鍋爐煙氣含氧量控制PPT

1、鍋鍋爐爐煙煙氣氣含含氧氧量量控控制制Page 2n 鞏固鞏固PIDPID控制器的使用控制器的使用n 鞏固經(jīng)驗(yàn)整定法、衰減振蕩法的使用鞏固經(jīng)驗(yàn)整定法、衰減振蕩法的使用n 了解組分對(duì)象的特點(diǎn)和控制方法了解組分對(duì)象的特點(diǎn)和控制方法Page 3目錄目錄三、三、Page 41、控制規(guī)律的選擇2 2、控制規(guī)律的選擇原則控制規(guī)律的選擇原則成分與物性參數(shù)測量的問題成分與物性參數(shù)測量的問題6 6、鍋爐煙氣含氧量控制流程圖、鍋爐煙氣含氧量控制流程圖7 7、儀器儀表的說明儀器儀表的說明Page 51、控制規(guī)律的選擇n 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。n 過

2、程工業(yè)中常見的參數(shù)有液位、流量、壓力、溫度和成分Page 62 2、控制規(guī)律的選擇原則控制規(guī)律的選擇原則n對(duì)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n對(duì)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(duì)于噪聲較大的參數(shù)，如流量，則不能選用比例微分控制器n對(duì)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n較重要的、控制精度要求較高的、希望動(dòng)態(tài)偏差小的、被控對(duì)象滯后時(shí)間較大的，可選用比例積分微分控制器Page 7v PID控制器參數(shù)整定方法有：理論整定法、工程整定法n 理論整定法： 需求出各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，實(shí)際問題難以滿足，理論計(jì)算較繁瑣，工程上一般不采用。n 工程整定法

3、直接在閉合的控制回路中進(jìn)行整定。是一種經(jīng)驗(yàn)方法，簡單、方便、易于掌握，工程中廣泛采用。 主要包括：經(jīng)驗(yàn)整定法、臨界比例度法、衰減振蕩法、響應(yīng)曲線法。 Page 84 4、質(zhì)量指標(biāo)控制質(zhì)量指標(biāo)控制n選擇質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)首先要考慮的。n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(shí)，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(duì)應(yīng)關(guān)系，并且還需要具有一定的變化靈敏度。Page 95 5、成分與物性參數(shù)測量的問題成分與物性參數(shù)測量的問題n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(shí)現(xiàn)在線測量和變送； n成分

4、分析儀表普遍具有比較大的測量滯后，不能及時(shí)地反映產(chǎn)品質(zhì)量變化的情況； n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(huì)帶來比較大的測量誤差。Page 106、鍋爐煙氣含氧量控制流程圖Page 117 7、儀器儀表的說明儀器儀表的說明n 省煤器實(shí)質(zhì)上也是換熱器，殼程中是爐膛燃燒產(chǎn)生的煙氣，管程中是鍋爐上水。n 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。Page 12n 燃料經(jīng)由燃料泵P1102泵入爐膛F1101的燃

5、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0100%之間），空氣量為FT1104。n 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(duì)省煤器E1102中的鍋爐上水進(jìn)行預(yù)熱。n 省煤器煙氣出口處的煙氣流量為FT1107，溫度為TT1105。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。Page 13 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(tái)上，它們的用途和立體流程設(shè)備盤臺(tái)上的雙效閥類似，可以內(nèi)控或外控。輔助操作臺(tái)位于鋼制盤臺(tái)正面的右上方，可伸縮。 檢測儀表說明檢測儀

6、表說明 執(zhí)行機(jī)構(gòu)說明執(zhí)行機(jī)構(gòu)說明煙道擋板開度調(diào)節(jié)旋鈕風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速旋鈕Page 141 1、認(rèn)識(shí)煙氣含氧量認(rèn)識(shí)煙氣含氧量2 2、煙氣含氧量控制方案煙氣含氧量控制方案3 3、煙氣含氧量控制方案選擇煙氣含氧量控制方案選擇4 4、煙氣含氧量控制方案煙氣含氧量控制方案Page 151 1、認(rèn)識(shí)煙氣含氧量認(rèn)識(shí)煙氣含氧量n煙氣含氧量是指燃料燃燒之后排出的煙氣中氧氣的含量，它是鍋爐燃燒的一個(gè)重要的指標(biāo)，它與鍋爐燃燒效率、排煙熱損失等有很大的關(guān)系 n影響煙氣含氧量的因素主要有燃料量、燃料成分、空氣量等，簡單而言，煙氣含氧量的影響因素就是燃燒工況（燃料量和空氣量的比值）。 Page 16認(rèn)識(shí)煙氣含氧量：燃燒工況的

