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1、过程控制课件第六章锅炉设备的控制第一页，本课件共有50页第一节第一节第一节第一节 概述概述概述概述 1.1.1.1.锅炉设备的主要控制要求锅炉设备的主要控制要求锅炉设备的主要控制要求锅炉设备的主要控制要求 汽包的液位、蒸汽的压力：保持在一定范围内，适应用户负荷的变化汽包的液位、蒸汽的压力：保持在一定范围内，适应用户负荷的变化汽包的液位、蒸汽的压力：保持在一定范围内，适应用户负荷的变化汽包的液位、蒸汽的压力：保持在一定范围内，适应用户负荷的变化 过热蒸汽温度：保持在一定范围内过热蒸汽温度：保持在一定范围内过热蒸汽温度：保持在一定范围内过热蒸汽温度：保持在一定范围内 炉膛负压：保持在一定范围内炉膛
2、负压：保持在一定范围内炉膛负压：保持在一定范围内炉膛负压：保持在一定范围内 燃烧完全：根据经济性和环保的要求燃烧完全：根据经济性和环保的要求燃烧完全：根据经济性和环保的要求燃烧完全：根据经济性和环保的要求 运行安全：液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内运行安全：液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内运行安全：液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内运行安全：液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内2.2.2.2.锅炉设备的主要控制系统锅炉设备的主要控制系统锅炉设备的主要控制系统锅炉设备的主要控制系统 给水自动控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽）给
3、水自动控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽）给水自动控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽）给水自动控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽）被控变量：汽包液位被控变量：汽包液位被控变量：汽包液位被控变量：汽包液位 操纵变量：给水量操纵变量：给水量操纵变量：给水量操纵变量：给水量 锅炉燃烧的自动控制系统：满足经济性、安全性和环保要求锅炉燃烧的自动控制系统：满足经济性、安全性和环保要求锅炉燃烧的自动控制系统：满足经济性、安全性和环保要求锅炉燃烧的自动控制系统：满足经济性、安全性和环保要求 被控变量：蒸汽压力被控变量：蒸汽压力被控变量：蒸汽压力被控变量：蒸汽压力 操纵变量：燃料量操纵变量：燃料量操纵变量
4、：燃料量操纵变量：燃料量 被控变量：烟气含氧量被控变量：烟气含氧量被控变量：烟气含氧量被控变量：烟气含氧量 操纵变量：送风量操纵变量：送风量操纵变量：送风量操纵变量：送风量 被控变量：炉膛负压被控变量：炉膛负压被控变量：炉膛负压被控变量：炉膛负压 操纵变量：引风量操纵变量：引风量操纵变量：引风量操纵变量：引风量 过热系统的自动控制系统：满足过热度、壁温等要求过热系统的自动控制系统：满足过热度、壁温等要求过热系统的自动控制系统：满足过热度、壁温等要求过热系统的自动控制系统：满足过热度、壁温等要求 被控变量：过热蒸汽温度被控变量：过热蒸汽温度被控变量：过热蒸汽温度被控变量：过热蒸汽温度 操纵变量：
5、喷水量操纵变量：喷水量操纵变量：喷水量操纵变量：喷水量第二页，本课件共有50页第二节第二节第二节第二节 锅炉汽包水位控制锅炉汽包水位控制锅炉汽包水位控制锅炉汽包水位控制 设置锅炉水位控制的必要性设置锅炉水位控制的必要性设置锅炉水位控制的必要性设置锅炉水位控制的必要性一、锅炉汽包水位的动态特一、锅炉汽包水位的动态特一、锅炉汽包水位的动态特一、锅炉汽包水位的动态特1.1.1.1.给水流量给水流量给水流量给水流量W W W W对汽包水位对汽包水位对汽包水位对汽包水位H H H H的动态特性的动态特性的动态特性的动态特性2.2.2.2.蒸汽流量蒸汽流量蒸汽流量蒸汽流量D D D D对汽包水位对汽包水位
