循環(huán)流化床鍋爐爐膛壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、熱工測(cè)量及儀表課程設(shè)計(jì) 循環(huán)流化床鍋爐爐膛壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 自 動(dòng) 化 專業(yè) 班課程名稱 熱工測(cè)量及儀表題 目 循環(huán)流化床鍋爐爐膛壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 任務(wù)起止日期： 2012年 1月 3 日 2012年1月14日 學(xué) 生 姓 名 2012年 1 月 3 日指 導(dǎo) 教 師 2012年 1月 3日教研室主任 年 月 日院 長(zhǎng) 年 月 日摘要：我國(guó)的電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)，電力生產(chǎn)主要以燃煤火力發(fā)電為主，由于燃煤發(fā)電的直接污染較大，特別是so2、nox的排放。so2的排放是造成酸雨的主要原因，為了通過(guò)爐內(nèi)燃燒技術(shù)的改進(jìn)，降低so2、nox排放量，我國(guó)從60年代開

2、始對(duì)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行研究，并在90年代以后和外國(guó)公司聯(lián)合研究并取得了較大有發(fā)展，現(xiàn)在循環(huán)流化床鍋爐已發(fā)展成熟并在全國(guó)廣泛應(yīng)用。流化床燃燒設(shè)備按流體動(dòng)力特性分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床，按工作條件分為常壓和增壓式流化床。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是一種新型的高效低污染清潔的燃燒技術(shù)，上世紀(jì)70年代的能源危機(jī)和越來(lái)越突出的環(huán)保問(wèn)題使人們促進(jìn)了這種燃燒技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在大型循環(huán)流化床鍋爐的主要爐型有三大流派，分別為：以德國(guó)lurgi公司為代表的魯奇型和以美國(guó)的foster wheeler 、芬蘭的alstorm公司（兩者兼并）為代表的fwpyroflow型和德國(guó)babcock公司的circofluid型。我國(guó)

3、東方鍋爐廠采用的是fw公司的pyroflow型的改進(jìn)型循環(huán)流化床鍋爐。北京bw鍋爐廠采用的是德國(guó)babcock公司的架構(gòu)和技術(shù)。哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司(hbc)與美國(guó)ppc(奧斯龍技術(shù))以及國(guó)內(nèi)的科研單位合作也開發(fā)了自己的大型循環(huán)流化床鍋爐。上海鍋爐廠引進(jìn)美國(guó)技術(shù)、消化吸收自行設(shè)計(jì)制造了自己的循環(huán)流化床鍋。由于國(guó)內(nèi)各大鍋爐廠商的參與，我國(guó)的大型循環(huán)流化床技術(shù)已趨于成熟目 錄1設(shè)計(jì)任務(wù)31.2 控制對(duì)象51.3 爐膛壓力的動(dòng)態(tài)特性52壓力計(jì)選擇52.1壓力變送器分類52.2工作原理53.壓力數(shù)字顯示表選擇：64.壓力pi控制設(shè)計(jì)7ts 為采樣周期：85設(shè)計(jì)說(shuō)明116參考文獻(xiàn)181 設(shè)計(jì)任務(wù)1.

4、1流程的介紹 圖1-1典型的循環(huán)流化床鍋爐原理圖循環(huán)流化床鍋爐工作的基本流程：煤和脫硫劑被送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)存在的大量惰性高溫物料（床料）包圍，著火燃燒所需的的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，物料在爐膛內(nèi)呈流態(tài)化沸騰燃燒。在上升氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。大顆粒物料被上升氣流帶入懸浮區(qū)后，在重力及其他外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降粒子流，被氣流夾帶出爐膛的固體物料在氣固分離裝置中被收集并通過(guò)返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燃盡。未被分離的極細(xì)粒子隨煙氣進(jìn)入尾部煙道，進(jìn)一步對(duì)受熱面、空氣預(yù)熱器等放熱冷卻，經(jīng)除塵器后，由引風(fēng)機(jī)送入煙

