火电厂燃煤锅炉温度控制系统
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工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。
关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的13,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。
提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
火电厂热控系统分类一般有两种:
•按功能。
锅炉负荷调节系统;燃料量调节系统;给水调节系统;
主蒸汽温度调节系统;再热蒸汽温度调节系统;空气量调节系统;炉膛负压调节系统;磨煤机出口温度调节系统;除氧器水位调节系统;高压加热器水位调节系统;低压加热器水位调节系统;凝汽器水位调节系统;吹灰蒸汽压力调节系统;轻油压力调节系统;润滑油温调节系统;汽封压力调节系统;除氧器压力调节系统;凝汽器再循环流量调节系统;给水泵再循环流量调节系统;以及电调里的压力调节系统、功率调节系统、转速调节系统等。
•按结构。
人机接口设备;控制设备;中间设备;现场设备等。
火电厂生产特点及自动化一、火电厂生产特点火电厂是指以燃煤、燃油、燃气等作为燃料,通过燃烧产生热能,再经过锅炉转化为蒸汽,驱动汽轮机发电的发电厂。
火电厂具有以下几个特点:1. 大规模生产:火电厂通常是大型发电厂,具有较大的发电容量,能够满足广大地区的电力需求。
2. 燃料多样性:火电厂可以使用多种燃料,如煤炭、天然气、石油等,具有灵活性和适应性。
3. 燃烧过程:火电厂通过燃烧燃料产生高温高压的热能,将水转化为蒸汽,再通过汽轮机驱动发电机发电。
4. 环境影响:火电厂燃烧燃料会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体和颗粒物,对环境造成一定的污染。
5. 热能利用:火电厂的余热可以通过余热锅炉回收利用,提高能源利用效率。
二、火电厂自动化为了提高火电厂的生产效率和安全性,火电厂普遍采用自动化控制系统。
火电厂自动化主要包括以下几个方面:1. 燃料供给自动化:通过自动化系统控制燃料供给装置,实现燃料的输送、储存和供应,保证燃料的稳定供应。
2. 锅炉控制自动化:通过自动化系统控制锅炉的燃烧过程、温度、压力等参数,保证锅炉的安全运行和高效发电。
3. 蒸汽系统自动化:通过自动化系统控制蒸汽的流量、温度、压力等参数,保证蒸汽的稳定供应和合理利用。
4. 汽轮机控制自动化:通过自动化系统控制汽轮机的转速、负荷等参数,实现对发电机的精确控制。
5. 电气系统自动化:通过自动化系统控制发电机的电压、频率等参数,保证电力的稳定输出。
6. 安全监测自动化:通过自动化系统监测火电厂的温度、压力、振动等参数,及时发现异常情况并采取措施,保证生产安全。
7. 数据采集与处理:通过自动化系统实时采集火电厂各个环节的数据,并进行处理、分析,为生产管理提供科学依据。
火电厂自动化的优势在于提高了生产效率、降低了人为操作的风险、提升了生产安全性,同时也减少了能源的浪费和环境污染。
随着科技的不断进步,火电厂自动化水平将会不断提高,为电力行业的发展带来更多的机遇和挑战。
火力发电厂常见热控保护技术火力发电厂是目前比较常见的一种发电方式,其主要以燃煤、燃气等燃料为能源,通过燃烧产生高温高压的蒸汽来推动汽轮机发电。
由于高温高压环境的存在,火力发电厂的安全性无疑是一个重要的问题。
火力发电厂常采用热控保护技术来确保设备的运行安全和发电效率。
一、温度控制技术温度是火力发电厂运行过程中的一个重要参数,对锅炉、汽轮机、除尘器等设备的运行稳定性和操作寿命都有很大影响。
火力发电厂常采用温度控制技术来监测和控制各设备的温度。
1. 燃烧器温度控制燃烧器是火力发电厂燃烧燃料的关键设备之一。
过高或过低的燃烧器温度都会影响燃烧效率,甚至导致燃烧不充分或过热。
