CN105135425A - 带液阻调速器的一次风机控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种带液阻调速器的一次风机控制系统及其控制方法，本发明属于带液阻调速器的一次风机自动控制技术领域，目的是解决现有锅炉的一次风系统一直未能投入自动控制，始终运行在手动状态，影响锅炉稳定及经济运行的技术问题，它包括一次风机入口挡板控制装置和液阻调速器控制装置；一次风机入口挡板控制装置包括第一函数发生器、第一加法器等，第一函数发生器的输入端与A输入接口连接，第一函数发生器的输出端与第一加法器的第一输入端连接；液阻调速器控制装置包括第二函数发生器、第三加法器等，第二函数发生器的输入端与B输入接口连接，第二函数发生器的输出端与第三加法器的第一输入端连接，本发明具有能够使锅炉稳定及经济运行优点。

Description

带液阻调速器的一次风机控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于带液阻调速器的一次风机自动控制技术领域，特别涉及一种带液阻调速器的一次风机控制系统及其控制方法。

背景技术

具有裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉，如果配置有带液阻调速器的一次风机，一次风控制系统通常分为一次风压控制和一次风量控制两部分。一次风压通过液阻调速器来控制，由于液阻调速器调节特性差，不能频繁动作，且当液阻调速器位置超过80％时容易引起风机振动大而跳闸，导致锅炉跳闸。一次风量通过一次风挡板开度来控制，但运行实践表明，此种调节方式极易引发“翻床”事故。故一次风挡板只用来平衡两侧床压，防止“翻床”，不能参与一次风量的控制，无法满足调节要求。所以，现有具有裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉的一次风系统一直未能投入自动控制，始终运行在手动状态，直接影响锅炉的稳定及经济运行。因此，急需一种新的控制的策略，以解决现有具有裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉的一次风系统一直未能投入自动控制，始终运行在手动状态，直接影响锅炉的稳定及经济运行的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有具有裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉的一次风系统一直未能投入自动控制，始终运行在手动状态，直接影响锅炉的稳定及经济运行的技术问题，提供一种带液阻调速器的一次风机控制系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种带液阻调速器的一次风机控制系统，其中：它包括一次风机入口挡板控制装置和液阻调速器控制装置；

所述一次风机入口挡板控制装置包括第一函数发生器、第一加法器、第一偏置设置器、第二加法器、PD控制器、乘法器、第一固定参数设置器、第一减法器和第一PID控制器，第一函数发生器的输入端与A输入接口连接，第一函数发生器的输出端与第一加法器的第一输入端连接，第一偏置设置器的输出端与第一加法器的第二输入端连接，第一加法器的输出端与第二加法器的第一输入端连接，第二加法器的第二输入端与乘法器的输出端连接，乘法器的第一输入端与PD控制器的输出端连接，乘法器的第二输入端与第一固定参数设置器的输出端连接，PD控制器的输入端与B输入接口连接，第二加法器的输出端与第一减法器的正值输入端连接，第一减法器的负值输入端与C输入接口连接，第一减法器的输出端与第一PID控制器的输入端连接，第一PID控制器的输出端与一次风机入口挡板控制器的控制信号输入端连接；

所述液阻调速器控制装置包括第二函数发生器、第三加法器、第二偏置设置器、限速器、第二固定参数设置器、第一小值选择器、第三固定参数设置器、第二减法器、第二小值选择器、第三减法器、第四固定参数设置器、第三小值选择器、大值选择器、第五固定参数设置器和第二PID控制器，第二函数发生器的输入端与B输入接口连接，第二函数发生器的输出端与第三加法器的第一输入端连接，第三加法器的第二输入端与第二偏置设置器的输出端连接，第三加法器的输出端与限速器的第一输入端连接，限速器的第二输入端与第二固定参数设置器的输出端连接，限速器的输出端与第一小值选择器的第一输入端连接，第一小值选择器的第二输入端与第三固定参数设置器的输出端连接，第一小值选择器的输出端与第二减法器的正值输入端连接，第二减法器的负值输入端与D输入接口连接，第二减法器的输出端与第二小值选择器的第一输入端连接，第三减法器的输出端与第二小值选择器的第二输入端和大值选择器的第一输入端连接，第三减法器的正值输入端与E输入接口连接，第三减法器的负值输入端与第四固定参数设置器的输出端连接，大值选择器的第二输入端与第五固定参数设置器的输出端连接，第二小值选择器的输出端与第三小值选择器的第一输入端连接，第三小值选择器的第二输入端与大值选择器的输出端连接，第三小值选择器的输出端与第二PID控制器的输入端连接，第二PID控制器的输出端与液阻调速器的控制器的控制信号输入端连接；