5、囪排入大氣。燃料燃燒、氣固流體對(duì)受熱面放熱、再循環(huán)灰與補(bǔ)充物料及排渣的熱量帶入與帶出，形成熱平衡使?fàn)t膛溫度維持在一定溫度水平上。大量的循環(huán)灰的存在，較好的維持了爐膛的溫度均化性，增大了傳熱，而燃料成灰、脫硫與補(bǔ)充物料以及粗渣排除維持了爐膛的物料平衡。煤質(zhì)變化或加入石灰石均會(huì)改變爐內(nèi)熱平衡，故燃用不同煤種的循環(huán)流化床鍋爐在設(shè)計(jì)及運(yùn)行方面都有不同程度的差異。循環(huán)流化床鍋爐在煤種變化時(shí)，會(huì)對(duì)運(yùn)行調(diào)節(jié)帶來(lái)影響。試驗(yàn)表明，各種煤種的燃盡率差別極大，在更換煤種時(shí)，必須重新調(diào)節(jié)分段送風(fēng)和床溫，使燃燒室適應(yīng)新的煤種。加入石灰石的目的，是為了在爐內(nèi)進(jìn)行脫硫。石灰石的主要化學(xué)成份是 cao 而煤粉燃燒后產(chǎn)生的so

6、2、so3等，若直接通過(guò)煙囪排入大氣層，必然會(huì)造成污染。加入石灰石后，石灰石中的的 cao 與煙氣中的so2、so3等起化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的 caso3 、caso4 （即石膏），從而減少了空氣中的硫酸類的酸性氣體的污染。另外，由于流化床鍋爐的燃燒溫度被控制在 800900 范圍內(nèi)，煤粉燃燒后產(chǎn)生的 nox 氣體也會(huì)大大減少硝酸類酸性氣體。在爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中：爐膛出口壓力測(cè)量值與給定值一起送入pi中進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果動(dòng)作引風(fēng)機(jī)耦合器（或調(diào)節(jié)擋板）執(zhí)行器，從而控制爐膛出口壓力滿足機(jī)組運(yùn)行要求。由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的特殊性，一次風(fēng)量和二次風(fēng)量發(fā)生變化時(shí)，需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間爐膛出口壓力才發(fā)生變化，因

7、此必須把總風(fēng)量（一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量和二次風(fēng)總風(fēng)量之和）的微分量作為前饋信號(hào)送入pi控制輸出中，以提高一、二次風(fēng)量變化時(shí)控制系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。1.2 控制對(duì)象根據(jù)爐膛壓力信號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)二次風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門和引風(fēng)門的開度即可確保爐膛壓力滿足在設(shè)定的范圍內(nèi)1.3 爐膛壓力的動(dòng)態(tài)特性變化幅度大而且變化頻率快 （爐膛壓力設(shè)定值為-20pa，實(shí)際運(yùn)行中的變化范圍是-50-250 pa ）2壓力計(jì)選擇壓力變送器的選擇（壓力變送器主要由測(cè)壓元件傳感器、測(cè)量電路和過(guò)程連接件三部分組成）2.1壓力變送器分類壓力變送器根據(jù)測(cè)壓范圍可分成一般壓力變送器（0.001mpa20mpa）和微差壓變送器（01.5kpa），負(fù)壓變送

8、器三種壓力變送器的被測(cè)介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在元件(即敏感元件)的兩側(cè)隔離膜片上，通過(guò)隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測(cè)量膜片兩側(cè)。壓力變送器是由測(cè)量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個(gè)電容器，當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時(shí)，致使測(cè)量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過(guò)振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號(hào)。2.2工作原理當(dāng)壓力信號(hào)作用于傳感器時(shí)，壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)差分放大和輸出放大器放大，最后經(jīng)v/a電壓電流轉(zhuǎn)換成與被測(cè)介質(zhì)的壓力成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的4-20ma標(biāo)準(zhǔn)電流輸出信號(hào)。壓力和電流 大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系 ，

9、所以，變送器輸出的電流 隨壓力增大而增大由此得出一個(gè)壓力和電流的關(guān)系式 ，最終得出比較準(zhǔn)確的壓力值。3.壓力數(shù)字顯示表選擇： 圖3-1 yk-11智能數(shù)字顯示控制儀表本系列產(chǎn)品采用表面封裝模塊化工藝，大大提高了儀表的抗干擾能力，具有顯示、控制、變送、通訊、萬(wàn)能信號(hào)輸入等功能，適用于溫度、濕度、壓力、液位、瞬時(shí)流量、速度等多種物理量檢測(cè)信號(hào)的顯示及控制，并能對(duì)各種非線性輸入信號(hào)進(jìn)行高精度的線性校正?？蓮V泛用于電力、冶金、化工、石化、造紙印染、釀造、煙草、航天基地等領(lǐng)域。采用最新無(wú)跳線技術(shù)，使輸入端口具備萬(wàn)能信號(hào)輸入功能，只需通過(guò)改變內(nèi)部參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)多種輸入信號(hào)(各種熱電偶、熱電阻、遠(yuǎn)傳壓力、m