火力发电厂常采用温度传感器和反馈控制系统来监测和控制燃烧器温度,以确保燃烧过程的稳定性和高效性。
2. 锅炉水温控制锅炉是火力发电厂的核心设备,其水温控制对于保证蒸汽质量和设备安全运行至关重要。
火力发电厂常采用水位控制系统、水温传感器和反馈控制系统等技术手段,实时监测和控制锅炉的水温,以确保水温在安全范围内波动。
三、安全保护技术为了预防和应对火力发电厂可能发生的事故,保障人员和设备的安全,火力发电厂常采用一些安全保护技术。
1. 燃烧器熄火保护火力发电厂燃烧过程中,燃烧器可能由于燃料供应故障、风力不足等原因而出现熄火的情况,这时需要及时采取措施进行处理。
火力发电厂常采用燃烧器熄火保护装置,当燃烧器熄火时会自动切断燃料供应,以保护设备的安全。
2. 锅炉爆炸保护火力发电厂的锅炉是一个高温高压容器,如果由于燃烧不正常、管道堵塞等原因导致压力过大,可能会发生锅炉爆炸事故。
火力发电厂采用安全阀和压力传感器等装置,实时监测锅炉的压力,当压力超过设定值时会自动打开安全阀,以保护设备和人员安全。
火力发电厂常见的热控保护技术包括温度控制技术、压力控制技术和安全保护技术等。
这些技术的应用,可以有效地监测和控制设备的温度和压力,并采取相应的措施保护设备的安全运行,提高发电效率。
火电厂自动控制系统火电厂控制系统总体分为两部分:第一部分是主控部分,第二部分是副控部分。
下面就这两部分具体内容做个介绍。
一、火电厂主控系统火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键,随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展,火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步,火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势,传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。
火电厂主控系统以控制方式分类可分为:DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。
下面分别加以阐述:1.数据采集系统-DAS:火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号,并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
■ 数据采集:对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
■ 信息显示:包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
■ 事件记录和报表制作/ 打印:包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
■ 历史数据存储和检索■ 设备故障诊断2.模拟量调节系统-MCS系统:■ 机、炉协调控制系统(CCS)● 送风控制,引风控制● 主汽温度控制● 给水控制● 主蒸汽母管压力控制● 除氧器水位控制,除氧器压力控制● 磨煤机入口负压自动调节,磨煤机出口温度自动调节■ 高加水位控制,低加水位控制■ 轴封压力控制■ 凝汽器水位控制■ 消防水泵出口母管压力控制■ 快减压力调节,快减温度调节■ 汽包水位自动调节3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统:BMS(炉膛安全保护监控系统)保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投,并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料,保证锅炉安全。
包括BCS(燃烧器控制系统)和FSSS(炉膛安全系统)。