6、对汽包水位对汽包水位H H H H的动态特性的动态特性的动态特性的动态特性二、锅炉汽包水位的控制二、锅炉汽包水位的控制二、锅炉汽包水位的控制二、锅炉汽包水位的控制 扰动分析扰动分析扰动分析扰动分析1.1.1.1.单冲量水位控制系统单冲量水位控制系统单冲量水位控制系统单冲量水位控制系统2.2.2.2.双冲量水位控制系统双冲量水位控制系统双冲量水位控制系统双冲量水位控制系统 前馈控制器控制规律的确定前馈控制器控制规律的确定前馈控制器控制规律的确定前馈控制器控制规律的确定 双冲量控制系统的变型双冲量控制系统的变型双冲量控制系统的变型双冲量控制系统的变型3.3.3.3.三冲量水位控制系统三冲量水位控制
7、系统三冲量水位控制系统三冲量水位控制系统 三冲量水位控制系统三冲量水位控制系统三冲量水位控制系统三冲量水位控制系统 三冲量水位控制系统的简化方案三冲量水位控制系统的简化方案三冲量水位控制系统的简化方案三冲量水位控制系统的简化方案三、应用示例三、应用示例三、应用示例三、应用示例 第三页，本课件共有50页第三节第三节第三节第三节 蒸汽过热系统的控制蒸汽过热系统的控制蒸汽过热系统的控制蒸汽过热系统的控制 一、系统分析一、系统分析一、系统分析一、系统分析1.1.1.1.被控变量：被控变量：被控变量：被控变量：过热器出口温度过热器出口温度过热器出口温度过热器出口温度2.2.2.2.操纵变量：操纵变量：操
8、纵变量：操纵变量：减温水流量减温水流量减温水流量减温水流量3.3.3.3.扰动扰动扰动扰动：蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气温：蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气温：蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气温：蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气温度及流速等度及流速等度及流速等度及流速等二、控制方案二、控制方案二、控制方案二、控制方案1.1.1.1.简单控制系统：简单控制系统：简单控制系统：简单控制系统：系统时间常数及时滞大，控制质量差系统时间常数及时滞大，控制质量差系统时间常数及时滞大，控制质量差系统时间常数及时滞大，控制质量差2.2.2.2.串级控制系统：串级控制系统：串级控制系统：串级
9、控制系统：副被控变量：减温器出口温度副被控变量：减温器出口温度副被控变量：减温器出口温度副被控变量：减温器出口温度;有效克服进入副环干扰，响应快，控制品质改善有效克服进入副环干扰，响应快，控制品质改善有效克服进入副环干扰，响应快，控制品质改善有效克服进入副环干扰，响应快，控制品质改善3.3.3.3.双冲量控制系统：双冲量控制系统：双冲量控制系统：双冲量控制系统：减温器出口温度的微分减温器出口温度的微分减温器出口温度的微分减温器出口温度的微分 这是串级控制系统的变型这是串级控制系统的变型这是串级控制系统的变型这是串级控制系统的变型 串级控制系统变型结构图串级控制系统变型结构图串级控制系统变型结构
10、图串级控制系统变型结构图第四页，本课件共有50页第四节第四节第四节第四节 燃烧控制系统燃烧控制系统燃烧控制系统燃烧控制系统一、燃烧控制的任务一、燃烧控制的任务一、燃烧控制的任务一、燃烧控制的任务二、燃烧过程的控制二、燃烧过程的控制二、燃烧过程的控制二、燃烧过程的控制1.1.1.1.燃烧过程基本控制燃烧过程基本控制燃烧过程基本控制燃烧过程基本控制2.2.2.2.双交叉燃烧控制双交叉燃烧控制双交叉燃烧控制双交叉燃烧控制三、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制三、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制三、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制三、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制1.1.1.1.锅炉的热效率锅炉的热效率锅炉的热效率锅
