減溫水的演算法
① 鍋爐過熱減溫水和再熱減溫水的作用分別是什麼
過熱減溫水是為了保護過熱器,還有調節主蒸汽溫度。再熱減溫水保護再熱器。
保證過熱和再熱主蒸汽的參數。
非調節性體溫升高,調定點並未發生移動,而是由於體溫調節障礙(如體溫調節中樞損傷),或散熱障礙(魚鱗版病和環境高溫所致的中樞等)及產熱器官異常(如甲狀腺功能亢進)等,體溫調節機構不能將體溫控制在與調定點相適應的水平上,是權被動的體溫升高。把這類體溫升高稱為過熱。
(1)減溫水的演算法擴展閱讀:
再熱器進口汽溫取決於汽機高壓缸排汽,它是隨負荷降低面降低的,因此再熱汽溫特性也隨負荷而變化,要求溫度控制的設定值也隨負荷而變化。
由於再熱蒸汽壓力低,比熱較過熱蒸汽小,在機組燃燒工況變化時,再熱汽溫的變化較為敏感,面且變化幅度也較過熱蒸汽大。
再熱蒸汽對管壁的冷卻能力比過熱蒸汽差(再熱汽放熱系數僅為過熱汽的五分之一左右),因此要求再熱蒸汽溫控制范圍大,動作快。
② 過熱蒸汽的減溫水溫度多少
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③ 減溫水的介紹
減溫水,顧名思義,用來使溫度降低的水,在熱電聯產行業,減溫水的專業解釋是:用來降低蒸汽溫度,使其符合生產使用要求的純水。
④ 在電廠中的減溫水,一級和二級的有什麼不同。為什麼要叫一級和二級
一級二級減溫水的來源是來自減溫水母管一般來自給水,它進入的是過熱器,一級進低過出口,二級進高過中間集箱,按照減溫水進入集箱的不同所以要叫一級和二級
⑤ 電廠哪裡有減溫水,他們的大概位置在哪裡從#8低加到#1高加之間有減溫水么,他們的大概位置在哪裡
鍋爐側:過熱器側有一級、二級、三級,爐型不同,位置也不同,不過都是在各級過熱器連通管上;再熱器側有事故減溫水、微量噴水減溫,布置在低再進口,或低再和高再之間連通管上;
汽機側:高旁、低旁都有減溫水
⑥ 如何減小超調量
鍋爐溫度控制策略的應用研究
摘要:針對鍋爐汽溫控制的特點,設計了過熱汽溫串級模糊控制系統,介紹了系統的構成、原理
及該系統的優越性,並利用MATLAB模擬軟體進行了模擬分析。
關鍵詞:汽溫;串級模糊控制;系統模擬
0 引言
過熱蒸汽溫度是衡量鍋爐能否正常運行的重要
指標。假如過熱蒸汽溫度過高,若超過了設備部件
(如過熱器管、蒸氣管道、閥門、汽輪機的噴嘴、葉片
等)的允許工作溫度,將使鋼材加速蠕變,從而降低
使用壽命。嚴重的超溫甚至會使管子過熱而爆破。
可能造成過熱器、蒸汽管道和汽輪機的高壓部分損
壞。過熱蒸汽溫度過低,會引起熱耗上升,引起汽輪
機末級蒸汽濕度增加,從而降低汽輪機的內效率,加
劇對葉片的侵蝕。因此在鍋爐運行中,必須保持過
熱汽溫穩定在規定值附近。通常允許變化范圍為額
定值±5℃。目前對鍋爐過熱汽溫調節大都採用導
前汽溫的微分作為補充信號的系統。其系統原理如
圖1所示。
系統針對過熱汽溫調節對象調節通道慣性延遲
大、被調量反饋慢的特點,從對象調節通道找出一個
比被調量反應快的中間信號θ1作為調節器的補充
信號,以改善對象調節通道的動態特性。動態時調
節器根據θ1的微分和θ2這兩個信號而動作。但在
靜態時(調節過程結束後)θ1不再變化,則dθ1/dt=
0,這時過熱器汽溫必然恢復到給定值。實際使用
