第八章熱工調(diào)節(jié)試卷整理

第八章熱工調(diào)節(jié)試卷整理第八章熱工調(diào)節(jié)試卷整理第八章習(xí)題8-1影響過熱汽溫變化的因素有哪些?8-1影響過熱汽溫變化的因素有哪些?答：影響過熱蒸汽溫度變化的原因很多，如蒸汽流量變化、減溫水量變化、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度和流速變化、爐膛熱負(fù)荷變化、火焰中心位置變化、給水溫度變化、燃料成分變化、過?？諝庀禂?shù)變化，等等，而有些擾動間又相互影響，使對象動態(tài)過程變得復(fù)雜。但歸納起來，主要有以下三種擾動：蒸汽量、煙氣量和減溫水量。8-2具有導(dǎo)前微分信號的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在導(dǎo)前微分信號中斷時，系統(tǒng)能否正常工作?答：由汽溫被調(diào)對象的動態(tài)特性可知，導(dǎo)前汽溫。2可以提前反映擾動，取其微分信號d。Jdt引入調(diào)節(jié)器后，由于微分信號動態(tài)時不為零而穩(wěn)態(tài)時為零，所以動態(tài)時可使調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用超前，穩(wěn)態(tài)時可使過熱器出口汽溫等于給定值，從而改善調(diào)節(jié)品質(zhì)。導(dǎo)前微分信號只在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中起作用，穩(wěn)態(tài)時不起作用,所以在導(dǎo)前微分信號中斷時，系統(tǒng)能夠正常工作，但調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。8-3串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，導(dǎo)前汽溫信號中斷時,調(diào)節(jié)系統(tǒng)能否正常工作?Ill答：串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，導(dǎo)前汽溫信號作為副回路的反饋信號，是副調(diào)節(jié)器的輸入信號，若該信號中斷，則調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能正常工作。Ill8-4試述串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定調(diào)節(jié)器參數(shù)的步驟。III8-5試述采用導(dǎo)前汽溫微分信號的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的等效串級整定法和補償法的參數(shù)整定步驟。III8-6已知串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)見教材圖8-6所示：1G（s）二-p52TOC\o"1-5"\h\z11G（s）二—（1+——）pi5TS1iGo（s）二GJ叫s）二（1*15S兩+25S）3（°C曲）8G02二喬窗(。'曲1化2二0-1(mAA°KK二1z卩試整定汁0.75時的主、副調(diào)節(jié)器參數(shù)。解：nT~5X20=100,n2T2=2X15=30,nT>3n2T2,即內(nèi)回路可視為快速隨動系統(tǒng)，內(nèi)外回路可分別整定。(A)內(nèi)回路整定可用二階系統(tǒng)的有關(guān)分析方法整定。由系統(tǒng)方框圖可寫出內(nèi)回路的閉環(huán)特征方程式：

1+G(s)KKr=002zMe2181+—-xlx0.1二05(1+15S)22整理得到二階系統(tǒng)特征方程式:TOC\o"1-5"\h\z210.8S2+S+(1+)二01522552考慮到二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式為:S2+2^rnS+rn2二0可見:nn可見:“丄:匚雲(yún),?丄n15515??2n當(dāng)取巾=0?75時，阻尼比=0.216,據(jù)此可求副調(diào)節(jié)器比例帶52的數(shù)值：0-5==0.03922/1(0.216”-(B)外回路整定當(dāng)內(nèi)回路整定好之后，因它為一個快速隨動系統(tǒng)，在外回路中可等效為一個比例環(huán)節(jié)1。若將除主調(diào)節(jié)re2器GPI(s)以外的部分視為被調(diào)對象，則等效被調(diào)對象傳遞函數(shù)為r125G*(s)二G(s)?二G(s)二G(s)/G(s)——01o1ro1o2(1+25S)3e2主調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為TOC\o"1-5"\h\z11G(s)二—(1+——)

pi5TSii兩者構(gòu)成單回路PI調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？衫门R界比例帶法整定。系統(tǒng)用比例調(diào)節(jié)器［G葉1］時的特征方程式R5為:1+亠=05(1+25S)3邊界穩(wěn)定時，5—心e—(1+252①2)1.5由此得出:25?=tg—=^31255=——125——=0.1563u(1+252①2)1.5T=還=90.7u①調(diào)節(jié)器為比例-積分作用時，調(diào)節(jié)器的整定參數(shù):8二2.25二0.344，T=二=75.61ui1.28-7已知某鍋爐汽溫對象動態(tài)特性能為:導(dǎo)前區(qū):G導(dǎo)前區(qū):G02二喬冷主汽溫:主汽溫:G0(s)_G02(s)G01(s)_(1+15S)2(1+25S)3系統(tǒng)采用導(dǎo)前汽溫微分信號的雙回路汽溫調(diào)節(jié)