所述A输入接口接锅炉负荷指令,B输入接口接机组负荷指令,C输入接口接一次风量测量值,D输入接口接液阻调速器的位置测量值指令,E输入接口接一次风机入口挡板开度值指令。

所述液阻调速器控制装置还包括平均值运算器，所述平均值运算器设有两个输入端，所述液阻调速器控制装置的E输入接口与平均值运算器的第一输入端连接，液阻调速器控制装置的F输入接口与平均值运算器的第二输入端连接，平均值运算器的输出端与第三减法器的正值输入端连接，所述E输入接口接本带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令，F输入接口接另一个带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令。

所述的带液阻调速器的一次风机系统的控制方法，其中：它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传给第一加法器；

(2)第一加法器将一次风量指令值与第一偏置设置器设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器；

(3)PD控制器将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器，乘法器将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器；

(4)第二加法器将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器；

(5)第一减法器将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器；

(6)第一PID控制器将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器，一次风机入口挡板控制器根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器；

(2)第三加法器将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器；

(3)限速器将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器；

(4)第一小值选择器将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器的正值输入端；

(5)第二减法器将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器；

(6)第三减法器将一次风机入口挡板开度值与第四固定参数设置器设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器和大值选择器；

(7)第二小值选择器将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器；

(8)大值选择器将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器；

(9)第三小值选择器将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器；

(10)第二PID控制器将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器的执行器，一次风机液阻调速器的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器位置。

进一步的带液阻调速器的一次风机控制系统的控制方法，其中：它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传给第一加法器；

(2)第一加法器将一次风量指令值与第一偏置设置器设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器；

(3)PD控制器将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器，乘法器将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器；

(4)第二加法器将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器；

(5)第一减法器将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器；

(6)第一PID控制器将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器，一次风机入口挡板控制器根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器；

(2)第三加法器将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器；

(3)限速器将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器；

(4)第一小值选择器将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器的正值输入端；

(5)第二减法器将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器；

(6)平均值运算器将E输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值和F输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值作平均值运算后得到一次风机入口挡板开度平均值，并将一次风机入口挡板开度平均值传给第三减法器；

(7)第三减法器将一次风机入口挡板开度平均值与第四固定参数设置器设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器和大值选择器；

(8)第二小值选择器将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器；

(9)大值选择器将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器；

(10)第三小值选择器将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器；

(11)第二PID控制器将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器的执行器，一次风机液阻调速器的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器位置。

由于本发明采用了上述技术方案，解决了现有具有裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉的一次风系统一直未能投入自动控制，始终运行在手动状态，直接影响锅炉的稳定及经济运行的技术问题，与背景技术相比，本发明具有以下的优点：