10、v、標(biāo)準(zhǔn)電壓/標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào))之間的輕松切換。線路板經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝不斷完善，降低了溫度漂移，提高了抗干擾性能確保產(chǎn)品在長(zhǎng)期工作中的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性和可靠性。采用高亮度led數(shù)碼顯示和高分辨率光柱顯示(比例顯示)，使測(cè)量/控制值的顯示更為清晰直觀。輸出回路均采用光電隔離, 抗干擾能力強(qiáng)?？蓭Т型ㄓ嵔涌?，可與各種帶串行接口的設(shè)備進(jìn)行雙向通訊，組成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。具備多種標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸,能適用各種測(cè)量控制場(chǎng)合。整機(jī)采用卡入式結(jié)構(gòu),安裝十分簡(jiǎn)便。 適用范圍yk-11智能數(shù)字顯示控制儀表是智能型、高精度的數(shù)顯溫度、壓力、液位、測(cè)力、扭矩等物理量控制測(cè)量?jī)x表，與溫度、壓力、液位、測(cè)力、扭矩傳感器及變送器

11、配接可構(gòu)成各種量程和規(guī)格的溫度、壓力、液位測(cè)力、扭矩測(cè)控系統(tǒng)。(可以測(cè)量電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率等各種參數(shù),可與plc變頻器配接構(gòu)成各種測(cè)量系統(tǒng)?？梢詭Х逯担戎?。訂貨請(qǐng)來(lái)電說(shuō)明。) 功能特點(diǎn)萬(wàn)能輸入功能自動(dòng)校準(zhǔn)和人工校準(zhǔn)功能多重保護(hù)、隔離設(shè)計(jì)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高良好的軟件平臺(tái)，具備二次開發(fā)能力，以滿足特殊的功能先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，配合功能強(qiáng)大的儀表芯片，功能組合、系統(tǒng)升級(jí)非常方便主要技術(shù)指標(biāo)：基本誤差：0.2fs，14位a/d轉(zhuǎn)換器(最大18位a/d轉(zhuǎn)換器，訂貨時(shí)注明)。輸入信號(hào)：熱電偶: b、s、k、e、j、t、wre 等熱電阻: pt100、cu50、cu53、cu100、ba1、ba2

12、電流: 010ma、420ma等(輸入阻抗250)電壓: 05v、1v5v、mv等(輸入阻抗1m)遠(yuǎn)傳壓力電阻：(0400)采樣周期：0.2s(10200次/秒，用戶可選)顯 示：雙排四位led數(shù)碼管顯示。單排led數(shù)碼顯示報(bào)警輸出：儀表可帶多個(gè)繼電器輸出，繼電器觸點(diǎn)容量ac220v/5a或ac220v/1a。最多可帶16個(gè)繼電器，可選擇上限、下限控制，控制設(shè)定值和回差值全量程內(nèi)自由設(shè)定變送輸出：420ma、010/20ma(負(fù)載電阻250，負(fù)載過(guò)大需注明)15v、05v、010v(負(fù)載電阻200k)。采用12位數(shù)字d/a芯片，隔離輸出。通訊輸出：隔離通訊接口rs485/rs232 波特率12

13、009600bps饋電輸出：dc24v/30ma、dc12v/30ma溫度補(bǔ)償：050冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償，誤差：1電 源：開關(guān)電源 85265vac或dc24v或dc12v功 耗：4w環(huán)境溫度：(-2070) (常溫下開機(jī)運(yùn)行30分鐘后,可逐漸承受極限溫度)(050) (熱電偶信號(hào)輸入)相對(duì)濕度：85% 無(wú)凝露避免在帶有腐蝕性和易燃易爆氣體中使用面板尺寸： 160mm80mm、96mm96mm、96mm48mm、 72mm72mm、48mm48mm(本公司儀表自行研發(fā)生產(chǎn)，種類多，功能全，如用戶可選快速采樣，最快可以200次/秒，高精度18位a/d采集，高精度16位d/a輸出，輸入信號(hào)20段曲線

