汽温调节系统

第一节过热蒸汽温度调节系统第八章汽温调节系统TheSteamTemperatureControlSystem锅炉过热器结构示意图第一节过热蒸汽温度调节系统一．过热蒸汽温度的动态特性三种扰动：蒸汽量、烟气量和减温水量。1．蒸汽量扰动时，过热蒸汽温度的动态特性∙特点是有迟延，有惯性，有自平衡能力。阶跃响应曲线蒸汽量变化对汽温变化的传递函数可用下式近似表示：sDDeSTKsDssG1)()()(2．烟气侧扰动时过热蒸汽温度的动态特性阶跃响应曲线：烟气扰动时的过热器出口汽温的阶跃响应曲线∙特点是：有迟延、有惯性、有自平衡能力。3．减温水量扰动时过热蒸汽温度的动态特性→→→Ⅰ段Ⅱ段喷水调节门喷水减温器（导前区）（惰性区）θ2θ1Wθ（a）G02(s)G01(s)G(s)Wθθ1(b)图8-3直接喷水减温系统（a）直接喷水减温系统示意；（b）对象框图θ2导前区：导前汽温θ2测点前至减温器惰性区：过热器出口汽温θ1测点到导前汽温测点)()()(202swssG)()()(2101sssG)()()()()(01021sGsGswssG式中θ2──导前汽温θ1──过热器出口汽温wθ──减温喷水量∙减温水量扰动时过热蒸汽温度被调对象的阶跃响应曲线图：2)1()(2202nSTKsG1)1()(2101nSTKsGnTSKsGsGsG)1()()()(0102汽温对象的传递函数可用下式表示：一般n2=2一般n1≥2二．串级汽温调节系统1．系统构成及工作原理rθ2PIPZrθ1Wθθ2θ1→→→→→→图8-5串级汽温调节系统原理图2．串级汽温调节系统的分析与整定系统方框图为：GPI(s)GP(s)G01(s)G02(s)KzKμrθ2rθ1→→→→→→→→→→→→→→→I0Iθ1Iθ2+-+-++I1WθWθ1Wθ2图8-6串级汽温调节系统原理框图G02(s)—导前区对象传递函数；G01(s)—惰性区对象传递函数；rθ1和rθ2—温度θ1和θ2的变送器系数；Kz—执行机构传递系数；Kμ—喷水调门传递系数；Wθ1—调节作用下减温水量；Wθ1—扰动作用下减温水量；Wθ—总减温水量，Wθ=Wθ1+Wθ2θ2θ1（1）内回路分析设副调节器选用比例调节规律：此时可将除G02(s)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为:21)(sGp2020222)()(1)()(rKKsGsGsGWsGuzp*222*11)(rKKsGzup22*2rKKzu可根据单回路系统整定原则对内回路进行整定计算。（2）外回路分析当内回路整定好后，可把它看作一个快速随动系统，则2121rI即：整个内回路等效为一个比例环节。GPI(s)G01(s)1/rθ2rθ1I0Iθ1+-I1θ1θ2图8-7等效外回路方框图如果将主调节器GPI（s）以外均视为被调对象，则等效被调对象的传递函数为：)()(0121*01sGrrsG∙根据单回路整定方法来整定外回路。三、采用导前汽温微分信号的双回路调节系统(1)导前微分系统组成：图7-13导前汽温微分信号的汽温调节系统引入了的微分信号后，将有助于调节器的动作迅速性！在动态时，调节器将根据θ2和dθ1/dt与θ2的给定值之间的偏差而动作，但在静态时，隙信号消失过热汽温必然等于给定值，如果不用导前信号θ1的微分信号dθ1/dt，则在静态时调节器将保持(θ1+θ2)等于给定值，而不能保持θ2等于给定值。（2）调节系统的分析图形7-14为采用导前汽温微分信号的双回路调节系统的方框图。这个系统也包括两个闭合的调节回路：落：由对象调节通道的导前区G1(s),导前汽温变送器γθ1，微分器Gd(s)、调节器GR(s),执行器Kz和减温水调节阀组成的副回路；由对象而通道的惰性区G2(s),主汽温变送器γθ2，和副回路组成的主回路。图7-14导前汽温微分信号双回路系统为串级系统的方框图上一页返回目录三．采用导前汽温微分信号的双回路汽温调节系统1．系统构成及工作原理该系统可用等效串级系统整定和补偿法整定两种方法来整定。2．等效串级系统整定方法将方框图8-9等效变换成图8-10，变换后的系统为串级形式的双回路系统。在内外回路分别有等效主、副调节器，即：等效主调节器)(1)(1sGsGDPI（1）等效主调节器SGsGDPI1)(1STKSTDDD1)11(1STKDD可见等效主调节器为PI作用，其比例带和积分时间分别为：DiDTTK11（2）等效副调节器)11()(2STKsGiDPI可见等效副调节器也为PI作用，其比例带和积分时间分别为：iiDTTK22/3．补偿法比较两种不同整定方法的整定结果dtd21*