CN102200272A - 一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统 - Google Patents

一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统，属电站锅炉的电路自动控制系统，解决了对大型锅炉主蒸汽温度的动态跟综和稳定控制的技术问题。包括PID模块、汽包压力、机组负荷、总燃料量、A/D转换器、D/A转换器、减温水调整门和锅炉的主蒸汽温度传感器，采用分散控制系统中的函数模块、微分模块、除法模块、乘法模块、加减模块、定值模块、选择模块、脉冲模块、小选模块、搭建成实时在线优化电路，构成一个独立的动态跟踪和稳定控制的自动控制系统，解决了对大型锅炉主蒸汽温度的动态跟综和稳定控制的技术问题，可提高锅炉的热经济性指标并达到节能减排的目的。

Description

一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，特别涉及一种大型电站锅炉主蒸汽温度的PID闭环自动控制系统。
背景技术
现有的大型电站锅炉主蒸汽温度大多是采用串级固定参数的PID闭环自动控制系统来完成。由于大型电站锅炉的特点是非线性、大惯性、大滞后，因此，这种传统的串级闭环控制系统对大型锅炉负荷的变化、锅炉给水量的变化，以及锅炉机组负荷调峰时的变化不能动态迅速地完成对锅炉主蒸汽温度的调节控制，造成大型锅炉主蒸汽温度的控制性能下降，甚至达不到控制指标的要求，直接影响到了锅炉的安全经济运行。
发明内容
本发明提供的一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统解决了现有的闭环控制系统对锅炉负荷的变化，锅炉给水量的变化，以及锅炉机组负荷调峰时的变化不能动态迅速地完成对锅炉主蒸汽温度的调节控制，造成大型锅炉主蒸汽温度的控制性能下降的技术问题。
本发明是通过以下方案解决以上问题的：
一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统，包括电站锅炉、A/D转换器、D/A转换器和电站锅炉的主蒸汽温度传感器，电站锅炉所在机组的总燃料量指令                                                
Figure 250435DEST_PATH_IMAGE001
与前馈通道模块的输入端i1连接，电站锅炉的屏过出口第一主蒸汽温度传感器T1的输出端与第一A/D转换器M2的输入端i2 相连接，屏过出口第二主蒸汽温度传感器T2的输出端与第二A/D转换器M3的输入端i3相连接，屏过入口第三主蒸汽温度传感器T3的输出端与第三A/D转换器M4的输入端i4相连接接，屏过入口第四主蒸汽温度传感器T4的输出端与第四A/D转换器M5的输入端i5相连接，电站锅炉所在机组的汽包压力信号Pb与蒸汽焓值校正模块的输入端i6相连接，汽包压力信号Pb同时与过热度保护模块的输入端i7连接， 所述的第一A/D转换器M2的输出端o2 与第一二取一模块N1的输入端连接在一起，所述的第二A/D转换器M3的输出端o3与第第一二取一模块N1的另一输入端连接在一起，所述的第三A/D转换器M4的输出端o4与第二二取一模块N2的输入端连接在一起，所述的第四A/D转换器M5的输出端o5与第二二取一模块N2的另一输入端连接在一起，所述的第一二取一模块N1的输出端θ2与第一加减模块J1的负端连接在一起，所述的第二二取一模块N2的输出端θ3与微分模块的输入端、过热度保护模块输入端分别连接在一起，屏过出口汽温设定值模块的输出端θ20与第一加减模块J1的正输入端连接在一起，所述的第一加减模块J1的输出端与除法模块的输入端x1连接在一起，所述的蒸汽焓值校正系数模块的输出端与除法模块的另一输入端x2连接在一起，所述的除法模块的输出端x3与第二加减模块J2的正输入端连接在一起，前馈通道模块的输出端x4与第二加减模块J2的负输入端连接在一起，所述的微分模块的输出端x5与第三加减模块J3的正输入端连接在一起，所述的第二加减模块J2的输出端x6与加减模块J3的负输入端连接在一起，所述的加减模块J3的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X7连接在一起，所述的过热度保护模块的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X8连接在一起，所述的第一小值比较模块Z1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的输入端X9连接在一起，主燃料跳闸指令MFT与时间脉冲模块S1的输入端连接在一起，所述的时间脉冲模块S1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的开关输入端R1连接在一起，所述的函数模块f(x)的输入端与机组负荷N连接在一起，所述的函数模块f(x)的输出端与PID模块的p1端连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端与乘法模块F1的输入端X21连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端又与加减模块J4的正输入端X10连接在一起，第五设定值模块K5的输出端与第四加减模块J4的另一正输入端X11连接在一起，第六设定值模块K6的输出端与第四加减模块J4的负输入端X12连接在一起