14、修正，滿5位顯示或6位顯示，液晶顯示，特殊的輸入信號(hào)，多個(gè)繼電器報(bào)警蜂鳴器輸出，大功率的饋電輸出等，訂貨時(shí)注明)4.壓力pi控制設(shè)計(jì)壓力模糊pi控制過(guò)程： 圖4-1模糊pi控制器的原理框圖r(k)是輸入設(shè)定值，c(k)是爐膛壓力測(cè)量值，e(k)是輸人偏差信號(hào)， ts 為采樣周期： 4-2在式42中，ts為采樣周期。這是位置式pi控制算式，為了增加可靠性，采用增量式pi控制算式，如式43所示。增量式pi控制與位置式pi控制相比，僅僅是算法上有所改變，但是它只輸出增量，減少了dsp誤操作時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。 在式4-7中，令a系數(shù)=kpki， b系數(shù)kp，則最終增量式pi控制器的控制算式如方程式4-8

15、所示。程序中只需計(jì)算出a系數(shù)和b系數(shù)就可以計(jì)算出當(dāng)前的控制增量u（k）。 如圖4所示，采用模糊控制規(guī)則，根據(jù)不同的e和e，對(duì)pi控制器的參數(shù)kp和ki進(jìn)行在線自整定。本模糊控制器的輸入語(yǔ)言變量是偏差絕對(duì)值if、偏差變化率絕對(duì)值e，輸出語(yǔ)言變量是pi控制器的比例增益系數(shù)kp和積分增益系數(shù)ki。在模糊控制中，語(yǔ)言變量是用語(yǔ)言值（模糊量）來(lái)表示一個(gè)物理量的，而不是用符號(hào)或確定的數(shù)字來(lái)表示的。當(dāng)用語(yǔ)言值表示一個(gè)語(yǔ)言變量時(shí)，應(yīng)注意用多少個(gè)語(yǔ)言值去描述語(yǔ)言變量，這是語(yǔ)言變量的分檔問(wèn)題。本實(shí)例中，各語(yǔ)言變量用語(yǔ)言值描述如下：系統(tǒng)偏差的絕對(duì)值e（k）零、小、中、大偏差變化率的絕對(duì)值e（k）零、小、中、大只控制

16、器的比例系數(shù)kp零、小、中、大只控制器的積分系數(shù)ki零、小、中、大各語(yǔ)言變量用相同的語(yǔ)言值來(lái)描述，簡(jiǎn)化了模糊控制規(guī)則的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則時(shí)，采用不同的模糊推理，語(yǔ)言變量的分檔是有區(qū)別的。本設(shè)計(jì)采用cri（compositional ruleof inference）推理法，為了在實(shí)時(shí)控制中避免進(jìn)行關(guān)系矩陣的合成運(yùn)算，先在脫機(jī)狀態(tài)下把所有可能的輸入和輸出情況計(jì)算出來(lái)，形成一張控制表去執(zhí)行控制?？刂票硎且哉麛?shù)形式表示的，為了能產(chǎn)生控制表，在cri推理法中把語(yǔ)言變量的論域轉(zhuǎn)換成有限整數(shù)的論域，本質(zhì)上是把連續(xù)論域離散化后產(chǎn)生離散論域。采用式4-9把它離散化到整數(shù)論域n。 其中a為連續(xù)論域xxl，

17、xh中的某個(gè)數(shù)，b是與a對(duì)應(yīng)的整數(shù)論域n中的某個(gè)數(shù)，q為模糊控制中對(duì)精確量進(jìn)行模糊化時(shí)所用的量化因子。本設(shè)計(jì)中，各語(yǔ)言變量的檔數(shù)均為4檔（零、小、中、大），因此取整數(shù)論域n為0，1，2，3，4，5，6。此時(shí)，如圖5和圖6所示，可以取語(yǔ)言變量值4檔如下： （圖）語(yǔ)言變量kp、ki大（l）取在5、6附近；中（m）取在3、4附近；?。╯）取在1、2附近；零（z）取在0附近。由模糊推理得到的控制表中的控制量也是一個(gè)模糊量，反模糊化是模糊化的逆向運(yùn)算，當(dāng)整數(shù)論域?yàn)閚n，n，連續(xù)論域xxl，xh，可采用式410進(jìn)行反模糊化處理。其中b為整數(shù)論域?yàn)閚-n，n中的某個(gè)數(shù)，a是與b對(duì)應(yīng)的連續(xù)論域xxl，xh中的