(1)采用了一次风量控制替代一次风压控制的策略，通过一次风机入口挡板和液阻调速器配合，协调控制一次风量；

(2)采用了液阻调速器位置直接与机组负荷指令对应，尽量减少液阻调速器频繁动作，保证一次风机稳定运行；

(3)操作人员可以进行手动偏置设定偏置量，一次风量设定值根据锅炉负荷指令变化，并加入机组负荷指令的微分前馈；

(4)可以通过限制一次风机入口挡板最小开度，达到充分节能的效果；

(5)可以通过限制液阻调速器最大位置，达到防止一次风机跳闸的目的。

本发明避免了因一次风机液阻位置太大而振动引发的锅炉跳闸事故，最大限度发挥了液阻调速器的作用，并使挡板开度大于最小设定开度以实现节能的目的。

附图说明

图1是本发明的第一种结构示意图；

图2是本发明的另一种结构示意图；

图3是本发明锅炉一次风机的安装结构示意图；

图中：1——第一函数发生器，2——第一加法器，3——第一偏置设置器，4——第二加法器，5——PD控制器，6——乘法器，7——第一固定参数设置器，8——第一减法器，9——第一PID控制器，10——一次风机入口挡板控制器，11——第二函数发生器，12——第三加法器，13——第二偏置设置器，14——限速器，15——第二固定参数设置器，16——第一小值选择器，17——第三固定参数设置器，18——第二减法器，19——第二小值选择器，20——平均值运算器，21——第三减法器，22——第四固定参数设置器，23——第三小值选择器，24——大值选择器，25——第五固定参数设置器，26——第二PID控制器，27——液阻调速器的控制器，28——带液阻调速器的一次风机，29——锅炉，30——带液阻调速器的一次风机，31——带液阻调速器的一次风机控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明：

实施例1

如图1所示，本实施例中的带液阻调速器的一次风机控制系统，它包括一次风机入口挡板控制装置和液阻调速器控制装置；

所述一次风机入口挡板控制装置包括第一函数发生器1、第一加法器2、第一偏置设置器3、第二加法器4、PD控制器5、乘法器6、第一固定参数设置器7、第一减法器8和第一PID控制器9，第一函数发生器1的输入端与A输入接口连接，第一函数发生器1的输出端与第一加法器2的第一输入端连接，第一偏置设置器3的输出端与第一加法器2的第二输入端连接，第一加法器2的输出端与第二加法器4的第一输入端连接，第二加法器4的第二输入端与乘法器6的输出端连接，乘法器6的第一输入端与PD控制器5的输出端连接，乘法器6的第二输入端与第一固定参数设置器7的输出端连接，PD控制器5的输入端与B输入接口连接，第二加法器4的输出端与第一减法器8的正值输入端连接，第一减法器8的负值输入端与C输入接口连接，第一减法器8的输出端与第一PID控制器9的输入端连接，第一PID控制器9的输出端与一次风机入口挡板控制器10的控制信号输入端连接；

所述液阻调速器控制装置包括第二函数发生器11、第三加法器12、第二偏置设置器13、限速器14、第二固定参数设置器15、第一小值选择器16、第三固定参数设置器17、第二减法器18、第二小值选择器19、第三减法器21、第四固定参数设置器22、第三小值选择器23、大值选择器24、第五固定参数设置器25和第二PID控制器26，第二函数发生器11的输入端与B输入接口连接，第二函数发生器11的输出端与第三加法器12的第一输入端连接，第三加法器12的第二输入端与第二偏置设置器13的输出端连接，第三加法器12的输出端与限速器14的第一输入端连接，限速器14的第二输入端与第二固定参数设置器15的输出端连接，限速器14的输出端与第一小值选择器16的第一输入端连接，第一小值选择器16的第二输入端与第三固定参数设置器17的输出端连接，第一小值选择器16的输出端与第二减法器18的正值输入端连接，第二减法器18的负值输入端与D输入接口连接，第二减法器18的输出端与第二小值选择器19的第一输入端连接，第三减法器21的输出端与第二小值选择器19的第二输入端和大值选择器24的第一输入端连接，第三减法器21的正值输入端与E输入接口连接，第三减法器21的负值输入端与第四固定参数设置器22的输出端连接，大值选择器24的第二输入端与第五固定参数设置器25的输出端连接，第二小值选择器19的输出端与第三小值选择器23的第一输入端连接，第三小值选择器23的第二输入端与大值选择器24的输出端连接，第三小值选择器23的输出端与第二PID控制器26的输入端连接，第二PID控制器26的输出端与液阻调速器的控制器27的控制信号输入端连接；

所述A输入接口接锅炉负荷指令,B输入接口接机组负荷指令,C输入接口接一次风量测量值,D输入接口接液阻调速器的位置测量值指令,E输入接口接一次风机入口挡板开度值指令。

