熱工控制系統(tǒng)課堂ppt第四章單回路控制系統(tǒng)

第四章單回路控制系統(tǒng)熱工生產(chǎn)過程中，最基本的且應(yīng)用最多的是單回路控制系統(tǒng)，其它復(fù)雜控制系統(tǒng)也是在單回路基礎(chǔ)上發(fā)展來的，而且許多復(fù)雜控制系統(tǒng)的整定都利用了單回路系統(tǒng)的整定方法-----單回路控制系統(tǒng)是過程控制的基礎(chǔ)。本章先介紹單回路控制系統(tǒng)組成，再討論其工程整定方法，最后介紹火電廠熱工過程控制系統(tǒng)實例。第一節(jié)單回路控制系統(tǒng)分析第二節(jié)單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定第三節(jié)單回路控制系統(tǒng)實例本章章節(jié)第一節(jié)單回路控制系統(tǒng)分析一、單回路控制系統(tǒng)組成單回路控制系統(tǒng)的組成原理方框圖如圖4-1所示，它是僅有一個測量變送器、一個調(diào)節(jié)器和一個執(zhí)行器（包括調(diào)節(jié)閥），連同被控對象組成的閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)。調(diào)節(jié)器執(zhí)行器被控對象變送器rcde+-圖4-1單回路控制系統(tǒng)組成原理方框圖（一）被調(diào)量的選擇在圖4-1中，被調(diào)量是表征生產(chǎn)過程是否符合工藝要求的物理量，在熱工生產(chǎn)過程中如溫度、壓力、流量、化學成分等。一般情況下，欲維持的工藝參數(shù)就是系統(tǒng)的被調(diào)量。被調(diào)量選擇注意點：

(1)生產(chǎn)過程中，有些工藝參數(shù)沒有直接快速測量手段，則采用間接測量。

如：磨煤機入口原煤干燥程度測量----用磨煤機入口介質(zhì)溫度來代表原煤的干燥程度。

用間接參數(shù)作為系統(tǒng)被調(diào)量，要求被調(diào)量與實際所需維持的工藝參數(shù)之間為單值函數(shù)關(guān)系，否則采取相應(yīng)補償措施。（二）控制量的選擇選擇什么樣的控制量去克服擾動對被調(diào)量的影響？

有些參數(shù)雖然能直接測量，但信號微弱或遲延較大，則不如選用間接參數(shù)作為系統(tǒng)的被調(diào)量。

(2)為提高測量的靈敏度、減小遲延，應(yīng)采用先進測量方法，選擇合理的取樣點，正確合理地安裝檢測元件。其原則：(1)選擇工藝上允許作為控制手段的變量作為控制量；(2)不選擇工藝上的主要物料或不可控的變量；例：火電廠鍋爐負荷控制系統(tǒng)被調(diào)量：———主蒸汽壓力；影響因素：———汽輪機進汽量與鍋爐燃料量；

汽輪機進汽量受電力生產(chǎn)要求所控制，故不能作為控制量,只能選鍋爐燃料量作為系統(tǒng)的控制手段；（三）控制通道和擾動通道單回路控制系統(tǒng)的傳遞方框圖如圖4-2所示：WT(s)W(s)WZ(s)D(s)C(s)R(s)U(s)+-++圖4-2單回路控制系統(tǒng)的傳遞方框圖（四）影響系統(tǒng)控制質(zhì)量的主要因素

由單回路控制系統(tǒng)組成知,影響控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量的主要因素來源于調(diào)節(jié)器的特性和受控對象的特性，因調(diào)節(jié)器和對象是該系統(tǒng)組成部分。