■ 锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫■ 油系统和油层的启停控制■ 制粉系统和煤层的启停控制■ 炉膛火焰监测■ 辅机(一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等)启、停和联锁保护■ 主燃料跳闸(MFT)■ 油燃料跳闸(OFT)■ 机组快速甩负荷(FCB)■ 辅机故障减负荷(RB)■ 机组运行监视和自动报警4.顺序控制系统—SCS:■ 制粉系统顺控■ 锅炉二次风门顺控■ 锅炉定排顺控■ 射水泵顺控■ 给水程控■ 励磁开关■ 整流装置开关■ 发电机灭磁开关■ 发电机感应调压器■ 备用励磁机手动调节励磁■ 发电机组断路器同期回路■ 其他设备起停顺控5.电液调节系统—DEH:该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。
燃气锅炉燃烧控制系统李凯凯(山东建筑大学热能工程学院山东省济南市 250101)摘要:此次论文主要目的是以标准燃烧器为基本设备,结合汽包压力控制、炉膛压力控制的特点和需要,设计燃气锅炉燃烧控制系统。
主要方法是通过锅炉情况介绍、燃烧器类型选择、燃烧与汽压控制设计、节炉膛压力控制设计、仪表装置选型等步骤,逐一计算所需数据并选择设备类型,然后根据所得参数查阅有关资料按标准设计符合设备的控制系统。
由最终设计结果可知此方法可行。
关键词:燃气锅炉、燃气控制、汽包压力、炉膛压力0 引言近几年来,我国城市燃气结构有了很大变化,尤其是西气东输工程的加速实施,以及不断签署的燃气协议,为长期受限制的燃气锅炉的应用推广创造了条件。
一方面,燃气锅炉的燃料价格相对较高,因此应尽量提高燃料的利用效率;另一方面,气体燃料易燃易爆,燃气锅炉的危险性大,控制系统的生产保证和安全保障要求严格。
国外燃气锅炉的研究历史较长,燃气燃烧控制技术比较成熟,但是燃气锅炉的燃烧控制,多为单回路常规控制,远不能适应我国各地区及各部门条件多变的需要。
为了提高燃气锅炉的热效率和安全生产水平,有必要对燃所锅炉的燃烧控制技术进行研究。
1 锅炉情况本次论文采用一台卧式三回程火管式燃气蒸汽锅炉,使用天然气为燃料,额定蒸发量2T/h,额定汽压1.25MPa,额定蒸汽温度194℃;额定耗气量160Nm³/h,排烟温度230℃,热效率90%。
1.1 燃气蒸汽锅炉的组成结构组成:具体结构由主要部件和辅助设备组成。
主要部件有炉膛、省煤器、锅筒、水冷壁、燃烧设备、空气预热器、炉墙构架组成;辅助设备主要有引风设备、除尘设备、燃料供应设备、除尘除渣设备、送风设备、自动控制设备组成。
系统组成:燃气锅炉主要是由燃烧器和控制器两个大的部分组成,其中燃烧器又能分为五个小的系统,分别为送风系统,点火系统,监测系统,燃料系统和电控系统。
1.2 燃气蒸汽锅炉的工作原理燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料在炉内燃烧放出来的热量加热锅内的水,并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。
燃气锅炉燃烧控制系统李凯凯(山东建筑大学热能工程学院山东省济南市 250101)摘要:此次论文主要目的是以标准燃烧器为基本设备,结合汽包压力控制、炉膛压力控制的特点和需要,设计燃气锅炉燃烧控制系统。
主要方法是通过锅炉情况介绍、燃烧器类型选择、燃烧与汽压控制设计、节炉膛压力控制设计、仪表装置选型等步骤,逐一计算所需数据并选择设备类型,然后根据所得参数查阅有关资料按标准设计符合设备的控制系统。
由最终设计结果可知此方法可行。
关键词:燃气锅炉、燃气控制、汽包压力、炉膛压力0 引言近几年来,我国城市燃气结构有了很大变化,尤其是西气东输工程的加速实施,以及不断签署的燃气协议,为长期受限制的燃气锅炉的应用推广创造了条件。
一方面,燃气锅炉的燃料价格相对较高,因此应尽量提高燃料的利用效率;另一方面,气体燃料易燃易爆,燃气锅炉的危险性大,控制系统的生产保证和安全保障要求严格。
