鍋爐液位的PID控制

1、學生：高騰龍、戴孛豐學生：高騰龍、戴孛豐2015年年5月月12日日鍋爐液位的PID控制工業(yè)現場常見鍋爐引言鍋爐是工業(yè)過程中不可缺少的動力設備,其作用就是有效地把燃料中的化學能轉換為熱能,或再通過相應設備將熱能轉化為其它生產和生活中所需要的能量形式。隨著工業(yè)生產規(guī)模不斷擴大,生產過程不斷強化,生產設備不斷更新,鍋爐也向著大容量、高參數、高效率方向發(fā)展。在鍋爐的幾個調節(jié)系統中,鍋爐水位的控制是保證鍋爐安全運行的必要條件,是鍋爐正常運行的主要標志之一。水位觀測的難點鍋爐汽包水位相對主蒸汽壓力、溫度這類參數而言，并不是需要精確控制的參數，一般情況下，二個汽包水位測量示值偏差在30mm以內是可以接受的。

2、而在正常條件下保持這樣的精確度不是十分困難的。但是，由于汽包水位測量對象十分復雜，而汽包水位測量采用的聯通管式或差壓式測量原理，使得汽包壓力和測量參比條件變化時會造成遠遠超出上述要求的非常大的誤差。所以長期以來，保證汽包水位測量準確性一直是擺在我們面前的一個難點和關鍵問題。鍋爐內部構造現代大型鍋爐汽包內部結構如圖下圖所示。汽包長達20m左右，汽包內部結構十分復雜。鍋爐水冷壁的上升管經聯箱匯集后，通過較少的管路沿汽包長度方向均勻分布地與汽包相聯，而下降管則直接沿汽包長度方向均勻分布地與汽包相聯,兩側端頭處不聯接上升管和下降管。汽包內裝有旋風分離器，從上升管來的汽水混合物送入旋風分離器，分離出來的

3、蒸汽通過汽包頂部的蒸汽導管引出至過熱器，余下的水落入汽包內，再通過與汽包底部聯接的下降管至下降管聯箱再回到水冷壁受熱面繼續(xù)受熱。鍋爐連續(xù)排污的連通管和加藥管的連通管布置在汽包正常水位線下不遠的地方。內部結構圖內部結構圖鍋爐汽包水位測量對象的動態(tài)特性當由于給水流量擾動，造成給水流量與蒸汽流量不平衡時，汽包水位響應特性如圖2-2?，F代大型鍋爐，汽包水位的飛升速度是非?？斓?，對于1025t/h鍋爐，當給水產生100%擾動時，一般15秒左右汽包水位就會到達事故停爐值。給水流量擾動下水位的階躍響應曲線鍋爐汽包水位測量對象的動態(tài)特性當由于蒸汽流量擾動時，汽包水位響應特性蒸汽流量擾動下水位的階躍響應曲線虛假

4、水位的形成正常情況下，水冷壁上升管內和汽包內上升管區(qū)的水容積中的汽包含量較多，而水冷壁下降管內和汽包內下降管區(qū)的水容積中的汽泡含量很少。汽包壓力將隨之快速降低，對應的飽和水溫度降低，于是汽包水平面以下的水容積中的一部分水會汽化而生成汽泡，造成汽包水位抬高，由于爐水汽化造成的水位抬高速度快于汽水不平衡造成的水位下降速度，因而出現“假水位”現象。“假水位”實際上是汽包內實實在在的真水位，人們稱之謂“假水位”是因為，它不是由于汽水不平衡引起的持續(xù)的飛升變化，而是由于汽包壓力急劇變化，使爐水中汽泡含量瞬間增減而造成的汽包水位瞬間變化。鍋爐水位觀測的方法1.差壓式鍋爐汽包水位計2.聯通管式鍋爐汽包水位計 解決方案采用以給水流量、蒸汽流量、鍋爐汽包水位作為調節(jié)信號的串級三沖量控制方案,以克服“虛假水位”的影響以及各種干擾對水位的影響為目的,研究自適應模糊PID控制在鍋爐控制中的應用,同時將自適應模糊PID控制系統與常規(guī)PID控制系統比較,用仿真例子證明了自適應模糊PID控制優(yōu)于常規(guī)PID控制?？刂瓶驁DPID算法流程圖方案的實現西門子西門子PLC控制