上圖中W(S)為對象的傳遞函數(shù)；擾動信號D經(jīng)WZ(s)影響被調(diào)量的信號通道稱為擾動通道；調(diào)節(jié)器輸出的控制信號U通過W(s)影響被調(diào)量，這一信號通道稱為控制通道。對象特性不可變，故影響控制系統(tǒng)質(zhì)量主要因素就是調(diào)節(jié)器特性，而影響調(diào)節(jié)器特性的就是調(diào)節(jié)規(guī)律與調(diào)節(jié)器參數(shù)。二、對象特性對控制過程的影響（一）對象放大系數(shù)對控制過程的影響圖4-2所示單回路控制系統(tǒng)傳遞方框圖中，設(shè)調(diào)節(jié)器為P，即：對象－－控制通道的傳遞函數(shù)為：擾動通道的傳遞函數(shù)為：由圖4-2求出：當系統(tǒng)受到單位階躍擾動，即D(S)＝1/S作用下，控制系統(tǒng)過渡過程結(jié)束時，穩(wěn)態(tài)偏差為：上式表明，干擾通道的放大系數(shù)Kz越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（又稱靜態(tài)偏差）越大；而控制通道的放大系數(shù)KKP越大，穩(wěn)態(tài)誤差越小。線性控制系統(tǒng)：KP、K互補關(guān)系，可通過調(diào)節(jié)KP(或δ)滿足KP*K的要求，即K對控制過程沒有什么影響；非線性控制系統(tǒng)：K值隨負荷變化，利用KP補償，則要求KP隨負荷變化而變化，即需要參數(shù)可變調(diào)節(jié)器。（二）對象時間常數(shù)對控制過程的影響設(shè)圖4-2中各環(huán)節(jié)的放大系數(shù)均為1，即：K＝1，Kz＝1，KP＝1。干擾通道為一階慣性環(huán)節(jié)，即：1、干擾通道則：系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程：()()()()()[]SWSWSTTz++=111()()()SWSWSWSDSCTz+=1上式表明:干擾通道存在使系統(tǒng)特征方程式產(chǎn)生變化;干擾通道慣性階次增加一階,系統(tǒng)就增加一個負實數(shù)閉環(huán)極點;干擾通道的時間常數(shù)Tz

增大時,該新增加的極點就向坐標原點靠近。由自動控制理論分析,這將使控制過程的動態(tài)偏差減小。實際上具有慣性的干擾通道相當于低通濾波器，從而減弱了干擾信號對系統(tǒng)工作的影響。如果干擾通道還存在遲延τ，則：式中，C(s)為干擾通道不存在延時的被調(diào)量，即：由遲延定理知：上式表明：干擾通道遲延的存在并不影響控制過程的質(zhì)量，只不過是使被調(diào)量在時間軸上順延一個時間τ而已。２、控制通道即:在保證控制系統(tǒng)有一定穩(wěn)定程度下，應(yīng)盡量減小控制通道時間常數(shù)?？刂仆ǖ赖臅r間常數(shù)T如果↑，系統(tǒng)工作頻率↓，反映速度↓，過渡過程的時間將↑。時間常數(shù)T過小,系統(tǒng)反映則過于靈敏,又使系統(tǒng)穩(wěn)定下降?？刂仆ǖ?執(zhí)行器+變送器+對象=串聯(lián)組成廣義對象實際系統(tǒng)：廣義對象內(nèi)部各環(huán)節(jié)時間常數(shù)應(yīng)相互錯開，要求匹配良好?？刂仆ǖ罆r間常數(shù)小，調(diào)節(jié)及時，但容易引起系統(tǒng)的振蕩而趨于不穩(wěn)定。綜上:干擾通道放大系數(shù)Kd

大,意味著干擾對被調(diào)量影響大,即增加系統(tǒng)靜差?？刂仆ǖ赖姆糯笙禂?shù)K，由于可由調(diào)節(jié)器的比例帶來補償，因而不影響調(diào)節(jié)質(zhì)量。干擾通道的時間常數(shù)Td

大，對干擾的濾波作用大，從而有利于調(diào)節(jié)器克服干擾的影響。第二節(jié)單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定一、廣義頻率特性法