中,中間信號θ1的引入在一定程度上確實改善了控
制系統的動態特性,但是,影響蒸汽溫度的因素很
多,除減溫水流量的擾動外,負荷的變化,工況的不
穩定,過剩空氣系數等都會導致蒸汽θ2溫度發生波
動。這些波動是無法預知的,無法用精確的數學模
型來描述。由於模糊控制不依賴被控對象的精確數
學模型,它主要是根據人的思維方式,總結人的操作
經驗,完成控製作用,特別適合於大滯後、時變、非線
性場合,因此該文提出一種鍋爐過熱氣溫的串級模
糊控制系統。
1 控制方案的研究設計
串級調節系統是改善大慣性、純滯後系統調節
質量的最有效方法之一,所以設計的控制方案採用
串級模糊控制,其控制系統如圖2所示。
圖2中F為減溫水流量調節閥。P為副調節
器,採用比例調節;FC為主調節器,採用混合模糊控
制器,即一個二維模糊控制器和常規PI調節器並聯
而成,除能夠盡快消除副環外的擾動之外還可以校
正汽溫偏差,保證汽溫控制的精度。
汽溫調節對象由減溫器和過熱器組成,減溫水
流量Wj為對象調節通道的輸入信號,過熱器出口汽
溫θ2為輸出信號。為了改善調節品質,系統中採用
減溫器出口處汽溫θ1作為輔助調節信號(稱為導前
汽溫信號)。當調節機構動作(噴水量變化)後,導
前汽溫信號θ1的反應顯然要比被調量信號θ2早很
多。由於從調節對象中引出了θ1信號,對象調節通
道的動態特性可以看成由兩部分構成:①以減溫水
流量Wj作為輸入信號,減溫器出口處溫度θ1作為
輸出信號的通道,這部分調節通道稱為導前區,傳遞
函數為G01(s);②以減溫器出口處汽溫θ1作為輸入
信號,過熱器出口汽溫θ2為輸出信號的通道,這部
分調節通道稱為惰性區,傳遞函數為G02(s),顯然
導前區G01(s)的延遲和慣性要比惰性區G02(s)小
很多。系統結構如圖3所示。
圖3中有兩個閉合的調節迴路:①由對象調節
通道的惰性區G02(s)、副控制器Gc2(s)、副檢測變送
器Gm2(s)組成的副調節迴路;②由對象調節的導前
區G01(s)、主控制器(PI+混合模糊控制器)、主檢
測變送器Gm1(s)以及副調節迴路組成的主迴路。
引入θ1負反饋而構成的副迴路起到了穩定θ1的作
用,從而使過熱汽溫保持基本不變,因此可以認為副
迴路起著粗調過熱汽溫θ2的作用。而過熱汽溫的
給定值,主要由主控制器(PI+混合模糊控制器)來
嚴格保持。只要θ2不等於給定值,主控制器就會不
斷改變其輸出信號σ2,並通過副調節器去不斷改變
減溫水流量,直到θ2恢復到等於給定值為止。可
見,主調節器的輸出信號σ2相當於副調節器的可變
給定值。穩態時,過熱汽溫等於給定值,而導前汽溫
θ1則不一定等於主調節器輸出值σ2。
當擾動發生在副迴路內,例如當減溫水流量發
生自發性波動(可能是減溫水壓力或蒸汽壓力改
變),由於有副迴路的存在,而且導前區的慣性又很
小,副調節器將能及時動作,快速消除其自發性波
動,從而使過熱汽溫基本不變。當擾動發生在副回
路以外,引起過熱汽溫偏離給定值時,串級系統首先
由主調節器(PI+混合模糊控制器)迅速改變其輸
出校正信號σ2,通過副調節迴路去改變減溫水流
量,使過熱汽溫恢復到給定值。由於主調節器(PI+
混合模糊控制器)的慣性遲延小,故反應迅速。