，第一设定值模块K1的输出端与第一乘法模块F1的输入端X13连接在一起，第一乘法模块F1的输出端与第二小值比较模块Z2的输入端X14连接在一起，第三设定值模块K3的输出端与第二小值比较模块Z2的另一输入端X15连接在一起，第二小值比较模块Z2的输出端与第一D/A转换器M6的输入端X16连接在一起，所述的第一D/A转换器M6的输出端与电站锅炉的第一电动喷水调整门AA101的信号输入端连接在一起，所述的第四加减模块J4的输出端与第二乘法模块F2的输入端X17连接在一起，第二乘法模块F2的输出端与大值比较模块Z3的输入端X18连接在一起，第四设定值模块K4的输出端与大值比较模块Z3的另一输入端X19连接在一起，所述的大值比较模块Z3的输出端与第二D/A转换器M7的输入端X20连接在一起，所述的第二D/A转换器M7的输出端与电站锅炉的第二电动喷水调整门AA102的信号输入端连接在一起。
本发明将影响电站锅炉温度的各动态参数引入电站锅炉的主蒸汽温度PID闭环控制系统，实现了对大型锅炉的主蒸汽温度的动态跟综和稳定控制，可提高锅炉的热经济性指标并达到节能减排的目的。
附图说明
图1是本发明电路结构示意图。
具体实施方式
一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统，包括电站锅炉、A/D转换器、D/A转换器和电站锅炉的主蒸汽温度传感器，电站锅炉所在机组的总燃料量指令
Figure 30172DEST_PATH_IMAGE001
与前馈通道模块的输入端i1连接，电站锅炉的屏过出口第一主蒸汽温度传感器T1的输出端与第一A/D转换器M2的输入端i2 相连接，屏过出口第二主蒸汽温度传感器T2的输出端与第二A/D转换器M3的输入端i3相连接，屏过入口第三主蒸汽温度传感器T3的输出端与第三A/D转换器M4的输入端i4相连接接，屏过入口第四主蒸汽温度传感器T4的输出端与第四A/D转换器M5的输入端i5相连接，电站锅炉所在机组的汽包压力信号Pb与蒸汽焓值校正模块的输入端i6相连接，汽包压力信号Pb同时与过热度保护模块的输入端i7连接， 所述的第一A/D转换器M2的输出端o2 与第一二取一模块N1的输入端连接在一起，所述的第二A/D转换器M3的输出端o3与第第一二取一模块N1的另一输入端连接在一起，所述的第三A/D转换器M4的输出端o4与第二二取一模块N2的输入端连接在一起，所述的第四A/D转换器M5的输出端o5与第二二取一模块N2的另一输入端连接在一起，所述的第一二取一模块N1的输出端θ2与第一加减模块J1的负端连接在一起，所述的第二二取一模块N2的输出端θ3与微分模块的输入端、过热度保护模块输入端分别连接在一起，屏过出口汽温设定值模块的输出端θ20与第一加减模块J1的正输入端连接在一起，所述的第一加减模块J1的输出端与除法模块的输入端x1连接在一起，所述的蒸汽焓值校正系数模块的输出端与除法模块的另一输入端x2连接在一起，所述的除法模块的输出端x3与第二加减模块J2的正输入端连接在一起，前馈通道模块的输出端x4与第二加减模块J2的负输入端连接在一起，所述的微分模块的输出端x5与第三加减模块J3的正输入端连接在一起，所述的第二加减模块J2的输出端x6与加减模块J3的负输入端连接在一起，所述的加减模块J3的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X7连接在一起，所述的过热度保护模块的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X8连接在一起，所述的第一小值比较模块Z1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的输入端X9连接在一起，主燃料跳闸指令MFT与时间脉冲模块S1的输入端连接在一起，所述的时间脉冲模块S1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的开关输入端R1连接在一起，所述的函数模块f(x)的输入端与机组负荷N连接在一起，所述的函数模块f(x)的输出端与PID模块的p1端连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端与乘法模块F1的输入端X21连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端又与加减模块J4的正输入端X10连接在一起，第五设定值模块K5的输出端与第四加减模块J4的另一正输入端X11连接在一起，第六设定值模块K6的输出端与第四加减模块J4的负输入端X12连接在一起，第一设定值模块K1的输出端与第一乘法模块F1的输入端X13连接在一起，第一乘法模块F1的输出端与第二小值比较模块Z2的输入端X14连接在一起，第三设定值模块K3的输出端与第二小值比较模块Z2的另一输入端X15连接在一起，第二小值比较模块Z2的输出端与第一D/A转换器M6的输入端X16连接在一起，所述的第一D/A转换器M6的输出端与电站锅炉的第一电动喷水调整门AA101的信号输入端连接在一起，所述的第四加减模块J4的输出端与第二乘法模块F2的输入端X17连接在一起，第二乘法模块F2的输出端与大值比较模块Z3的输入端X18连接在一起，第四设定值模块K4的输出端与大值比较模块Z3的另一输入端X19连接在一起，所述的大值比较模块Z3的输出端与第二D/A转换器M7的输入端X20连接在一起，所述的第二D/A转换器M7的输出端与电站锅炉的第二电动喷水调整门AA102的信号输入端连接在一起。