廣義頻率特性法就是通過調(diào)整調(diào)節(jié)器的動態(tài)參數(shù)，使控制系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性變成具有規(guī)定相對穩(wěn)定度的衰減頻率特性，從而使閉環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)滿足規(guī)定衰減率的一種參數(shù)整定方法。單回路控制系統(tǒng)組成=調(diào)節(jié)器+對象對象的動態(tài)特性是不容易改變，要取得滿意的調(diào)節(jié)效果，就是設(shè)置合適的調(diào)節(jié)器參數(shù)。因此單回路控制系統(tǒng)的參數(shù)整定實際上就是調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定問題。WT(S)WD(S)C(S)R(S)Z(S)+-++圖4-3系統(tǒng)傳遞方框圖圖4-3是由調(diào)節(jié)器和廣義對象組成的單回路控制系統(tǒng)傳遞方框圖。根據(jù)控制理論中穩(wěn)定判據(jù)，要使系統(tǒng)響應(yīng)具有規(guī)定的衰減率，只需選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)，使開環(huán)頻率特性WK（－m＋j）軌跡通過（－1，j0）點。大多數(shù)熱工過程控制對象：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：WK(S)＝WT

(S)·WD(S)極點都落在負實軸上。(4-1)用數(shù)學式表示：式中：

WT(m＋j),WD(-m＋j)分別為調(diào)節(jié)器和廣義對象相對穩(wěn)定度為m時的廣義頻率特性而WT(-m＋j),WD(-m＋j)可表示為：據(jù)式4-1所示的關(guān)系，有：式中：式中：（4-2）（4-3）由式4-2與式4-3可得到以下兩組關(guān)系式：（4-4）（4-5）用廣義頻率特性法整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)，就是在已知廣義對象的傳遞函數(shù)后，應(yīng)用式4-1或式4-4計算出在具有規(guī)定衰減率（即相對穩(wěn)定度m）下調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)值。式4-4是式4-1的實頻特性和虛頻特性的表達式；式4-5則是其幅頻特性和相頻特性的表達式。1、采用比例調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)參數(shù)整定設(shè)圖4-3中對象的傳遞函數(shù)為：調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：因為：則：據(jù)式4-5有：根據(jù)上述關(guān)系式就可計算出具有相對穩(wěn)定度為m時調(diào)節(jié)器比例帶值。如系統(tǒng)希望有＝0.75的衰減率，即m＝0.221時，調(diào)節(jié)器整定計算如下：由式4-6知：代入4-6中:即：(4-6)比例積分調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：對于對象仍有：2、采用比例積分調(diào)節(jié)器因為代入上式得：根據(jù)式4-6關(guān)系得：整理上式得：（4-7）因在某衰減率下，減小比例帶或減小積分時間Ti

都能加快調(diào)節(jié)過程，且減小動態(tài)偏差。式4-7,有三個未知數(shù)，和Ti，即方程組有多個解。給定一個，就對應(yīng)一組、Ti

。根據(jù)自動控制理論，在相同的衰減率下，選擇(1/

)×(1/Ti

)為最大的一組參數(shù)作為調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)。設(shè)系統(tǒng)希望衰減率＝0.75，即m＝0.221，據(jù)式4-7有：從上式可以看出每給一個，就可得一組；計算可列表進行。3、采用比例積分微分調(diào)節(jié)器而廣義頻率特性法整定參數(shù)仍基于式4-6的基本關(guān)系，就是說在計算過程中將出現(xiàn)包括頻率在內(nèi)有四個參數(shù)由兩個方程來確定情況，即解的組數(shù)將是無窮多個。在系統(tǒng)希望有較大的衰減率時，調(diào)節(jié)器的比例帶和積分時間都要相應(yīng)整定的大一些。

PID調(diào)節(jié)器有比例帶，積分時間Ti、微分時間Td三個參數(shù)需要整定。實踐證明，對于采用三參數(shù)調(diào)節(jié)器的單回路控制系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)器的參數(shù)Ti和Td之間應(yīng)保持Td/Ti=0.150.25的關(guān)系是恰當?shù)?。就是說在實際應(yīng)用過程中，先按比例積分調(diào)節(jié)器計算出Ti和，然后按Td/Ti

的比值原則再確定Td值。在實際系統(tǒng)投運中，在據(jù)實際調(diào)節(jié)過程適當修改Td

值。對于熱工生產(chǎn)過程控制而言，調(diào)節(jié)器大多數(shù)代用比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律，只有對那些慣性大有遲延的對象，才在比例積分的基礎(chǔ)上加入微分調(diào)節(jié)作用。二、臨界比例帶法臨界比例帶又稱邊界穩(wěn)定法，要點:將調(diào)節(jié)器先設(shè)置成純比例作用，將系統(tǒng)投入自動運行并將比例帶由大到小改變，直到系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩為止，記下此狀態(tài)下的比例帶值，即臨界比例帶K，以及振蕩周期TK