18、某個(gè)數(shù)，k為模糊控制中對(duì)模糊量進(jìn)行反模糊化時(shí)所用的比例因子。當(dāng)e(k)較大時(shí)，為了加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，并為避免因開始時(shí)偏差的瞬間變大可能引起微分過(guò)飽和而使控制作用超出許可范圍，應(yīng)取較大的kp，同時(shí)為了防止積分飽和，避免系統(tǒng)響應(yīng)出現(xiàn)較大的超調(diào)，此時(shí)應(yīng)該去掉積分作用，取ki0。當(dāng)e(k)和e(k)為中等大小時(shí)，為使系統(tǒng)響應(yīng)的超調(diào)減小又不影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度，kp和ki都不能取大，而應(yīng)取較小的ki，kp的取值要大小適中。當(dāng)e（k）較小時(shí)，為使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能，應(yīng)該增大kp和ki的值，同時(shí)為了避免系統(tǒng)在設(shè)定值附近出現(xiàn)振蕩，并考慮到系統(tǒng)的抗干擾性能，應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x取kp。根據(jù)以上這些原則，并參考工作中總

19、結(jié)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，得到了如表2所示的模糊pi控制器參數(shù)烏和凡的調(diào)節(jié)規(guī)則，但是這些規(guī)則都是用模糊量來(lái)表示咐。5設(shè)計(jì)說(shuō)明鍋爐爐膛壓力控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是維持爐膛壓力在一定范圍內(nèi)變化，保證鍋爐設(shè)備安全運(yùn)行，一旦燃燒系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，最先反應(yīng)爐膛壓力的變化，然后才反映蒸汽流量等指標(biāo)的變化，尤其對(duì)于大容量，高參數(shù)的鍋爐，更要求爐膛壓力控制系統(tǒng)響應(yīng)快，并保護(hù)爐內(nèi)壓力波動(dòng)不致太厲害，因此，循環(huán)流化床鍋爐爐膛壓力控制有完善的控制系統(tǒng)外，還設(shè)置了一些安全保護(hù)措施。 引風(fēng)量擾動(dòng)下的負(fù)壓響應(yīng)曲線（圖2）爐膛負(fù)壓的控制對(duì)象是引風(fēng)機(jī)入口擋板所控制的引風(fēng)量，稱為內(nèi)擾。送風(fēng)量變化會(huì)影響爐膛負(fù)壓，稱為外擾。爐膛負(fù)壓動(dòng)態(tài)特性是引風(fēng)量

20、階躍變化時(shí)，爐膛負(fù)壓隨時(shí)間變化的特性如（圖2）所示。由于爐膛負(fù)壓反應(yīng)很快，可作比例特性來(lái)處理。 引風(fēng)控制系統(tǒng)圖燃燒控制基本方案（圖3）引風(fēng)控制的任務(wù)是保持爐膛負(fù)壓在規(guī)定的范圍內(nèi)。一般爐膛壓力維持在比大氣壓力低2050pa左右。 引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)器p14通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)量v來(lái)維持爐膛壓力穩(wěn)定。由于送風(fēng)量的變化是引起負(fù)壓波動(dòng)的主要原因，為使引風(fēng)量快速跟蹤送風(fēng)量，以保持二者的比例，可將送風(fēng)量作為前饋引入引風(fēng)調(diào)節(jié)器中 ，有利于提高引風(fēng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和減小爐膛負(fù)壓的動(dòng)態(tài)偏差。 另外，爐膛壓力控制兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉開度，來(lái)滿足爐膛壓力略低于外界大氣壓的要求：控制系統(tǒng)為帶風(fēng)機(jī)前饋的單回路控制系統(tǒng)。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐

