旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)性能特點(diǎn)說(shuō)明

       旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)性能特點(diǎn)說(shuō)明，針對(duì)旋膜式除氧器系統(tǒng)大滯后、大慣性、非線性以及難以建立精確的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型等特點(diǎn)，控制系統(tǒng)能較好地滿足除氧工藝要求，提高了旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)的精度和工作效率。
       鍋爐及旋膜式系統(tǒng)的氧腐蝕是鍋爐安全運(yùn)行的一大隱患，目前常用的減緩或消除鍋爐中氧腐蝕的方法是旋膜式除氧。影響旋膜式除氧器除氧效果的主要因素有溫度、壓力和水位，這三者之間具有非線性、時(shí)變性和耦合性等特點(diǎn)，因此，旋膜式除氧器的精確控制成為國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者關(guān)注的問(wèn)題。
       提出運(yùn)用策略控制的方法來(lái)控制旋膜式除氧器，通過(guò)仿真研究證明該方法對(duì)旋膜式除氧器的啟動(dòng)和過(guò)渡過(guò)程控制效果良好。
       采用模糊控制技術(shù)對(duì)旋膜式除氧器水位進(jìn)行多變量控制，仿真了機(jī)組負(fù)荷變化，旋膜式除氧器水位也發(fā)生相應(yīng)階躍變化響應(yīng)的幾種情況。
       提出在旋膜式除氧器水溫和水位的單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)中增加前饋控制回路，實(shí)現(xiàn)旋膜式除氧器水溫和水位控制的穩(wěn)定和快速作用。
       針對(duì)旋膜式除氧器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入難的問(wèn)題，定性分析了癥結(jié)所在，提出在常規(guī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行控制，在實(shí)際運(yùn)用中取得了較為理想的效果。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)鍋爐以及旋膜式除氧器的控制研究很多，也取得了一些成果，但都主要偏重于旋膜式除氧器的壓力和水位的控制以及多臺(tái)旋膜式除氧器的并行運(yùn)行控制方面，主要從旋膜式除氧器的溫度變化方面考慮，結(jié)合旋膜式除氧器的壓力和水位變化來(lái)控制旋膜式除氧器，以求達(dá)到理想的除氧效果。
1旋膜式除氧器數(shù)學(xué)模型及控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
1.1數(shù)學(xué)模型
       絕大多數(shù)熱工被控對(duì)象具有自平衡能力，并且有純滯后的多階慣性環(huán)節(jié)。在確定旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)時(shí)，認(rèn)為它們是等容多階的傳遞函數(shù)，根據(jù)旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析用二階慣性環(huán)節(jié)和一個(gè)延時(shí)環(huán)節(jié)來(lái)近似，這樣就可以得到旋膜式除氧器系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
1.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
       旋膜式除氧器溫度控制的基本任務(wù)是在電站鍋爐負(fù)荷寬幅波動(dòng)、旋膜式除氧器給水流量擾動(dòng)等因素的作用下，將旋膜式除氧器內(nèi)的溫度控制在104±3℃范圍內(nèi)，從而滿足旋膜式除氧器除氧工藝的要求，使電站鍋爐安全、平穩(wěn)地運(yùn)行。為使系統(tǒng)具有較好的動(dòng)、靜態(tài)性能，采用閉環(huán)控制，如圖1所示。
       旋膜式除氧器系統(tǒng)是一個(gè)大滯后系統(tǒng)，使用常規(guī)PID控制時(shí)，往往難以取得好的效果，這是因?yàn)楸徽{(diào)量不能及時(shí)反映系統(tǒng)受到的擾動(dòng)，調(diào)節(jié)器的動(dòng)作需經(jīng)過(guò)純滯后時(shí)間以后才能影響被調(diào)量，使之受到控制，當(dāng)滯后時(shí)間較大時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)的響應(yīng)超調(diào)過(guò)大或發(fā)生振蕩。而模糊控制具有快速性、靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，當(dāng)應(yīng)用于非線性系統(tǒng)時(shí)，能夠達(dá)到很好的控制效果。將常規(guī)的PID控制算法和模糊控制算法相結(jié)合，應(yīng)用于旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)中，使旋膜式除氧器控制系統(tǒng)既具有模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，又具有PID控制的優(yōu)點(diǎn)。
       旋膜式除氧器的工作環(huán)境復(fù)雜，影響旋膜式除氧器溫度的因素很多，因此，系統(tǒng)的特性會(huì)不斷地發(fā)生一些變化，在設(shè)計(jì)控制器時(shí)，要將這些因素綜合考慮，即對(duì)時(shí)變的參數(shù)應(yīng)具有一定的參考性。采用溫度控制算法實(shí)現(xiàn)的旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)，在旋膜式除氧器不同工況下具有較好的控制效果，滿足旋膜式除氧器的工藝要求。