旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)性能特點(diǎn)說明

       旋膜式除氧器溫度控制系統(tǒng)性能特點(diǎn)說明，針對旋膜式除氧器系統(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內(nèi)外很多學(xué)者關(guān)注的問題。
       提出運(yùn)用策略控制的方法來控制旋膜式除氧器，通過仿真研究證明該方法對旋膜式除氧器的啟動(dòng)和過渡過程控制效果良好。
       采用模糊控制技術(shù)對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。
       針對旋膜式除氧器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入難的問題，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。雖然國內(nèi)外對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)，會引起系統(tǒng)的響應(yīng)超調(diào)過大或發(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。