因此在串級模糊蒸汽溫度控制系統中,副迴路
的任務是盡快消除減溫水流量的自發性擾動和其他
進入副迴路的各種擾動,對過熱汽溫的穩定起粗調
作用。主調節器的任務是保持過熱汽溫等於給定
值。系統在主控制器的設計上將模糊控制與常規的
PI調節器相結合,使控制系統既具有模糊控制響應
快、適應性強的優點,又具有PI控制精度高的特點。
2 模糊控制器的設計
模糊控制是一種基於規則的控制,在設計中不
需要建立被控對象的精確的數學模型。
2.1 模糊控制器的結構設計
該系統以過熱蒸汽的實際溫度T與設定值Td
之間的誤差E=Td-T和誤差變化DE作為輸入語
言變數,系統控制值U為輸出語言變數,構成一個
二維模糊控制器。其結構如圖4所示。
Ku為模糊控制器比例因子,Ke,Kec為量化因子。
Ke:在輸入量化等級確定之後,演算法中改變誤差
輸入論域大小即改變了Ke的值,Ke增大,相當於縮
小誤差的基本論域,起增大誤差變數的控製作用。
若Ke選擇較大,則上升時間變短,但會使系統產生
較大超調,從而過渡過程變長;Ke很小,則系統上升
較慢,快速性差。同時它還直接影響模糊控制系統
的穩態品質。
Kec:Kec選擇較大時,超調量減小,但系統的響應
速度變慢,Kec對超調的抑製作用十分明顯。但在
Ke,Kec和Ku中,系統對Kec的變化最不敏感,一般Kec
可調整范圍較寬,其魯棒性較好,給實際調試帶來很
大方便。
Ku:比例因子Ku實質上是模糊控制器總的增益,
它的大小對系統輸出的影響較大。Ku增大,系統超
調量隨之增大,動態過程加快;反之,Ku減小,系統超
調量減小,動態過程變慢;Ku選擇過大將會導致系統
震盪。由於Ku的敏感性,故可調范圍較小。
模糊控制器可調參數Ke,Kec和Ku對系統性能
的影響各不相同,改變這3個參數可使控制器適用
於不同系統的性能要求。
2.2 模糊概念的確定及模糊化過程
對輸入變數E進行模糊化,選擇語言集為{負
大(NB),負中(NM),負小(NS),零(ZE),正小
(PS),正中(PM),正大(PB)},模糊論域選擇如下
[-n,-n-1,…,-1,0,1,…, n-1, n],E的實際
變化范圍為[-x,x],則量化因子為Ke=n /x。對偏
差變化率DE進行模糊化,選擇合適的模糊論域和
偏差變化率范圍,同理可以計算出相應的模糊量化
因子Kec,在這里為了方便起見,選擇偏差e、偏差變
化率DE具有相同模糊論域。
對於輸出量U,調節范圍為[-R,R],語言集為
{負大(NB),負中(NM),負小(NS),零(ZE),正小
(PS),正中(PM),正大(PB)},模糊論域選擇為[-
m,-m-1,…,-1,0,1,…,m-1,m ],輸出比例
因子為Ku=R /m。
在設計過程中,選取各變數的模糊論域,E=
;DE={-3,-2,-1,0,1,
2,3};U=,輸入量E,DE
及輸出量U模糊集的隸屬函數選擇為三角形,如圖
5所示。
2.3 模糊規則的確定
模糊決策一般都採用「選擇從屬度大」的規則,
在過熱蒸汽溫度調節過程中,當系統的偏差較大時,
系統的快速性為主要矛盾,系統的穩定性控制精度
卻是次要的,這時應使系統快速減小偏差;而當系統
偏差較小時,則要求以保證系統的穩定性及控制精