，然后根據(jù)經(jīng)驗公式計算出調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)?？梢钥闯雠R界比例帶法無需知道對象的動態(tài)特性，可直接在閉環(huán)系統(tǒng)中進行參數(shù)整定。臨界比例帶法的具體步驟是：（1）將調(diào)節(jié)器的積分時間置于最大，即Ti

；置微分時間Td

＝0；置比例帶于一個較大的值。（2）將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，待系統(tǒng)穩(wěn)定后逐漸減小比例帶，直到系統(tǒng)進入等幅振蕩狀態(tài)。一般振蕩持續(xù)４－５個振幅即可。（3）據(jù)記錄曲線得振蕩周期TK,此狀態(tài)下調(diào)節(jié)器比例帶為K

，然后查表4-1計出調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)。（4）將計算好的參數(shù)值在調(diào)節(jié)器上設(shè)置好，作階躍響應(yīng)試驗，觀察系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程，適當修改調(diào)節(jié)器的參數(shù)，直到調(diào)節(jié)過程滿意為止。規(guī)律TiTdPPIPID2K

2.2K

1.7K

_0.85TK0.5TK__0.125Tk表4-1臨界比例帶計算公式三、衰減曲線法利用比例作用下產(chǎn)生4：1衰減振蕩（＝0.75）過程時的調(diào)節(jié)器比例帶S及過程衰減周期TS,或10:1衰減振蕩（

=0.9）過程時調(diào)節(jié)器比例帶S及過程上升時間tr，根據(jù)經(jīng)驗公式計算出調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)。衰減曲線法是在總結(jié)臨界比例帶法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。衰減曲線法的具體步驟是：

（1）置調(diào)節(jié)器的積分時間Ti→∞，微分時間Td→0，比例帶為一稍大的值，將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行。（2）在系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)后作階躍擾動試驗，應(yīng)觀察控制過程。如果過渡過程減率大于0.75，應(yīng)逐步減小比例帶值，并再次試驗，直到過渡過程曲線出現(xiàn)4:1的衰減過程。對于＝0.9的調(diào)節(jié)過程，也是一樣地做上述試驗，直到出現(xiàn)10:1的衰減過程。記錄下4:1（或10:1）的衰減振蕩過程曲線。在記錄的曲線(ａ)或(ｂ)上求?。?.75時的振蕩周期TS

或＝0.9時的上升時間tr，結(jié)合此過程下的調(diào)節(jié)器比例帶S，按表4-2計算出調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)。tTsC(t)trC(t)t(a)4:1(b)10:1規(guī)律δTiTd0.75PPIPIDδs1.2δs0.8δs_0.5Ts0.3Ts__0.1Ts0.9PPIPIDδs1.2δs0.8δs_2tr1.2tr__0.4tr表4-2衰減曲線法計算公式

(3)按計算結(jié)果設(shè)置好調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)，作階躍擾動試驗，觀察調(diào)節(jié)過程，適當修改調(diào)節(jié)器參數(shù)，到滿意為止。四、經(jīng)驗法通過長期的實踐，人們總結(jié)了一套參數(shù)整定的經(jīng)驗，而稱之為經(jīng)驗法。經(jīng)驗法整定參數(shù)的具體步驟是：如果調(diào)節(jié)系統(tǒng)在運行中經(jīng)常受到擾動影響，那么要得到閉環(huán)系統(tǒng)確切的階躍響應(yīng)曲線就很困難，因此臨界比例法和衰減曲線法都不能得到滿意的結(jié)果。

(１)將調(diào)節(jié)器的積分時間Ti放到最大，微分時間Td置于最小，據(jù)經(jīng)驗設(shè)置比例帶值。將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，穩(wěn)定后作階躍擾動試驗，觀察調(diào)節(jié)過程，若過渡過程有希望的衰減率（＝0.750.9）則可，否則改變比例帶值，重復(fù)上述試驗。