国外燃气锅炉的研究历史较长,燃气燃烧控制技术比较成熟,但是燃气锅炉的燃烧控制,多为单回路常规控制,远不能适应我国各地区及各部门条件多变的需要。
为了提高燃气锅炉的热效率和安全生产水平,有必要对燃所锅炉的燃烧控制技术进行研究。
1 锅炉情况本次论文采用一台卧式三回程火管式燃气蒸汽锅炉,使用天然气为燃料,额定蒸发量2T/h,额定汽压1.25MPa,额定蒸汽温度194℃;额定耗气量160Nm³/h,排烟温度230℃,热效率90%。
1.1 燃气蒸汽锅炉的组成结构组成:具体结构由主要部件和辅助设备组成。
主要部件有炉膛、省煤器、锅筒、水冷壁、燃烧设备、空气预热器、炉墙构架组成;辅助设备主要有引风设备、除尘设备、燃料供应设备、除尘除渣设备、送风设备、自动控制设备组成。
系统组成:燃气锅炉主要是由燃烧器和控制器两个大的部分组成,其中燃烧器又能分为五个小的系统,分别为送风系统,点火系统,监测系统,燃料系统和电控系统。
1.2 燃气蒸汽锅炉的工作原理燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料在炉内燃烧放出来的热量加热锅内的水,并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。
火电厂锅炉温度控制系统锅炉温度的控制效果直接影响着产品的质量,温度低于或高于要求时要么不能达到生产质量指标有时甚至会发生生产事故。
采用双交叉燃烧控制以锅炉炉膛温度为主控参数、燃料和空气并列为副被控变量设计火电厂锅炉温度控制系统,以达到精度在-5 C范围内。
工程控制是工业自动化的重要分支。
几十年来,工业过程控制获得了惊人的发展,无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中,还是在传统工业过程改造中,过程控制技术对于提高产品质量以及能源的节约都起着重要的作用。
生产过程是指物料经过若干加工步骤而成为产品的过程。
该过程中通常会发生物理化学反应、生化反应、物质能量的转换与传递等等,或者说生产过程表现为物流过变化的过程,伴随物流变化的信息包括物流性质的信息和操作条件的信息。
生产过程的总目标,应该是在可能获得的原料和能源条件下,以最经济的途径,将原物料加工成预期的合格产品。
为了打到目标,必须对生产过程进行监视和控制。
因此,过程控制的任务是在了解生产过程的工艺流程和动静态特性的基础上,应用理论对系统进行分析与综合,以生产过程中物流变化信息量作为被控量,选用适宜的技术手段。
实现生产过程的控制目标。
生产过程总目标具体表现为生产过程的安全性、稳定性和经济性。
(1)安全性在整个生产过程中,确保人身和设备的安全是最重要和最基本的要求。
在过程控制系统中采用越限报警、事故报警和连锁保护等措施来保证生产过程的安全性。
另外,在线故障预测与诊断、容错控制等可以进一步提高生产过程的安全性。
(2)稳定性指系统抑制外部干扰、保持生产过程运行稳定的能力。
变化的工业运行环境、原料成分的变化、能源系统的波动等均有可能影响生产过程的稳定运行。
在外部干扰下,过程控制系统应该使生产过程参数与状态产生的变化尽可能小,以消除或者减少外部干扰可能造成的不良影响。
(3)经济性在满足以上两个基本要求的基础上,低成本高效益是过程控制的另外一个重要目标。
为了打到这个目标,不进需要对过程控制系统进行优化设计,还需要管控一体化,即一经济效益为目标的整体优化。
工业过程控制可以分为连续过程工业、离散过程工业和间隙过程工业。
其中,连续过程工业占的比重最大,涉及石油、化工、冶金、电力、轻工、纺织、医药、建材、食品等工业部门,连续过程工业的发展对我国国民经济意义最大。
过程控制主要指的就是连续过程工业的过程控制。
锅炉是工业生产中不可缺少的动力设备,它多产生的蒸汽不仅能够为蒸馏、化学反应、干燥、蒸发等过程提供热源,而且,还可以作为风机,压缩机、泵类驱动透平的动力源。
随着石油化学工业规模的不断扩大,生产过程不断强化,生产设备不断革新,作为全厂动力和热源的锅炉,亦向着大容量、高参数、高效率的方向发展。
为确保安全,稳定生产,对过路设备的自动控制就显得尤为重要。
