旋膜式除氧器溫度控制系統性能特點說明

       旋膜式除氧器溫度控制系統性能特點說明，針對旋膜式除氧器系統大滯后、大慣性、非線性以及難以建立精確的動態(tài)數學模型等特點，控制系統能較好地滿足除氧工藝要求，提高了旋膜式除氧器溫度控制系統的精度和工作效率。
       鍋爐及旋膜式系統的氧腐蝕是鍋爐安全運行的一大隱患，目前常用的減緩或消除鍋爐中氧腐蝕的方法是旋膜式除氧。影響旋膜式除氧器除氧效果的主要因素有溫度、壓力和水位，這三者之間具有非線性、時變性和耦合性等特點，因此，旋膜式除氧器的精確控制成為國內外很多學者關注的問題。
       提出運用策略控制的方法來控制旋膜式除氧器，通過仿真研究證明該方法對旋膜式除氧器的啟動和過渡過程控制效果良好。
       采用模糊控制技術對旋膜式除氧器水位進行多變量控制，仿真了機組負荷變化，旋膜式除氧器水位也發(fā)生相應階躍變化響應的幾種情況。
       提出在旋膜式除氧器水溫和水位的單回路調節(jié)系統中增加前饋控制回路，實現旋膜式除氧器水溫和水位控制的穩(wěn)定和快速作用。
       針對旋膜式除氧器水位自動調節(jié)系統投入難的問題，定性分析了癥結所在，提出在常規(guī)控制系統的基礎上采用協調控制策略進行控制，在實際運用中取得了較為理想的效果。雖然國內外對鍋爐以及旋膜式除氧器的控制研究很多，也取得了一些成果，但都主要偏重于旋膜式除氧器的壓力和水位的控制以及多臺旋膜式除氧器的并行運行控制方面，主要從旋膜式除氧器的溫度變化方面考慮，結合旋膜式除氧器的壓力和水位變化來控制旋膜式除氧器，以求達到理想的除氧效果。
1旋膜式除氧器數學模型及控制系統方案設計
1.1數學模型
       絕大多數熱工被控對象具有自平衡能力，并且有純滯后的多階慣性環(huán)節(jié)。在確定旋膜式除氧器溫度控制系統的傳遞函數時，認為它們是等容多階的傳遞函數，根據旋膜式除氧器溫度控制系統的動態(tài)特性分析用二階慣性環(huán)節(jié)和一個延時環(huán)節(jié)來近似，這樣就可以得到旋膜式除氧器系統的傳遞函數。
1.2系統方案設計
       旋膜式除氧器溫度控制的基本任務是在電站鍋爐負荷寬幅波動、旋膜式除氧器給水流量擾動等因素的作用下，將旋膜式除氧器內的溫度控制在104±3℃范圍內，從而滿足旋膜式除氧器除氧工藝的要求，使電站鍋爐安全、平穩(wěn)地運行。為使系統具有較好的動、靜態(tài)性能，采用閉環(huán)控制，如圖1所示。
       旋膜式除氧器系統是一個大滯后系統，使用常規(guī)PID控制時，往往難以取得好的效果，這是因為被調量不能及時反映系統受到的擾動，調節(jié)器的動作需經過純滯后時間以后才能影響被調量，使之受到控制，當滯后時間較大時，會引起系統的響應超調過大或發(fā)生振蕩。而模糊控制具有快速性、靈活性和適應性強等特點，當應用于非線性系統時，能夠達到很好的控制效果。將常規(guī)的PID控制算法和模糊控制算法相結合，應用于旋膜式除氧器溫度控制系統中，使旋膜式除氧器控制系統既具有模糊控制的優(yōu)點，又具有PID控制的優(yōu)點。
       旋膜式除氧器的工作環(huán)境復雜，影響旋膜式除氧器溫度的因素很多，因此，系統的特性會不斷地發(fā)生一些變化，在設計控制器時，要將這些因素綜合考慮，即對時變的參數應具有一定的參考性。采用溫度控制算法實現的旋膜式除氧器溫度控制系統，在旋膜式除氧器不同工況下具有較好的控制效果，滿足旋膜式除氧器的工藝要求。