(４)對于采用三參數(shù)的調(diào)節(jié)器，在進行完上述調(diào)整試驗后，將微分時間Td

由小到大地調(diào)整，觀察每次試驗過程，在感到滿意時便停止。

(２)將調(diào)節(jié)器的積分時間Ti由最大調(diào)整到某一值，由于積分作用的引入使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，這時應(yīng)將比例帶值適當增大，一般為純比例作用的1.2倍。作階躍擾動試驗，觀察調(diào)節(jié)過程，修改積分時間重復(fù)試驗，直到滿意為止。

(３)保持積分時間不變，改變比例帶，看調(diào)節(jié)過程有無改善，若有改善則繼續(xù)修改比例帶，如無改善則反方向修改比例帶，直到滿意為止。保持比例帶不變修改積分時間，同樣反復(fù)湊試直到滿意為止。如此反復(fù)湊試，直到有一組合適的積分時間和比例帶。五、動態(tài)參數(shù)法動態(tài)參數(shù)法是在系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)下，作對象的階躍擾動試驗，根據(jù)記錄下的階躍響應(yīng)曲線求取一組特征參數(shù)ε，て（無自平衡對象）或ε

、ρ、て（有自平衡對象），再據(jù)經(jīng)驗公式計算出調(diào)節(jié)器的各個參數(shù)。tC(t)APてTOCB(a)有自平衡對象對于有自平衡對象，其階躍響應(yīng)曲線如圖（ａ）所示。過響應(yīng)曲線拐點P作切線交穩(wěn)態(tài)值漸近線C*()于A，交時間軸于C；過A點作時間軸垂線并交于B，則：＝OC，T＝CB，＝AB/CB

對無自平衡對象，其單位階躍響應(yīng)曲線如圖(ｂ)所示。作響應(yīng)曲線直線段的漸近線交時間軸于C,過直線段上任一點A作時間垂線并交于B,則：＝OC

，＝AB/CB

てtBACOC(t)(b)無自平衡對象在取得對象的單位階躍響應(yīng)曲線后,通過在曲線上作圖,求出對象的特征參數(shù)

、ρ、或、

,然后按表4-3給出的經(jīng)驗公式計算出調(diào)節(jié)器整定參數(shù)。規(guī)律δTiTdPPIPID1.2εて0.8εて_3.3て2て__0.5て表4-3動態(tài)參數(shù)法計算公式（＝0.75）生產(chǎn)實踐表明，對象特征參數(shù)和的乘積反映了控制難易程度；ε越大，對象就越不好控制，因此調(diào)節(jié)器比例帶就應(yīng)取大一些，即與ε成正比。因此，對象的遲延時間大，則積分作用就應(yīng)相對較弱，即積分時間Ti

應(yīng)與成正比；對于有微分作用加入時，Ti

可適當減少一些。積分作用主要用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，且希望在被調(diào)量波動一個周期后消除穩(wěn)態(tài)誤差的作用應(yīng)基本結(jié)束；就是說積分時間Ti

的大小應(yīng)根據(jù)被調(diào)量波動周期大小來確定,而遲延時間又是影響過渡過程周期的主要因素。六、四種工程整定方法的比較（一）臨界比例帶法另有一些對象如有平衡單容對象從理論上講根本就得不到等幅振蕩的過渡過程，即不會進入臨界狀態(tài)。調(diào)節(jié)過程在邊界穩(wěn)定狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器比例帶較小因而動作很快,這樣被調(diào)量波動的幅度一般不會太大,不少生產(chǎn)過程是允許的。然而，對臨界比例帶K

較小的控制系統(tǒng)，試驗中不小心就會使系統(tǒng)進入不穩(wěn)定狀態(tài)；甚至有些生產(chǎn)過程根本就不允許被調(diào)量處于等幅振蕩狀態(tài)；（二）衰減曲線法這種整定方法缺點是,外界干擾作用以及試驗儀器、儀表等缺陷,造成難以判斷響應(yīng)曲線是否待到4:1或10:1的衰減過程,因而很難獲得準確的４:１或10:1衰減過程下的比例帶K