21、爐膛壓力按傳統(tǒng)的前饋-反饋方案進(jìn)行控制。爐膛壓力控制系統(tǒng)方框圖（圖4）（圖4）是用symphony系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具有雙執(zhí)行機(jī)構(gòu)的爐膛壓力控制系統(tǒng)的方框圖簡(jiǎn)圖，整個(gè)系統(tǒng)包括pi控制器，手、自動(dòng)切換邏輯，跟蹤信號(hào)運(yùn)算回路，系統(tǒng)總操，左右側(cè)風(fēng)機(jī)動(dòng)葉偏置回路，超馳控制回路，速率限制回路，偏差限制邏輯和單臺(tái)風(fēng)機(jī)操作站等部分。系統(tǒng)的工作過(guò)程為：爐膛壓力測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，偏差值經(jīng)pi控制器運(yùn)算后在系統(tǒng)手/自動(dòng)總操m/a站出口分成兩路，再經(jīng)風(fēng)機(jī)出力校正回路、超馳控制回路、輸出速率控制回路，最后到閥門定位操作模塊idp控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)爐膛壓力控制。為避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，偏差運(yùn)算回路中還進(jìn)行了爐膛壓

22、力測(cè)量值與設(shè)定值偏差的死區(qū)運(yùn)算，過(guò)濾掉爐膛壓力的正常波動(dòng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的影響。系統(tǒng)手/自動(dòng)總操m/a站擔(dān)負(fù)著兩側(cè)風(fēng)機(jī)的出力平衡與手動(dòng)跟蹤功能。為提高爐膛壓力對(duì)送風(fēng)量擾動(dòng)的響應(yīng)能力，在pi控制器的z端（擾動(dòng)量輸入端）引入了送風(fēng)前饋信號(hào)。防止?fàn)t膛壓力信號(hào)的高頻脈動(dòng)和壞質(zhì)量造成系統(tǒng)不必要的動(dòng)作，測(cè)量信號(hào)全部進(jìn)行質(zhì)量判斷，信號(hào)壓力設(shè)置的質(zhì)量判斷功能塊qc對(duì)輸入到選爐膛壓力的測(cè)量采用三選中值方案，其壓力設(shè)定值由運(yùn)行人員在操作站上的手動(dòng)設(shè)定，為了防擇塊sigsel的信號(hào)進(jìn)行質(zhì)量判斷。爐膛壓力按傳統(tǒng)的前饋-反饋控制方案進(jìn)行，前饋信號(hào)來(lái)自送風(fēng)控制系統(tǒng)，其作用是使送風(fēng)控制系統(tǒng)動(dòng)作的同時(shí)，引鳳控制系統(tǒng)能相應(yīng)的協(xié)調(diào)動(dòng)作

23、，使引風(fēng)量隨送風(fēng)量成比例地變化，以減小爐膛壓力在變負(fù)荷時(shí)的動(dòng)態(tài)偏差。引鳳控制的前饋信號(hào)取自兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度指令，使前饋信號(hào)通過(guò)函數(shù)塊fd-fxi，直接引入引風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中爐膛壓力控制器的加法塊輸入端，前饋信號(hào)作為爐膛負(fù)壓控制的粗調(diào)。根據(jù)爐膛壓力測(cè)量值和爐膛壓力設(shè)定值的偏差，控制器給出兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)倒葉的公共控制指令，被調(diào)量為爐膛壓力，控制變量為引風(fēng)機(jī)倒葉開度，爐膛壓力的控制器起校正作用。在手動(dòng)控制方式下，運(yùn)行人員在引風(fēng)機(jī)站上可以手動(dòng)改變兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度，爐膛壓力控制器則跟蹤兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉指令之和的平均值。引風(fēng)機(jī)的超馳回路（圖5） 爐膛壓力控制還設(shè)計(jì)了一個(gè)超弛控制系統(tǒng)（如圖5），其作用是防止主

24、燃料跳閘時(shí)，引起爐膛滅火而產(chǎn)生鍋爐內(nèi)爆的事故。當(dāng)鍋爐接收到動(dòng)作信號(hào)后，為了防止內(nèi)爆事故的發(fā)生，當(dāng)動(dòng)作信號(hào)變化時(shí)，控制系統(tǒng)首先強(qiáng)制前饋信號(hào)為0，關(guān)小引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開度，以減小引風(fēng)機(jī)出力，使?fàn)t膛壓力不致太低。當(dāng)引風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行后，停止信號(hào)強(qiáng)制控制指令為100，導(dǎo)葉打開，順控邏輯信號(hào)強(qiáng)制指令為5%。當(dāng)爐膛壓力降至低于最小值或高于最大壓力時(shí)，正負(fù)偏差壓力超弛控制回路將起作用。當(dāng)爐膛壓力低于設(shè)定的最小壓力時(shí)，鎖閉增起作用，迅速關(guān)小引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度，同時(shí)閉鎖減開大送風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度；同理，當(dāng)爐膛壓力高于設(shè)定的最大壓力時(shí)，閉鎖減起作用，迅速開大引風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度，同時(shí)，閉鎖增減小送風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉的開度。注意：當(dāng)出現(xiàn)下列情況