度為主。因而模糊控制規律應遵循:過熱汽溫上升
速度快,汽溫偏高,則汽溫的控制量應向下浮動;過
熱汽溫下降速度快,汽溫偏低,則汽溫的控制量應向
上浮動。因此採用的模糊控制器的模糊控制規則具
有以下的形式:
if thenU=Ci, i=1,
2,...,n
其中Ai, Bi以及Ci分別為E, EC、和U的模糊子
集。控制規則的多少可視輸入輸出物理量數目及所
需的控制精度而定。由於模糊控制器採用兩個輸入
E, EC,每個輸入分為7級共有49條規則。
按模糊數學推理法則選則表1所示控制規則。
2.4 逆模糊化過程
文中採用的模糊推理方式是常用的Mamdani
的Min-Max-COA法,即前項取小,多規則取大合
成結論,然後取重心得出非模糊化結論的演算法。在
上述規則中,Ai,Bi, Ci分別為論域E,DE,U的模糊
子集,根據上述規則可推出模糊關系Ri=ExDE,這
里採用的最小運算規則,在按最大—最小合成(max
-min composition)推理演算法求得控制器輸出的模糊
子集為U=(ExDE)·Ri,其中「·」為合成運算,非
模糊化後的結論即為輸出U的修正值。逆模糊化
方法採用重心平均法(centroid of area)。
3 系統模擬
為了說明串級模糊控制系統在鍋爐過熱蒸汽溫
度的控制上有更好的調節效果,分別搭建具有導前
微分信號控制系統和串級模糊控制系統的模擬框
圖。在保持相同輸入信號條件下設置兩系統被控對
象為相同的參數,以利於比較。
考慮到在實際應用中,各種隨機擾動的影響及
過程的復雜性,被控對象有著大慣性、純滯後的特
性,設系統的主副被控對象的數學模型分別為:
兩系統模擬方框圖搭建分別如圖6、圖7所示;
過熱汽溫響應曲線分別如圖8、圖9所示。
從模擬曲線可以很清楚的看到:串級模糊控制
系統應用在鍋爐過熱蒸汽溫度控制上能夠獲得比具
有導前微分信號控制系統更好的調節效果。具有導
前微分信號的控制系統模擬曲線有振盪,有超調,動
態過渡時間長,誤差大。而串級模糊控制系統模擬
曲線基本無振盪,無超調,動態過渡時間短,誤差小,
有較好的控製品質。
根據現場鍋爐運行情況,為了能
更好地說明問題,在保持兩個系統中
各調節器、控制器參數不變的情況下,
同時改變兩個系統的被控對象的參
數。
W02=e-5s12s+1
觀察模擬曲線,如圖10、圖11所
示。
由於被控對象在電廠中各種設備復雜的運行環
境下,一直處於波動狀態,改變主被控對象參數後而
其他參數保持不變時,具有導前微分信號的控制系
⑦ 噴水式減溫器的工作原理是怎樣的常用什麼減溫水
高溫蒸汽從減溫器進口端被引入文丘里管,而水經文丘里管喉部噴嘴噴入,形成霧狀水珠與高速蒸汽流充分混合,並經一定長度的套管,由另一端引出減溫器。這樣噴入的水吸收了過熱蒸汽的熱量而變為蒸汽,使汽溫降低。由於對減溫水的品質要求很高,有些鍋爐利用自製冷凝水作為減溫水水源。但現代高參數鍋爐的給水品質很高,所以廣泛採用鍋爐給水作為減溫水源,這樣就大大減化了設備系統。
⑧ 電廠的減溫減壓器出來的減溫水怎麼處理這部分水直接排除太浪費了。求減溫減壓器原理(不要結構圖)
現在電廠都宣傳的是零排放了,沒有直接排掉的都是循環利用,減溫減壓原理都是使用一路常溫常壓的水,中間用調節閥控制混合後的水的溫度壓力。