带液阻调速器的一次风机28在一次风机入口挡板控制器10和液阻调速器的控制器27的共同控制下达到最佳工作状态。

上述带液阻调速器的一次风机控制系统的控制方法，它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器1将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传给第一加法器2；

(2)第一加法器2将一次风量指令值与第一偏置设置器3设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器4；

(3)PD控制器5将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器6，乘法器6将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器7提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器4；

(4)第二加法器4将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器8；

(5)第一减法器8将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器9；

(6)第一PID控制器9将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器10，一次风机入口挡板控制器10根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器11将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器12；

(2)第三加法器12将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器13设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器14；

(3)限速器14将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器15设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器16；

(4)第一小值选择器16将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器17设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器18的正值输入端；

(5)第二减法器18将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器19；

(6)第三减法器21将一次风机入口挡板开度值与第四固定参数设置器22设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器19和大值选择器24；

(7)第二小值选择器19将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器23；

(8)大值选择器24将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器25设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器23；

(9)第三小值选择器23将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器26；

(10)第二PID控制器26将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器27的执行器，一次风机液阻调速器27的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器27位置。

实施例2

如图2所示，本实施例中的带液阻调速器的一次风机控制系统，其所述液阻调速器控制装置还包括平均值运算器20，所述平均值运算器20设有两个输入端，所述液阻调速器控制装置的E输入接口与平均值运算器20的第一输入端连接，液阻调速器控制装置的F输入接口与平均值运算器20的第二输入端连接，平均值运算器20的输出端与第三减法器21的正值输入端连接。本实施例所述E输入接口接本带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令，F输入接口接另一个带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令。

本实施例的带液阻调速器的一次风机控制系统的其他结构和连接关系与实施例1中的带液阻调速器的一次风机控制系统的相同。

本实施例的带液阻调速器的一次风机控制系统的控制方法，它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器1将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传

给第一加法器2；

(2)第一加法器2将一次风量指令值与第一偏置设置器3设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器4；

(3)PD控制器5将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器6，乘法器6将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器7提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器4；

(4)第二加法器4将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器8；

(5)第一减法器8将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器9；

(6)第一PID控制器9将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器10，一次风机入口挡板控制器10根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器11将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器12；

(2)第三加法器12将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器13设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器14；

(3)限速器14将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器15设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器16；

(4)第一小值选择器16将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器17设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器18的正值输入端；

(5)第二减法器18将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器19；

(6)平均值运算器20将E输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值和F输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值作平均值运算后得到一次风机入口挡板开度平均值，并将一次风机入口挡板开度平均值传给第三减法器21；

(7)第三减法器21将一次风机入口挡板开度平均值与第四固定参数设置器22设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器19和大值选择器24；

(8)第二小值选择器19将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器23；

(9)大值选择器24将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器25设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器23；

(10)第三小值选择器23将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器26；

(11)第二PID控制器26将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器27的执行器，一次风机液阻调速器27的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器27位置。

如图3所示，使用本实施例中的带液阻调速器的一次风机控制系统的裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉控制系统，其裤衩结构的双炉膛循环流化床锅炉29的两台带液阻调速器的一次风机30均使用本实施例中的带液阻调速器的一次风机控制系统31，每台带液阻调速器的一次风机的控制系统31的F输入接口与另一台带液阻调速器的一次风机的控制系统31的E输入接口连接，以实现一次风机挡板开度和液阻位置相互协调的目的。

Claims (4)

1.一种带液阻调速器的一次风机控制系统，其特征在于：它包括一次风机入口挡板控制装置和液阻调速器控制装置；

所述一次风机入口挡板控制装置包括第一函数发生器(1)、第一加法器(2)、第一偏置设置器(3)、第二加法器(4)、PD控制器(5)、乘法器(6)、第一固定参数设置器(7)、第一减法器(8)和第一PID控制器(9)，第一函数发生器(1)的输入端与A输入接口连接，第一函数发生器(1)的输出端与第一加法器(2)的第一输入端连接，第一偏置设置器(3)的输出端与第一加法器(2)的第二输入端连接，第一加法器(2)的输出端与第二加法器(4)的第一输入端连接，第二加法器(4)的第二输入端与乘法器(6)的输出端连接，乘法器(6)的第一输入端与PD控制器(5)的输出端连接，乘法器(6)的第二输入端与第一固定参数设置器(7)的输出端连接，PD控制器(5)的输入端与B输入接口连接，第二加法器(4)的输出端与第一减法器(8)的正值输入端连接，第一减法器(8)的负值输入端与C输入接口连接，第一减法器(8)的输出端与第一PID控制器(9)的输入端连接，第一PID控制器(9)的输出端与一次风机入口挡板控制器(10)的控制信号输入端连接；

