[發明專利]一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法

在審

• 申請號: 201510350051.1
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN105114931A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 楊海霞;呂碧升
• 申請（專利權）人: 潘秀娟
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及鍋爐自動控制技術領域，特別是鍋爐的過熱蒸汽的溫度自動控制的技術領域。

【背景技術】

現代鍋爐的過熱器是在高溫、高壓條件下工作的，鍋爐出口的過熱蒸汽溫度是整個汽水行程中工質的最高溫度，對于電廠的安全經濟運行由重大影響。鍋爐蒸汽過熱系統包括一級過熱器、減溫器、二級過熱器等。

過熱蒸汽溫度自動控制是鍋爐自動化的重要任務之一，它的控制干擾因素多，困難較大，主要干擾因素有以下幾方面：(1)過熱器作為控制對象來看，它是一個具有較大延遲的多容慣性環節；(2)設備的結構設計與控制的要求存在矛盾；(3)造成過熱器出口蒸汽溫度變化的擾動因素很多，而且各種擾動因素之間又相互影響，使對象的動態過程十分復雜。

目前也有對鍋爐過熱蒸汽溫度的控制方法，如CN200910017265，基于電廠DCS和PID控制算法,主要是利用PID串級控制方法，引入各個汽溫變化率以及鍋爐主控指令變化率，但是難以消除對燃料量的變化所引起的干擾作用，本方法是基于PID串級控制算法，將燃料量及其微分作為前饋信號，在主調節器控制過熱汽溫，保證過熱汽溫按規定的升溫曲線變化，副調節器接受主調節器的校正信號和減溫器出口氣溫信號的同時，立刻消除因燃料量的變動所產生的干擾。

【發明內容】

本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法，可以立刻消除因為燃料量的變化而產生的干擾作用，從而有效地提高過程系統的控制精度，并且易于實現計算機控制。

為實現上述目的，本發明提出了一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法，是在基于鍋爐過熱汽溫PID串級控制算法的基礎上，將燃料量及其微分作為前饋信號，具體步驟包括：

(a)建立前饋模型：建立燃料量變化的模型，確定前饋控制的傳遞函數；

(b)設置初值：確定鍋爐過熱蒸汽溫度的設定值θ_T0；

(c)數據采樣：確定采樣周期T，采樣當前時刻的過熱蒸汽溫度、閥門開度、減溫器出口溫度、主調節器和副調節器的PI參數等；

(d)整定參數：根據工程整定方法，按照“先副環再主環”的原則，整定串級回路的參數。

作為優選，所述(a)步驟中，前饋控制的傳遞函數根據現場工況、鍋爐的型號、直吹制或是中間儲倉制等的不同而不同，主要是依據磨煤機、送粉機與風量的協調作用來確定。

作為優選，所述(a)步驟中，改進的鍋爐過熱蒸汽溫度的控制方法是在克服減溫器出口溫度的擾動下，進一步消除因為燃料量的變化而產生的干擾作用。

作為優選，所述(d)步驟中，整參數步驟是先將主調節器的比例帶放在100％處，用“衰減曲線法”整定副回路，然后將副回路視為調節系統中的一部分，用同樣的方法整定主回路。

本發明的有益效果：本發明通過PID串級控制加上燃料量與變化率的前饋信號，在主調節器控制鍋爐的過熱蒸汽溫度，保證過熱汽溫按規定的升溫曲線變化，副調節器接受主調節器的校正信號和減溫器出口氣溫信號的同時，不僅對因為減溫器出口溫度的變化而產生的干擾有抑制消除作用，而且能夠立刻消除因燃料量的變動所產生的干擾，有利于計算機的實時控制與在線校正，提高過程系統的反應速度和控位精度，對相關控制過程的具有推廣意義。

本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】

圖1是本發明一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法的蒸汽擾動作用示意圖；

圖2是本發明一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法的全程控制系統框圖。

【具體實施方式】

參閱圖1、圖2，本發明一種改進鍋爐過熱汽溫的控制方法，具體步驟包括：

步驟一、建立燃料量變化的前饋模型，確定前饋控制的傳遞函數；

步驟二、設置鍋爐過熱蒸汽溫度的設定值θ_T0；

步驟三、確定采樣周期T，采樣當前時刻的過熱蒸汽溫度、閥門開度、減溫器出口溫度、主調節器和副調節器的PI參數等；

步驟四、根據工程整定方法，按照“先副環再主環”的原則，整定串級回路的參數。