和周期TS

。

衰減曲線法,在試驗操作方法上與臨界比例帶法相似,比較簡單也容易掌握,而沒有臨界比例帶法的限制和缺點,故應(yīng)用較為廣泛;（三）經(jīng)驗法該方法歸納為一句話：看曲線調(diào)參數(shù)。經(jīng)驗法是憑經(jīng)驗試湊調(diào)節(jié)器參數(shù)這樣沒有經(jīng)驗的人，要湊出一組滿意的參數(shù)就很難。即使有經(jīng)驗的人，反復(fù)試湊工作量也很大，特別是采用比例積分微分調(diào)節(jié)時有三個參數(shù)要試湊。方法簡便但工作量大。（四）動態(tài)參數(shù)法動態(tài)參數(shù)法又稱響應(yīng)曲線法，即在獲得對象的階躍響應(yīng)曲線后，才能計算調(diào)節(jié)器整定參數(shù)，而上述三種方法均不需要知道對象的動態(tài)特性。

(1)由于外界干擾的影響，需要進行反復(fù)多次的對象動態(tài)特性試驗，以取得真實反映對象特性的試驗曲線。從原理上說，這種方法即簡單又省時，但會出現(xiàn)以下問題：

(2)試驗時需加入足夠大的擾動量，才能使被調(diào)量的變化量足夠大。這樣，在階躍響應(yīng)曲線上求出的特征參數(shù)ε、ρ、て才具有較高的準確性。然而，無論采用何種方法獲得的調(diào)節(jié)器參數(shù)，在實際運行時都要進行多次修改才能得到滿意的調(diào)節(jié)效果。

綜上所述:四種工程整定參數(shù)方法各有各的優(yōu)點，應(yīng)根據(jù)具體的系統(tǒng)工藝特點，安全要求，以及作用到系統(tǒng)的干擾情況等，選擇一種合適的整定方法。第三節(jié)單回路控制系統(tǒng)實例本節(jié)介紹火力發(fā)電廠熱工過程控制中幾個單回路控制系統(tǒng)，包括中間儲倉式制粉系統(tǒng)中的磨煤機控制和除氧器控制。一、磨煤機控制目前在電廠中運行的磨煤機有鋼球磨煤機、豎井式磨煤機、以及風扇磨煤機等。燃煤火力發(fā)電廠進入鍋爐爐膛的是磨碎的煤粉，而將原煤塊磨成煤粉的機械就是磨煤機。（一）控制任務(wù)首先要保證其細度符合規(guī)定，在我國煤粉細度是用70號篩子上煤粉顆粒的百分數(shù)（R70%）來表示。煤粉太粗會增加機械未完全燃燒損失；煤粉太細又會增加磨煤機的耗電量。因此，煤粉細度是制粉系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標。其次，為解決煤粉的輸送和防爆，必須對磨煤機出口風粉混合物的溫度提出要求。如果磨制的煤粉溫度過高，則容易引起自燃而導(dǎo)致煤粉爆炸；煤粉溫度太低，即意味著煤粉因流動性差而無法采用氣力輸送，且易積粉。因此，要保持磨煤機處于最佳出力的工作狀態(tài)，則必須及時消除來自各方面的擾動。除以上兩個任務(wù)外，還應(yīng)力求降低磨制每噸煤粉的耗電量，提高經(jīng)濟性。１、給煤量擾動在通風量一定時，磨煤機裝煤量不僅影響煤粉細度，而且影響磨煤機出力，在保證煤粉細度符合要求的前提下，為使磨煤機有最大出力，應(yīng)保持磨煤機的裝煤量為最佳值。制粉系統(tǒng)運行中常會發(fā)生因煤塊過大、過濕、給煤機工作不正常以及管道布置不合理等造成斷煤現(xiàn)象;此外通風阻力變化引起通風量變化和煤粉細度波動。２、通風量擾動３、原煤水分的擾動因此對不同水分的原煤加入不同量的熱風進入磨煤機，在不產(chǎn)生煤粉爆炸的前提下，盡量減小煤粉的濕度。進入磨煤機的風量變化將引起磨煤機出力及煤粉細度的變化;在其它條件不變時，可通過控制磨煤機入口負壓來調(diào)整通風量;在保證煤粉細度符合要求的前提下，加大通風量可提高磨煤機的出力。進入磨煤機原煤水分變化將直接影響煤粉濕度;將煤粉濕度保持在一定范圍，即利于儲存和輸送又有利于保證磨煤機的最大出力。（二）控制系統(tǒng)組成根據(jù)磨煤機裝煤量擾動，通風量擾動和原煤水分的擾動分析，磨煤機控制設(shè)計有三個控制回路：三個回路均設(shè)計為單回路控制系統(tǒng)。磨煤機負荷控制回路磨煤機入口負壓控制回路磨煤機出口溫度控制回路１、磨煤機負荷控制系統(tǒng)磨煤機裝煤量目前尚無直接的且準確的測量手段，一般采用間接方法，如磨煤機前后的壓差代表裝煤量。由于鋼球磨在不同出力工況下，其耗電率變化較小，因此在保證煤粉細度的前提下，應(yīng)使磨煤機工作在最大負荷下。圖4-4所示的是磨煤機負荷控制系統(tǒng)原理框圖：÷△PI△Pm△PRCEU圖4-4磨煤機負荷控制框圖