11、炉的热效率2.2.2.2.烟气含氧量的闭环控制系统烟气含氧量的闭环控制系统烟气含氧量的闭环控制系统烟气含氧量的闭环控制系统四、炉膛负压控制及安全控制系统四、炉膛负压控制及安全控制系统四、炉膛负压控制及安全控制系统四、炉膛负压控制及安全控制系统1.1.1.1.炉膛负压控制系统炉膛负压控制系统炉膛负压控制系统炉膛负压控制系统2.2.2.2.安全联锁控制系统安全联锁控制系统安全联锁控制系统安全联锁控制系统五、锅炉控制的实例五、锅炉控制的实例五、锅炉控制的实例五、锅炉控制的实例 1.1.1.1.燃烧过程的控制燃烧过程的控制燃烧过程的控制燃烧过程的控制2.2.2.2.汽包水位的三冲量控制系统汽包水位的三
12、冲量控制系统汽包水位的三冲量控制系统汽包水位的三冲量控制系统第五页，本课件共有50页第五节第五节第五节第五节 火电站锅炉和发电机组的协调控制火电站锅炉和发电机组的协调控制火电站锅炉和发电机组的协调控制火电站锅炉和发电机组的协调控制一、协调控制概述一、协调控制概述一、协调控制概述一、协调控制概述 二、协调控制二、协调控制二、协调控制二、协调控制1.1.单元机组动态特性的特点单元机组动态特性的特点单元机组动态特性的特点单元机组动态特性的特点2.2.直接能量平衡协调控制系统直接能量平衡协调控制系统直接能量平衡协调控制系统直接能量平衡协调控制系统 以（以（以（以（P1/PTP1/PT）PspPsp为能
13、量平衡信号的为能量平衡信号的为能量平衡信号的为能量平衡信号的DEBDEB协调控制系统协调控制系统协调控制系统协调控制系统 以以以以P11+kP11+k（Psp-PTPsp-PT）为前馈信号的为前馈信号的为前馈信号的为前馈信号的DEBDEB协调控制系统协调控制系统协调控制系统协调控制系统3.3.单元机组的主控系统单元机组的主控系统单元机组的主控系统单元机组的主控系统4.4.给水全程控制系统给水全程控制系统给水全程控制系统给水全程控制系统第六页，本课件共有50页第六章结束第七页，本课件共有50页第八页，本课件共有50页第九页，本课件共有50页第十页，本课件共有50页第十一页，本课件共有50页第十二
14、页，本课件共有50页第十三页，本课件共有50页第十四页，本课件共有50页第十五页，本课件共有50页第十六页，本课件共有50页第十七页，本课件共有50页第十八页，本课件共有50页第十九页，本课件共有50页第二十页，本课件共有50页关闭关闭第二十一页，本课件共有50页控制系统组态图控制系统组态图第二十二页，本课件共有50页第二十三页，本课件共有50页第二十四页，本课件共有50页第二十五页，本课件共有50页第二十六页，本课件共有50页第二十七页，本课件共有50页第二十八页，本课件共有50页第二十九页，本课件共有50页控制方案控制方案第三十页，本课件共有50页第三十一页，本课件共有50页第三十二页，本课件共有50页系统图系统图第三十三页，本课件共有50页第三十四页，本课件共有50页系统图系统图 第三十五页，本课件共有50页系统图系统图第三十六页，本课件共有50页系统图系统图第三十七页，本课件共有50页第三十八页，本课件共有50页系统图系统图第三十九页，本课件共有50页第四十页，本课件共有50页第四十一页，本课件共有50页第四十二页，本课件共有50页第四十三页，本课件共有50页第四十四页，本课件共有50页第四十五页，本课件共有50页第四十六页，本课件共有50页第四十七页，本课件共有50页第四十八页，本课件共有50页第四十九页，本课件共有50页第五十页，本课件共有50页