見教材圖8-9所示，調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)G(s)_1(1+丄)，微pi5'TSi^-D—1+TSD分器的傳遞函數(shù)G⑶二K^-D—1+TSDD―0.1(mA/?'執(zhí)行機構(gòu)傳遞系數(shù)KK=1，當(dāng)使系統(tǒng)e1e2zu衰減率v=075時，試用等效串級整定法和補償法求調(diào)節(jié)器和微分器的參數(shù)值。解：(1)按等效串級系統(tǒng)進行整定不難判斷，內(nèi)回路為快速隨動系統(tǒng)，內(nèi)外回路可單獨整定。將方框圖8-9等效變換成圖8-10,變換后的系統(tǒng)為串級形式的雙回路系統(tǒng)。在內(nèi)外回路分別有等效主、副調(diào)節(jié)器，即等效主調(diào)節(jié)器TOC\o"1-5"\h\z廠/、11+TS11、G(s)==d=(1+)pi1GSKTSKTSDDDDD可見等效主調(diào)節(jié)器為PI作用，其比例帶和積分時間分別為：5=K1Di1D等效副調(diào)節(jié)器K1G(s)沁-D(1+冷PI25TSi可見等效副調(diào)節(jié)器也為PI作用，其比例帶和積分時

間分別為：6=6/K2DT=Ti2iA.外回路整定外回路等效方框圖如圖8-11，考慮外回路等效方框圖時，已將內(nèi)回路視為快速隨動系統(tǒng)，可見外回路等效方框圖與題8-7中的相同，可利用臨界比例帶法整定得6=K=0.3441DT=T=75.6i1DB?內(nèi)回路整定針對內(nèi)回路等效方框圖8-12可寫出系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程式：1)0.8

TS)(1+15S)2i令Ti=15（秒）,則閉環(huán)特征方程式降階為:TOC\o"1-5"\h\z1+Kd0?8=0615S(1+15S)即：0.8K門也即:225S2+15S+=0也即:S2+—S+丄X=015225611151~0.8K2xD225655對于二階系統(tǒng)，當(dāng)=0.75時,C=0.216,即將KD=0?將KD=0?344代入上式得故調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)為:（2）按補償法整定5二0.0515二0.051，T二15iA?確定微分器參數(shù)已知汽溫對象惰性區(qū)的傳遞函數(shù)為可見K二1.1251T二251則T則T=T=3+1x25=509d212二K二1.125x2x3二1.691rn+13+1e21等效對象為g*（s）?等效對象為g*（s）?G（s上o2K29X—=(1+15S)28(1+15S)2B?確定調(diào)節(jié)器參數(shù)等效對象確定后，按單回路系統(tǒng)確定PI調(diào)節(jié)器參數(shù)。系統(tǒng)閉環(huán)特征方程式:11+Ts0.91+i二05Ts（1+15s）2i令片=15（秒），則閉環(huán)特征方程式降階為:0.92155S0.92155S(1+15S)—0即:225S2+15S+09=0也即：S2+丄s+丄x09=o152258丄—■丄x°92258對于二階系統(tǒng)，當(dāng)巾=0.75時，C=0.216,即丄02162呼得8二0.168故調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)為：“0168,T二15i8-8再熱汽溫有哪幾種控制方式？IllIII答：再熱汽溫多數(shù)采用煙氣側(cè)調(diào)節(jié)方法。在煙氣側(cè)調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法有煙氣旁路法、擺動燃燒器傾角法、煙氣再循環(huán)法等；少數(shù)電廠采用蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)再熱汽溫如汽一一汽交換器法等。再熱汽溫的調(diào)節(jié)很少采用噴水調(diào)節(jié)作為主要調(diào)溫手段，而只作為事故噴水或輔助調(diào)溫手段。IllIII8-9什么是導(dǎo)前汽溫微分信號？在動態(tài)和靜態(tài)時，這個信號各有什么特點？為什么？IIIIII答：（1）噴水減溫器后的氣溫信號經(jīng)微分器運算后所得的信號稱為導(dǎo)前氣溫微分信號。IIIIII（2）在動態(tài)時，這個信號作用于調(diào)節(jié)器，產(chǎn)生一個超前的調(diào)節(jié)作用。在靜態(tài)時，導(dǎo)前氣溫不變，該信號經(jīng)微分運算后為55零，保證系統(tǒng)的無差調(diào)節(jié)。(3)因為微分動態(tài)特性為W(sKXSdTS+1d8-10為什么采用導(dǎo)前汽溫微分信號的雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)等效