控制信號Ｕ作用到給煤單元控制振動式給煤機，從而改變進入磨煤機的原煤并使之保持在最佳值。÷△PI△Pm△PRCEU圖4-4磨煤機負荷控制框圖

上圖中，磨煤機差壓信號Pm

經(jīng)排粉機前節(jié)流元件差壓P修正后的信號C作為被調(diào)量；被調(diào)量C與其給定值R比較后的差值信號E送到比例積分調(diào)節(jié)器，經(jīng)運算后輸出控制信號Ｕ。只有在漏風量一定條件下，經(jīng)過P修正后的磨煤機差壓Pm才能較準確地反映裝煤量。以比值C作為球磨機負荷控制系統(tǒng)被調(diào)量,目的是消除氣體流速等因素對磨煤機差壓影響。實際上，采用球磨機的制粉系統(tǒng)是負壓運行，球磨機本身負壓較小，而排粉機進口負壓較大，故漏風量對Pm的影響較小，對P的影響卻較大，因此，比值C并不能消除漏風對裝煤量的影響，即測量誤差仍然存在;可見,在給煤量擾動之后，響應(yīng)有一段時間的虛假信號，且擾動量越大這種虛假現(xiàn)象就越嚴重。此外，給煤量改變時首先改變是磨煤機喉部阻力，之后才改變煤位。如給煤量增加，磨煤機喉部阻力增大，機身筒內(nèi)的流速降低，故磨煤機差壓首先減??；在磨煤機內(nèi)存煤量增多之后，差壓才開始增大。２、磨煤機入口負壓控制系統(tǒng)磨煤機入口負壓控制的目的是維持制粉系統(tǒng)的通風量，同時保證制粉系統(tǒng)各點負壓。制粉系統(tǒng)負壓過大則增加漏風量，負壓過小又會出現(xiàn)漏粉。圖4-5是磨煤機入口負壓控制系統(tǒng)組成原理方框圖：△PIRPEU圖4-5磨煤機入口負壓控制系統(tǒng)單回路控制系統(tǒng)，磨煤機入口負壓P作為被調(diào)量，與其給定值R求偏差后送比例積分調(diào)節(jié)器運算，調(diào)節(jié)器輸出的控制作用U通過執(zhí)行機構(gòu)改變冷風擋板開度，從而改變磨煤機通風量以維持入口負壓在給定值。３、磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)PI△RTEU圖4-6磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)其組成原理及工作過程與入口負壓控制系統(tǒng)是一樣的，它是通過改變熱風門擋板開度調(diào)整熱風量來控制出口溫度的。磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)如圖4-6所示。二、除氧器的控制在火力發(fā)電廠中，除氧器是一個重要的輔助設(shè)備。除氧器主要用途：用汽輪機的抽汽加熱給水至該壓力下的飽和溫度，并除去