鍋爐煙氣含氧量控制

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1、蘇州市職業(yè)大學(xué)項目設(shè)計說明書項目名稱鍋爐煙氣含氧量控制學(xué)生姓名馮海艷學(xué)生學(xué)號127301301班級名稱12電氣自動化3項目日期2014.6.12指導(dǎo)老師吳曉帆目錄一、基礎(chǔ)知識31.1控制規(guī)律的選擇31.2控制規(guī)律的選擇原則31.3PID控制器參數(shù)整定方法31.3.1理論整定法31.3.2工程整定法31.4質(zhì)量指標(biāo)控制31.5成分與物性參數(shù)測量的問題41.6鍋爐煙氣含氧量控制流程圖41.7小鍋硬件和儀器儀表的說明41.8儀表作用方式選擇51.8.1執(zhí)行器開閉形式及控制器正反作用方式選擇51.8.2控制規(guī)律選擇6二、煙氣含氧量單回路控制系統(tǒng)的設(shè)計82.1認(rèn)識煙氣含氧量82.1.

2、1認(rèn)識煙氣含氧量：燃燒工況的影響82.2煙氣含氧量控制方案92.3煙氣含氧量控制方案選擇112.4煙氣含氧量控制方案12三、實驗步驟133.1使用S1101控制AI1101133.2使用DO1101控制AI110117四、總結(jié)20第五章參考文獻(xiàn)21一、基礎(chǔ)知識1.1控制規(guī)律的選擇工業(yè)控制器常見到有開關(guān)控制、比例控制器、比例—積分控制器、比例—微分控制器、比例—積分—微分控制器。過程工業(yè)中常見的參數(shù)有液位、流量、壓力、溫度和成分1.2控制規(guī)律的選擇原則對控制要求不高的參數(shù)，可采用比例控制器，甚至開關(guān)控制對控制要求不高，且慣性較大的參數(shù)，可采用比例—微分控制器，但對于噪聲較大的

3、參數(shù)，如流量，則不能選用比例—微分控制器對于精度要求高的，要加入積分規(guī)律，可選用比例—積分控制器較重要的、控制精度要求較高的、希望動態(tài)偏差小的、被控對象滯后時間較大的，可選用比例—積分—微分控制器1.3PID控制器參數(shù)整定方法PID控制器參數(shù)整定方法有：理論整定法、工程整定法1.3.1理論整定法需求出各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，實際問題難以滿足，理論計算較繁瑣，工程上一般不采用。1.3.2工程整定法直接在閉合的控制回路中進(jìn)行整定。是一種經(jīng)驗方法，簡單、方便、易于掌握，工程中廣泛采用。主要包括：經(jīng)驗整定法、臨界比例度法、衰減振蕩法、響應(yīng)曲線法。1.4質(zhì)量指標(biāo)控制選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量

4、是設(shè)計控制系統(tǒng)時首先要考慮的。當(dāng)直接選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量比較困難或不可能時，可以選擇一種間接的指標(biāo)作為被控變量。但是必須注意，所選用的間接指標(biāo)必須與直接指標(biāo)有單值的對應(yīng)關(guān)系，并且還需要具有一定的變化靈敏度。1.5成分與物性參數(shù)測量的問題并不是所有這類參數(shù)都有行之有效的測量方法，有些成分或物性參數(shù)目前尚無法實現(xiàn)在線測量和變送；成分分析儀表普遍具有比較大的測量滯后，不能及時地反映產(chǎn)品質(zhì)量變化的情況；成分分析儀表的工作環(huán)境要求都比較高，較差的工作環(huán)境可能會帶來比較大的測量誤差。1.6鍋爐煙氣含氧量控制流程圖1.7小鍋硬件和儀器儀表的說明省煤器實質(zhì)上也是換熱器，殼程中是爐膛燃燒

5、產(chǎn)生的煙氣，管程中是鍋爐上水。鍋爐上水經(jīng)由省煤器流向汽包，省煤器E1102由多段盤管組成，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾陨隙峦ㄟ^管間，與管內(nèi)的鍋爐上水換熱，回收煙氣中的余熱并使鍋爐上水進(jìn)一步預(yù)熱。被煙氣加熱成飽和水的鍋爐上水全部進(jìn)入汽包V1102。燃料經(jīng)由燃料泵P1102泵入爐膛F1101的燃燒器；空氣經(jīng)由變頻鼓風(fēng)機(jī)K1101送入燃燒器。變頻器頻率為S1101（被歸一化到0~100%之間），空氣量為FT1104。燃料與空氣在燃燒器混合燃燒，產(chǎn)生熱量使鍋爐水汽化。燃燒產(chǎn)生的煙氣帶有大量余熱，對省煤器E1102中的鍋爐上水進(jìn)行預(yù)熱。省煤器煙氣出口處的煙氣流量為FT1107，溫度為T

6、T1105。煙氣含氧量AI1101設(shè)有在線分析檢測儀表。煙道內(nèi)設(shè)有擋板DO1101。檢測儀表說明執(zhí)行機(jī)構(gòu)說明風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速旋鈕S1101和煙道擋板開度調(diào)節(jié)旋鈕DO1101均位于輔助操作臺上，它們的用途和立體流程設(shè)備盤臺上的雙效閥類似，可以內(nèi)控或外控。輔助操作臺位于鋼制盤臺正面的右上方，可伸縮。煙道擋板開 度調(diào)節(jié)旋鈕風(fēng)機(jī)變頻 調(diào)速旋鈕1.8儀表作用方式選擇1.8.1執(zhí)行器開閉形式及控制器正反作用方式選擇1）執(zhí)行器開閉形式選擇從生產(chǎn)安全考慮，閥門FV1101、FV1106均為氣開閥。2）控制器正反作用方式確定串級控制系統(tǒng)控制器正、反作用的判定順序：先副后主①確定副控制器的正、反作

7、用：與主環(huán)無關(guān)，判定方法與單回路控制系統(tǒng)相同，判斷過程如下圖3—3和3—4所示。3—3副控制器是反作用②確定主控制器的正、反作用：主控制的正反作用只與主對象的符號以及偏差的符號有關(guān)，與調(diào)節(jié)閥的符號沒有關(guān)系。在判斷主控制器正、反作用時，將副環(huán)看成一個符號為“正”的環(huán)節(jié)。因為副環(huán)是一個隨動控制系統(tǒng)，即當(dāng)副環(huán)的輸入增加時，副環(huán)的輸出也將增加；反之輸入減小，輸出也將減小，所以副環(huán)的符號為“正”。3—4主控制器是反作用1.8.2控制規(guī)律選擇(1)PID控制規(guī)律的特點比例作用的特點:比例增益越大，控制精度越高（余差減小），但是