锅炉燃烧过程控制系统仿真.docx

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1、锅炉燃烧过程控制系统仿真12020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。锅炉燃烧过程控制系统仿真目的：经过该项目的训练，掌握串级控制、比值控制、前馈控制在锅炉燃烧过程控制系统的综合应用。原理简述：燃烧过程控制系统：燃油锅炉的燃烧过程控制主要由三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统以及炉膛负压控制系统。1、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供其它生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是经过压力实现的，后续环节对蒸汽的生产用量不同，反映在蒸汽锅炉环节就是蒸汽压力的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首

2、要条件。保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量，而燃烧产生热量的调节是经过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气的控制实现的。因此，蒸汽压力是最终被控制量，能够根据生成情况确定；燃料量是根据蒸汽压力确定的；空气供应量根据空气量与燃料量的合理比值确定。22020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。蒸汽压力蒸汽压力给定+蒸汽压力+燃料流量被控对象被控对象-调节器-调节器（燃料流量）（蒸汽压力）燃料流量燃料流量检测蒸汽压力检测+空气压力调节器被控对象（空气流量）-空气流量空气流量检测2、炉膛负压控制系统锅炉炉膛负

3、压过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失，影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，增加燃料损失、热量损失和降低热效率。送风量前馈补偿送风对负调节器压影响负压给定+-+炉膛负压-引风调节器引风与负压关系++负压检测控制方案：某锅炉燃烧系统要求对系统进行蒸汽压力控制。本项目采用燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统，并辅以炉膛负压控制的方案，控制系统框图如图所示。32020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。蒸汽压力蒸汽压力给定+蒸汽压力+燃料流量被控对象被控对象-调节

4、器-调节器（燃料流量）（蒸汽压力）燃料流量燃料流量检测蒸汽压力检测+空气压力被控对象-调节器（空气流量）空气流量检测空气流量送风量前馈补偿送风对负调节器压影响负压给定+-+炉膛负压引风调节器引风与负压关系-++负压检测已知控制系统传递函数：燃料流量系统的数学模型：G(s)=2e3s空气流量模型：G(s)=212s1e2s10s16引风量与负压关系模型：G(s)=es5s1送风量对负压的干扰模型：G(s)=212s并取：燃料流量至蒸汽压力关系约为：G(s)=4蒸汽压力至燃料流量关系约为：G(s)=1/4燃料流量与控制流量比值：G(s)=2空气流量与燃料流

5、量比值：G(s)=1实现步骤：42020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。1、系统稳定性分析作出伯德图，如果相角裕度Pm>0°或幅值裕度Gm>1，表示系统稳定。(1)燃料流量系统数学模型：G(s)=2e3s的伯德图：12s1(2)空气流量数学模型G(s)=2e2s的伯德图：10s152020年4月19日