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兰炭锅炉控制系统的四输入与四输出

文章作者:艺能锅炉   发布时间:2017-03-28
通常将兰炭锅炉系统视为4输入4输出系统。输入量为给煤量、鼓风量、引风量、补水量;输出量为出水温度、炉膛温度、炉膛负压、回水压力。

兰炭锅炉控制系统的四输入与四输出
兰炭锅炉系统控制的要求是在负荷变化的情况下,出水温度、炉膛温度、炉膛负压、回水压力、回水温度基本不变。出水温度是供暖锅炉的重要指标,出水温度太高和太低都会影响锅炉的热效率;炉膛温度是风煤比自寻优的重要标志,风煤比是否合适,从炉膛温度可以反映,通过   佳风煤比可以燃烧的经济性。炉膛负压通常控制在-10P~-20P之间,如果负压太小,容易喷火,不利于   生产,也不利于环境卫生,如果负压太大,会增大引风机负荷和排烟带走的热损失;回水压力的大小对   生产起着决定性的作用,兰炭锅炉供暖系统在运行过程中失水是不可避免的,如果不及时补水,系统压力就会下降,使供暖系统无法正常运行。
通常将兰炭锅炉系统视为4输入4输出系统。输入量为给煤量、鼓风量、引风量、补水量;输出量为出水温度、炉膛温度、炉膛负压、回水压力。同时,还存在着错综复杂的扰动参数,包括燃料品质、负荷变化等,这些参数之间相互影响。在实际控制系统中,通常将系统简化为四个子系统:出水温度控制系统、风煤比控制系统、炉膛负压控制系统和回水压力控制系统。
一、出水温度控制系统
出水温度是兰炭锅炉运行的一个重要参数,由于经常受到负荷变化、燃料品质变化等因素的影响,使得采用常规的PID控制方式往往不能理想的控制效果,采用模糊PID控制方法对出水温度进行控制,以提高系统的抗干扰能力,使控制,出水温度的稳定。
1、特性分析
(1)负荷变化,煤质不变
当负荷变大时,应适当增大循环泵的转速,使水流速度加快,当水流速度加快,水在炉膛内被加热的时间就会缩短,此时应该增加给煤量(根据风煤比调节鼓风量)使出水温度保持在设定温度范围内。
当负荷变小时,应适当减小循环泵的转速,使水流速度变慢,当水流速度变慢,水在炉膛内被加热的时间就会增长,此时应该减小给煤量(根据风煤比调节鼓风量)使出水温度保持在设定温度范围内。
(2)煤质变化,负荷不变
当煤质好时,应适当减小给煤量(根据风煤比调节鼓风量),使出水温度保持在设定温度范围内。
当煤质差时,应适当增加给煤量(根据风煤比调节鼓风量),使出水温度保持在设定温度范围内。
2、出水温度模糊PID控制系统
出水温度受负荷变化和煤质变化的影响,负荷变化反映在回水温度上,负荷变大,回水温度低,负荷变小,回水温度高;煤质变化反映在炉膛温度上,煤质变好,炉膛温度高,煤质变差,炉膛温度低。受针对这一特点,对兰炭锅炉出水温度采取模糊PID控制,模糊控制器以出水温度偏差和回水温度作为输入量。
二、风煤比自寻优控制系统
提高锅炉的效率和经济性,   使空气和燃料维持适当的比例。否则,势必增加热量损失,降低经济技术指标,并造成对周围环境的污染。
目前风煤比控制系统大多采用常规PID控制,其优点是特性直观,控制,但其缺点亦很明显:将风煤比简单地看成负荷的单一函数并近似为比值关系。然而在不同的负荷下合适的过剩空气系数有很大变化,如图4.5所示。因此,单纯的比值控制特性并不能锅炉在任何工况下达到   佳的燃烧状态;同时,对于不同的煤种及煤粉特性、炉排转速、煤层厚度不均匀等原因引起的燃料方面的扰动,其   佳过剩空气率亦有较大变化,使得单纯的PID控制很难实现风煤比自寻优。
三、炉膛负压控制系统
锅炉炉膛负压控制系统也是一个很重要的系统,对资源的利用率和   生产起着决定性的作用。锅炉运行在   的负压下是很有   的,   的负压可以避免炉膛过多的热量随尾气排放,同时还可以避免锅炉炉膛因为正压而向外喷火,了锅炉操作人员   和环境卫生。
1、炉膛负压特性分析及控制方法
一般炉膛负压控制对象的时间常数较小,延迟很不明显,也不是高阶对象,是比较容易控制的。炉膛负压是由鼓风量和引风量之间特定关系形成的,鼓风量的大小变化是炉膛负压产生扰动的主要因素。本控制系统通过变频器调速系统调节引风量来控制炉膛负压。同时炉内压力变化是个环节,因此在设计负压控制器时,我们采用前馈加PID控制器。
四、回水压力控制系统
回水压力控制系统也是一个很重要的系统,对   生产起着决定性的作用。锅炉供暖系统在运行过程中失水是不可避免的,如果不及时补水,系统压力就会下降,使供暖系统无法正常运行。因此在锅炉运行中,为了使热水供热系统管网水压力工况运行正常,对管网系统的泄漏量   随时补充,而且   全系统每一点压力都处于正值,不许出现倒空,使运行保持平稳。

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