串级控温系统在生物质气化炉生产中的应用

《串级控温系统在生物质气化炉生产中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、串级控温系统在生物质气化炉生产中的应用　　摘要：为了提高控制精度，生物质气化炉控制系统采用S7200SMARTPLC作为核心控制器，采用串级控制进行温度调节，采用PID算法进行系统数据优化计算，采用PLC梯形图程序进行气化炉的优化控制，从而实现生物质气化炉的稳定高效工艺生产要求。　　引言　　生物质气化是利用空气中的氧气或含氧物作气化剂，在高温条件下将生物质燃料中的可燃部分转化为可燃气(主要是氢气、一氧化碳和甲烷）的热化学反应，生物质气化炉是采用生物质成型燃料或农林废弃物通过风机送风，实现了炉温和进风量的

2、可控，使燃料在炉膛内充分气化和燃烧，产生生物质碳和生物质燃气等能源产品，在新能源环保方面具有重要作用。　　生物质气化系统包括上料输送系统、气化炉体调节系统、出料系统、净化系统、气液分离系统、气体存储系统等部分。其中气化炉体调节系统是最关键的设备组成部分，包括鼓风机、电动调节进风阀、出气阀等电气设备。　　系统一开始采用出气温度与进气阀组成闭环控制系统，如图1所示，根据出气温度设定值范围相应调整进炉气量，从而控制出气温度保持在设定值范围，但是在实际生产中发现生物质气化炉存在炉内气体燃烧不稳定，炉内各温度带出

3、现迁移，出气温度滞后性大，反应缓慢，产碳质量不正常等情况。　　1新型串级控温系统的设计5　　串级控制可以改善过程的动态特性，由于比单回路控制系统在结构上多了一个副回路，因此减少了回路中环节的时间常数，使系统的响应时间加快，提高了系统控制质量，能迅速克服进入副回路的二次扰动，提高了系统的整体性能。尤其对于容量滞后较大、纯时延较大、扰动变化激烈而且幅度大以及参数互相关联的过程等负荷变化串级控制的适应性较强。　　因此，根据系统生产特点决定采用串级控温方式对炉体控制，串级控制炉体温度系统如图2所示，采用炉体温度

4、与进气阀组成副闭环反馈系统，出气温度与进气阀组成主闭环反馈系统，利用主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出来控制进气阀，以实现对变量的控制。　　在初始阶段，出口温度值不变，主调节器的输出不变，电动阀就按副测量值和给定值进行比较调节，控制电动阀的开度，使炉温向设定温度调节。　　当出口温度发生变化时，主调节器不断改变着副调节器的输入值，副调节器按照设定值和变化后的输入值进行比较并输出控制电动阀的开度，直到炉体出口温度重新恢复到设定值为止。　　1.1输出量的控制目标　　气化炉炉内负压控制在-2kP

5、a左右，炉体温度控制在520〜550℃，炉内出气温度控制在450〜480℃。　　1.2控制系统硬件配置