1锅炉的工艺流程由于锅炉设备使用的燃料、燃烧设备、炉体形式、锅炉功用和运行要求的不同,锅炉有各种各样的流程。
常见流程如图2.1所示。
由图可知,蒸汽发生系统由给水泵、给水调节阀、省煤器、汽包及循环管组成。
燃料和热空气按照一定的比例进入燃烧室燃烧,产生的热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽D s,然后经过热器,形成一定汽温的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。
压力为P M的过热蒸汽,经负荷设备调节阀供给生产负荷使用。
与此同时,燃烧过程中产生的烟气,将饱和蒸汽变成过热蒸汽后,经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱排入大气。
2锅炉的控制要求根据生产负荷的不同需要,锅炉需要提供不同规格(压力和温度)的蒸汽,同时,根据安全性和经济性的要求,是锅炉安全运行和完全燃烧,锅炉设备的主要控制要求如下。
1、供给蒸汽量适应负荷变化需要或者保持给定负荷;2、锅炉供给用汽设备的蒸汽压力应当保持在一定的范围内;3、过热蒸汽温度保持在一定范围;4、汽包水位保持在一定范围;5、保持锅炉燃烧的经济性和安全性;6、炉膛负压保持在一定的范围内。
根据上述要求,锅炉设备的主要控制系统见表 2.1.表2.1锅炉设备的主要控制系统3锅炉炉膛温度的动态特性分析火电厂的锅炉炉膛由于采用的燃料为煤粉,在燃烧过程中,炉膛和汽包之间的传热过程是一个相当复杂的过程,炉膛的温度的动态特性具有一般的大滞后、时变、非线性和不对称性等特点。
在过程控制中,为了方便设计,同时又在一定的要求范围内,我们通常把锅炉炉膛的温度的动态特性看作是一个线性的系统。
可以用以下传递函数描述。
K具有时滞的一阶环节G(s)二------- e* - (0.1)Ts +1K具有时滞的二阶环节G(s) —e^ (0.2)仃甘1)仃2$+1)在现场环境中,炉膛内的温度变化是时时刻刻的,很难用一个固定的数学公式将炉温的变化规律总结出来。
但是我们要对炉膛内的温度进行控制就必须要对炉膛内的温度变化进行一个规律的总结,所以在规定的要求范围内,对一些情况进行近似处理是很合理和必要的。
在通常情况下,我们给定炉膛一个温度值,作为系统的给定,使锅炉炉膛在这个给定的温度状态下工作。
这个温度的变化又是和炉内的燃料燃烧量和炉体的总散热量相关的。
一个单一的问题,是一个系统问题(容积滞后时间就是级联的各个惯性环节的时间常数之和)。
纯滞后产生的根源也要从整个测量系统来考虑,并且与温度的高低有关。
热量从热源传到温度传感器要经过多个热阻与热容相串联的热惯性环节,而串联的多容对象会产生等效纯时滞后。
随着温度的升高,辐射传热的比例增大,辐射具有穿透性,使传热路径缩短,传热速度加快。
所以纯滞后的时间会随温度升高而减小。
由于火电厂锅炉使用的燃料是煤粉,即锅炉能量的来源方式是通过化学燃料的燃烧获得能量的,同时,炉膛内能量的散发形式又是以炉膛的炉体热量散失,对汽包进行热量传导进行散失等多种途径进行的,所以炉膛内的温度的变化是一个相当复杂的过程,是一个非线性变化的过程。
从模型参数上看,在锅炉炉膛的整个温度调节范围内,对象的增益、容积滞后时间和纯滞后时间通常是与工作温度与负载变化有关的变参数,而且参数变化量与温度变化量之间是非线性关系。
由于锅炉炉膛内的温度是高温段的,在高温段,温度变化的纯滞后时间和过程增益将比低温段有显著减少,而时间常数则显著增大。
锅炉作为一种高负荷运转的设备,特别是火电厂内的锅炉,长期处于高负荷运转下,随着运行时间的变化,其各项性能都会逐渐发生变化,特别是随着使用时间的增长,炉子的保温隔热材料会逐渐老化,炉膛内部由于长期处于高温环境中,炉体的保温、密封性能变差,通过炉体向外散失的热量增大。
此外,锅炉初次使用和久停后再用时,由于绝热保温材料中的水分大,炉膛温度的特性差别也是很大的。
另外,随着季节的变换,锅炉运行的外部环境温度也是经常变化的,冬天外部环境相对较冷,炉体的散热较快;夏天气温炎热,炉体的散热相对会较慢。