7、影響認(rèn)識(shí)煙氣含氧量：燃燒工況的影響n 燃料一定，空氣量增加：煙氣含氧量將增大，多余的空氣會(huì)吸收一定的能量，經(jīng)過煙囪排放大空氣中，造成能量的浪費(fèi) n 空氣量一定，燃料量增加：煙氣含氧量將減少，由于燃料的不完全燃燒，在造成燃料能量浪費(fèi)的同時(shí)還將大量的有毒氣體排放到空氣中，造成環(huán)境污染。n 空氣量一定，燃料中可燃成分增加 ： 煙氣含氧量將減少，由于燃料的不完全燃燒，在造成燃料能量浪費(fèi)的同時(shí)還將大量的有毒氣體排放到空氣中，造成環(huán)境污染。n 空氣量一定，燃料中可燃成分減少：煙氣含氧量將增大，多余的空氣會(huì)吸收一定的能量，經(jīng)過煙囪排放大空氣中，造成能量的浪費(fèi) Page 172 2、煙氣含氧量控制方案煙氣含氧

8、量控制方案n被控對(duì)象：煙氣 n被控變量：煙氣含氧量 n操縱變量：風(fēng)機(jī)頻率 n干擾變量：擋板開度 Page 18n被控對(duì)象：煙氣n被控變量：煙氣含氧量 n操縱變量：擋板開度n干擾變量：空氣量Page 193 3、煙氣含氧量控制方案選擇煙氣含氧量控制方案選擇n進(jìn)風(fēng)量和出風(fēng)量都對(duì)煙氣含氧量有顯著的影響，那么選擇哪一個(gè)做操縱變量更好呢？n經(jīng)過分析，對(duì)煙氣含氧量起到實(shí)質(zhì)性影響的應(yīng)當(dāng)是進(jìn)風(fēng)量，也就是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。煙道擋板作為一種可以調(diào)節(jié)和對(duì)煙氣含氧量有影響的因素，更適合于在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速無法調(diào)節(jié)時(shí)進(jìn)行亡羊補(bǔ)牢似的控制。因此，我們選擇方案一風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)煙氣含氧量。Page 204 4、煙氣含氧量控制方案煙氣含

9、氧量控制方案n控制器正反作用：反作用n控制規(guī)律：比例積分作用Page 21三、三、1 1、打開鍋爐工程。打開鍋爐工程。2 2、確認(rèn)確認(rèn)S1101S1101為內(nèi)控狀態(tài)。為內(nèi)控狀態(tài)。3 3、進(jìn)行控制系統(tǒng)組態(tài)。進(jìn)行控制系統(tǒng)組態(tài)。n設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，采集煙氣含氧量AI1101實(shí)測值作控制器輸入。nPID控制器組態(tài)（具體配置見下頁）。n設(shè)置執(zhí)行單元，閥門位號(hào)S1101，數(shù)據(jù)輸出類型為“絕對(duì)量”。n進(jìn)行信號(hào)連接。Page 22Page 234 4、在趨勢曲線畫面添加在趨勢曲線畫面添加AI1101AI1101、S1101S1101、PI1102PI1102曲線。曲線。5 5、確認(rèn)擋板確認(rèn)擋板DO1101DO1

10、101開度為開度為19.1319.13，運(yùn)行鍋爐工程。，運(yùn)行鍋爐工程。6 6、控制系統(tǒng)投運(yùn)。控制系統(tǒng)投運(yùn)。n控制系統(tǒng)投運(yùn)原則：無平衡、無擾動(dòng)切換nAIC1101投運(yùn)過程：在控制器手動(dòng)狀態(tài)下，不斷修改控制器輸出OP，觀察控制器輸入PV的變化（SP隨之變化），當(dāng)PV達(dá)到2%時(shí)，將控制器投自動(dòng)Page 247 7、施加擾動(dòng)測試控制器性能。施加擾動(dòng)測試控制器性能。n將AI1101設(shè)定值從2變?yōu)?，記錄AI1101的響應(yīng)曲線。n待AI1101穩(wěn)定后，將AI1101設(shè)定值從3再變?yōu)?，記錄AI1101的響應(yīng)曲線。n待系統(tǒng)穩(wěn)定之后，手工將DO1101開度設(shè)置為25，觀察AI1101曲線的變化趨勢。n當(dāng)AI1

11、101穩(wěn)定后，再將DO1101開度設(shè)置為15，等待AI1101穩(wěn)定。n將DO1101開度調(diào)回到19，等待AI1101穩(wěn)定。Page 258 8、使用經(jīng)驗(yàn)整定法進(jìn)行使用經(jīng)驗(yàn)整定法進(jìn)行PIPI參數(shù)整定，當(dāng)參數(shù)整定，當(dāng)Kc=5Kc=5、Ti=3Ti=3時(shí)，施加擾動(dòng)得到時(shí)，施加擾動(dòng)得到的響應(yīng)曲線。的響應(yīng)曲線。 Page 269 9、使用衰減振蕩法進(jìn)行使用衰減振蕩法進(jìn)行PIPI參數(shù)整定，當(dāng)參數(shù)整定，當(dāng)Kc=6.0756Kc=6.0756、Ti=0.95Ti=0.95時(shí)，施加時(shí)，施加擾動(dòng)得到的擾動(dòng)得到的AI1101AI1101響應(yīng)曲線。響應(yīng)曲線。Page 271010、使用使用DO1101DO1101控制控制AI1101AI1101，經(jīng)驗(yàn)法整定控制器參數(shù)。，經(jīng)驗(yàn)法整定控制器參數(shù)。Page 2811