效方框图如图

2、1-2所示:在这个回路中除调节器外得其余部分近似为比例环节.试验时先设置好值,并令=10s.然后设置一个较大得值观察内回路得动态过程,逐渐减小值至内回路开始振荡,此时的值即为调节器的整定参数。12图1-2三冲量给水控制系统的内回路方框图1.2主回路的参数整定单级三冲量给水控制系统方框图如图1-1所示，控制对象的特性参数为：；；；调节器的传递函数为：控制对象的传递函数为：给水流量与蒸汽流量的测量变送器的传递函数为：水位的测量变送器的传递函数为：给水流量反馈装置和蒸汽流量前馈装置都用比例环节，即：；的整定值.根据

3、图1-1可知主回路的等效方框图如图1-3所示:列出主回路的特征方程为:即12代入具体数值后得：设为相应的阻尼系数,则由二阶系统传递函数标准形式比较：（1）；（2）比较两式消去后得:取整定指标则，图1-3三冲量给水调节系统的主回路等效方框图12第二章给水全程控制系统2.1信号校正测量信号自动校正的基本方法时先推导出被测参数随温度,压力变化的模型,然后运用功能组件进行校正运算,便可实现信号自动校正。2.1.1汽包水位的校正对汽包锅炉通常利用压差原理来测量其水位,锅炉从启停到正常负荷的整个运行范围内,汽包压力变化很

4、大,汽包内饱和蒸汽和饱和水密度的变化也很大,这样就不能直接用压差信号来代表水位,必须对压差信号进行压力修正.对于单室平衡容器取样装置,水位的表达式为:式中：--输入差压变送器的压差（）--饱和水的密度--饱和蒸汽的密度--汽包外平衡容器内水的密度g—重力加速度由上式可见,水位H是压差和汽、水密度的函数。密度与环境温度有关.在锅炉启动过程中,水温略有升高,压力也同时升高,这两方面变化对的影响基本上可以抵消,即可以近似认为是恒值。饱和水和饱和蒸汽的密度均为汽包压力的函数。据分析在范围内,与的关系可近似为线性关系,

5、可用下式表示:L()g=式中：---汽包压力---常数12而（）与为非线性关系，即这样，水位表达式可以写成：上式表明,汽包水位H不仅与取样装置输出的压差有关,而且还与汽包压力有关。只有当不变时,H才完全取决于。；实现上式运算原理的框图如2-1所示：图2-1水位的压力自动校正原理框图2.1.2蒸汽流量的校正大容量高参数锅炉的过热蒸汽流量通常采用标准节流装置进行测量,被测流量与装置输出差压间的关系如式:式中：D---过热蒸汽流量（kg/h）p---过热蒸汽压力（MPa）12---过热蒸汽温度（℃）---节流件压差

6、（MPa）---过热蒸汽密度（kg/）K----流量系数。当被测工质的压力,温度偏离设计值时,工质的密度变化会造成流量测量误差,所以需要进行压力,温度校正。根据设计的过热蒸汽的压力,温度自动校正回路如图2-2所示：图2-2过热蒸汽流量的压力、温度校正2.1.3给水流量的校正计算结果表明:当给水温度为100,压力在0.196-19.6MPa范围内变化时,给水流量的测量误差为0.47﹪;压力为19.6MPa不变,给水温度在100-290℃范围内变化时,给水流量的测量误差为13﹪.这就说明,对给水流量的测量只需采取

7、温度校正,其校正回路如图2-3所示。当然,若给水温度变化也不大的话,则可不必对给水流量进行校正。12图2-3给水流量的温度校正2.2给水过程控制分析1．启动，冲转及带30﹪负荷（1）启动，冲转及带25﹪负荷，此阶段采用单冲量系统通过控制给水旁路阀门开度来维持汽包水位在给定范围内，电动给水泵维持在最低转速，汽动给水泵手/自动操作1AM强迫为手动状态，T5切换至NO使汽动泵超驰全关，主给水电动门也关闭，给水旁路阀从0～100%控制，如图2-4所示。单冲量调节器PI4的输入为水位测量值H和给定值的偏差，其输出竟3A

8、M手/自动操作器去控制给水旁路阀，同时可进行阀位显示。三冲量电动泵的副调节器（PI3）也处于自动跟踪状态，通过切换开关T2的NC点使PI3的输出跟踪函数发生器（x）的输出，再通过2AM手/自动操作器使电动泵维持在最低转速运行。（2）升负荷25%～30%，此阶段采用单冲量系统控制电动给水泵转速。此时三冲量系统尚不能使用，给水旁路门已全开，只能提高给水泵转速来满足给水量的增加，T2仍接NC点，(x)的输