如此种种因素都会引起炉膛温度特性的变化,但变化的速度十分缓慢而不明显。
火电厂锅炉炉膛温度具有大惯性、大滞后特性。
在炉膛的整个温度范围内,对象的增益、容积滞后时间、纯滞后时间都是与工作温度有关的变参数。
从传热原理可知,这些参数也与负荷变化有关。
在锅炉设计的工作温区,在工作点附近的小范围内其动特性接近于线性,较容易控制,用常规的PID 调节器也能控制得很好,但不能经受太大的扰动,也不能够大范围地跟踪变化较快的给定信号。
对于常规仪表,大范围地改变温度要靠手动,仅当温度接近给定值时方可投入自动。
根据以上分析,可以认为火电厂锅炉炉膛温度是一种具有大容积滞后和大纯滞后的对象。
在整个炉膛的温区内,其动态参数随锅炉的工作温度变化,在工作点附近的小温度范围内,炉膛的动态特性近似线性的。
4 炉膛温度控制的理论数学模型1)根据以上分析可知,炉膛温度问题是比较复杂的。
对炉膛温度动态特性进行分段线性化,则在每个较小的温度区间,锅炉炉膛的燃料流量一炉膛温度系统的动态特性可近似地用一个惯性环节和一个纯滞后环节串联的简化模型来表征,即其中K。
为过程的增益,•为过程的纯滞后时间,To为过程的等效容积滞后时间。
在锅炉炉膛的整个温度范围内,对象的增益、容积滞后时间和纯滞后时间都是炉膛温度和负载的非线性函数。
K。
随锅炉炉膛内温度升高而减小,To随锅炉炉膛内的温度升高而增大。
机理建模和计算机仿真分析以及实验辨识等也证明了这一模型的可行性。
2炉膛温度控制方法的选择双交叉燃烧控制是以锅炉炉膛温度为主被控量、燃料和空气并列为副被控变量的串级控制系统。
其中,两个并列的副环具有逻辑比值功能。
使该控制系统在稳定工作的情况下保证空气和燃料的最佳比值,也能在动态过程中尽量维持空气、燃料在最佳比值附近,因此,具有良好的经济效益和社会效益。
在煤粉流量调节回路中,炉温PID的输出A1与根据实测空气流量折算成需要的煤粉流量之后,分别乘以一个偏置系数K3,得到信号A2,乘以一个偏置系数K4得到信号A3, A1、A2、A3三者经过高低选择器比较,选中者作为煤粉流量PID的设定值。
空气流量调节回路中,炉温PID的输出B1,与根据实测煤粉流量折算成所须空气流量之后,分别乘上一个偏置系数K1得到信号B2,乘上偏置系数K2得到信号B3, B1、B2、B3三者经高低选择器比较,选中者乘上流量补偿系数,送到空气PID作为设定值。
其系统组成原理图如图 1所示。
图4.1双交叉限幅燃烧控制原理3系统单元元件的选择温度检测变送器的选择在本次设计中,选用热电阻温度变送器,它的量程单元的原理图如图B1 A1煤粉 热值< E卢> FA2XK3~le —B5A6流量变送器4.2。
温度PID 调节器B2设定 空燃 比A3B4限制器B3T空气PID煤粉PID图2热电偶温度变送器量程单元原理图热电偶温度变送器与各种测温热电偶配合使用,可将温度信号线性地转换成为4〜20mADC电流信号或1〜5VDC电压信号输出,它是由量程单元和放大单元两部分组成的。
热电偶温度变送器的主要特点是采用非线性负反馈回路来实现线性变化。
这个特殊的性质反馈回路能按照热电偶温度一毫伏信号间的非线性关系调整反馈电压,以保证输入温度t与整机输出I。
或V。
间的线性关系。
由图可见,热电偶温度变送器的量程单元由信号输入回路A,零点调整及冷端补偿回路B,以及非线性反馈回路C等部分组成。
输入信号E t为热电偶产生的热电势,输入回路中限流电阻R i1、R i2和限压稳压管为安全火花防爆元件;电阻R i、R2还与电容C i组成低通滤波器。
零点调整、量程调整电路的工作原理与直流毫伏变送器大致相仿。
所不同的是:在热电偶温度变送器的输入回路中增加了由铜电阻R cu等元件组成的热电偶冷端温度补偿电路;同时把调零电位器W i移动到了反馈回路的支路上;在反馈回路中增加了运算放大器IC1等组成的线性化电路起线性化作用。
由于锅炉炉膛内的温度值较高,所以选用的热电偶变送器的温度测量值必须达到要求,这里,我选用的是DBW-1150型热电偶温度变送器。