Claims (2)

1.一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统，包括电站锅炉、A/D转换器、D/A转换器和电站锅炉的主蒸汽温度传感器，其特征在于，电站锅炉所在机组的总燃料量指令                                               
Figure 2011101110166100001DEST_PATH_IMAGE002
与前馈通道模块的输入端i1连接，电站锅炉的屏过出口第一主蒸汽温度传感器T1的输出端与第一A/D转换器M2的输入端i2 相连接，屏过出口第二主蒸汽温度传感器T2的输出端与第二A/D转换器M3的输入端i3相连接，屏过入口第三主蒸汽温度传感器T3的输出端与第三A/D转换器M4的输入端i4相连接接，屏过入口第四主蒸汽温度传感器T4的输出端与第四A/D转换器M5的输入端i5相连接，电站锅炉所在机组的汽包压力信号Pb与蒸汽焓值校正模块的输入端i6相连接，汽包压力信号Pb同时与过热度保护模块的输入端i7连接， 所述的第一A/D转换器M2的输出端o2 与第一二取一模块N1的输入端连接在一起，所述的第二A/D转换器M3的输出端o3与第第一二取一模块N1的另一输入端连接在一起，所述的第三A/D转换器M4的输出端o4与第二二取一模块N2的输入端连接在一起，所述的第四A/D转换器M5的输出端o5与第二二取一模块N2的另一输入端连接在一起，所述的第一二取一模块N1的输出端θ2与第一加减模块J1的负端连接在一起，所述的第二二取一模块N2的输出端θ3与微分模块的输入端、过热度保护模块输入端分别连接在一起，屏过出口汽温设定值模块的输出端θ20与第一加减模块J1的正输入端连接在一起，所述的第一加减模块J1的输出端与除法模块的输入端x1连接在一起，所述的蒸汽焓值校正系数模块的输出端与除法模块的另一输入端x2连接在一起，所述的除法模块的输出端x3与第二加减模块J2的正输入端连接在一起，前馈通道模块的输出端x4与第二加减模块J2的负输入端连接在一起，所述的微分模块的输出端x5与第三加减模块J3的正输入端连接在一起，所述的第二加减模块J2的输出端x6与加减模块J3的负输入端连接在一起，所述的加减模块J3的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X7连接在一起，所述的过热度保护模块的输出端与第一小值比较模块Z1的输入端X8连接在一起，所述的第一小值比较模块Z1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的输入端X9连接在一起，主燃料跳闸指令MFT与时间脉冲模块S1的输入端连接在一起，所述的时间脉冲模块S1的输出端与锅炉自动控制系统中的PID模块的开关输入端R1连接在一起，所述的函数模块f(x)的输入端与机组负荷N连接在一起，所述的函数模块f(x)的输出端与PID模块的p1端连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端与乘法模块F1的输入端X21连接在一起，所述的锅炉自动控制系统中的PID模块的输出端又与加减模块J4的正输入端X10连接在一起，第五设定值模块K5的输出端与第四加减模块J4的另一正输入端X11连接在一起，第六设定值模块K6的输出端与第四加减模块J4的负输入端X12连接在一起，第一设定值模块K1的输出端与第一乘法模块F1的输入端X13连接在一起，第一乘法模块F1的输出端与第二小值比较模块Z2的输入端X14连接在一起，第三设定值模块K3的输出端与第二小值比较模块Z2的另一输入端X15连接在一起，第二小值比较模块Z2的输出端与第一D/A转换器M6的输入端X16连接在一起，所述的第一D/A转换器M6的输出端与电站锅炉的第一电动喷水调整门AA101的信号输入端连接在一起，所述的第四加减模块J4的输出端与第二乘法模块F2的输入端X17连接在一起，第二乘法模块F2的输出端与大值比较模块Z3的输入端X18连接在一起，第四设定值模块K4的输出端与大值比较模块Z3的另一输入端X19连接在一起，所述的大值比较模块Z3的输出端与第二D/A转换器M7的输入端X20连接在一起，所述的第二D/A转换器M7的输出端与电站锅炉的第二电动喷水调整门AA102的信号输入端连接在一起。
2.如权利要求1所述的一种大型锅炉主蒸汽温度的控制系统，其特征在于，所述的电站锅炉为200兆瓦以上的煤粉燃烧锅炉。
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