25、之一時(shí)，一次風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉控制站強(qiáng)制切到手動(dòng)控制方式：（1）一次風(fēng)母管壓力設(shè)定值與實(shí)際值偏差大；（2）一次風(fēng)母管壓力信號(hào)故障；（3）一次風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉控制指令和反饋偏差大；（4）mft超馳控制；（5）主汽流量信號(hào)故障；（6）相應(yīng)一次風(fēng)機(jī)未運(yùn)行。 補(bǔ)充：引風(fēng)控制系統(tǒng)的工況引風(fēng)控制系統(tǒng)邏輯有3種工況，即引風(fēng)擋版開度硬手操、軟手操和自動(dòng)。（1）引風(fēng)機(jī)擋板開度硬手操。 引風(fēng)機(jī)擋板開度硬手操的條件為選擇引風(fēng)機(jī)擋板硬手操。（2）引風(fēng)機(jī)擋板開度軟手操的條件。引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)電源故障；引風(fēng)自動(dòng)調(diào)節(jié)失靈；引風(fēng)機(jī)掉閘；引風(fēng)機(jī)擋板速率大；引風(fēng)機(jī)擋板硬手操；選擇引風(fēng)機(jī)擋板軟手操。（3）引風(fēng)機(jī)擋板控制回路處于自動(dòng)。 當(dāng)所有手動(dòng)條件不

26、存在時(shí)，系統(tǒng)就可以投自動(dòng)。自動(dòng)時(shí)由人工手動(dòng)給給定值。同時(shí)只有軟手動(dòng)切換到硬手動(dòng)，需要進(jìn)行預(yù)平衡后才能實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換；其他情況都可直接實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換壓力取樣：在爐膛內(nèi)選擇壓力取樣位置要有代表性和實(shí)時(shí)性，才能指導(dǎo)運(yùn)行和及時(shí)保護(hù)爐膛安全，根據(jù)試驗(yàn)和實(shí)踐，我們認(rèn)為取樣點(diǎn)以選在爐膛遮焰角高度=lm處為好。在此水平截面上前。左、右兩處9o度分置。每處取四點(diǎn)為佳。取樣過(guò)高由于屏式過(guò)熱器管系影響，使煙氣流速增加，且該處易產(chǎn)生 渦流 。取樣過(guò)低由于火焰的上部變化和閃爍造成壓力變化穩(wěn)定性差。 取樣點(diǎn)的安裝，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，應(yīng)避免2只或更多的儀表共用一個(gè)爐膛壓力取樣裝置。只有在特殊情況下并應(yīng)考慮到取樣裝置故障不致影響

27、機(jī)組安全和儀表的可靠性才可設(shè)置2點(diǎn)。取樣裝置應(yīng)穿過(guò)兩根水冷壁管之間，平水冷壁管(不可仲入爐膛內(nèi))，用一只取樣盒引出。 爐膛壓力測(cè)點(diǎn)布置圖注：前墻沒有測(cè)量點(diǎn)，兩側(cè)爐墻各有四個(gè)取樣點(diǎn)，保證每個(gè)保護(hù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)取樣點(diǎn)。每個(gè)保護(hù)點(diǎn)帶一個(gè)變送器，當(dāng)爐膛壓力取樣發(fā)生堵塞時(shí)，通過(guò)壓力顯示值可以判斷出來(lái)。 爐膛壓力安裝方式取樣吹掃管與水冷壁的夾角是30度，取樣管口與水冷壁齊平，保證吹掃時(shí)爐膛壓力取樣的暢通取樣管直徑為60mm，那樣可以延長(zhǎng)堵管時(shí)間。取樣引出表管在d處增加緩沖罐，緩沖罐作用消除爐膛內(nèi)微小波動(dòng)引起過(guò)調(diào)現(xiàn)象，即消除變送器的干擾信號(hào)。為保證爐膛壓力保護(hù)響應(yīng)的快速性，選用爐膛壓力壓力開關(guān)作為保護(hù)信號(hào)，在取樣點(diǎn)處不加緩