所述液阻调速器控制装置包括第二函数发生器(11)、第三加法器(12)、第二偏置设置器(13)、限速器(14)、第二固定参数设置器(15)、第一小值选择器(16)、第三固定参数设置器(17)、第二减法器(18)、第二小值选择器(19)、第三减法器(21)、第四固定参数设置器(22)、第三小值选择器(23)、大值选择器(24)、第五固定参数设置器(25)和第二PID控制器(26)，第二函数发生器(11)的输入端与B输入接口连接，第二函数发生器(11)的输出端与第三加法器(12)的第一输入端连接，第三加法器(12)的第二输入端与第二偏置设置器(13)的输出端连接，第三加法器(12)的输出端与限速器(14)的第一输入端连接，限速器(14)的第二输入端与第二固定参数设置器(15)的输出端连接，限速器(14)的输出端与第一小值选择器(16)的第一输入端连接，第一小值选择器(16)的第二输入端与第三固定参数设置器(17)的输出端连接，第一小值选择器(16)的输出端与第二减法器(18)的正值输入端连接，第二减法器(18)的负值输入端与D输入接口连接，第二减法器(18)的输出端与第二小值选择器(19)的第一输入端连接，第三减法器(21)的输出端与第二小值选择器(19)的第二输入端和大值选择器(24)的第一输入端连接，第三减法器(21)的正值输入端与E输入接口连接，第三减法器(21)的负值输入端与第四固定参数设置器(22)的输出端连接，大值选择器(24)的第二输入端与第五固定参数设置器(25)的输出端连接，第二小值选择器(19)的输出端与第三小值选择器(23)的第一输入端连接，第三小值选择器(23)的第二输入端与大值选择器(24)的输出端连接，第三小值选择器(23)的输出端与第二PID控制器(26)的输入端连接，第二PID控制器(26)的输出端与液阻调速器的控制器(27)的控制信号输入端连接；

所述A输入接口接锅炉负荷指令,B输入接口接机组负荷指令,C输入接口接一次风量测量值,D输入接口接液阻调速器的位置测量值指令,E输入接口接一次风机入口挡板开度值指令。

2.根据权利要求1所述的带液阻调速器的一次风机控制系统，其特征在于：所述液阻调速器控制装置还包括平均值运算器(20)，所述平均值运算器(20)设有两个输入端，所述液阻调速器控制装置的E输入接口与平均值运算器(20)的第一输入端连接，液阻调速器控制装置的F输入接口与平均值运算器(20)的第二输入端连接，平均值运算器(20)的输出端与第三减法器(21)的正值输入端连接，所述E输入接口接本带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令，F输入接口接另一个带液阻调速器的一次风机控制系统的一次风机入口挡板开度值指令。

3.一种权利要求1所述的带液阻调速器的一次风机控制系统的控制方法，其特征在于：它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器(1)将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传给第一加法器(2)；

(2)第一加法器(2)将一次风量指令值与第一偏置设置器(3)设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器(4)；

(3)PD控制器(5)将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器(6)，乘法器(6)将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器(7)提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器(4)；

(4)第二加法器(4)将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器(8)；

(5)第一减法器(8)将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器(9)；

(6)第一PID控制器(9)将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器(10)，一次风机入口挡板控制器(10)根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器(11)将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器(12)；

(2)第三加法器(12)将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器(13)设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器(14)；

(3)限速器(14)将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器(15)设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器(16)；

(4)第一小值选择器(16)将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器(17)设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器(18)的正值输入端；

(5)第二减法器(18)将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器(19)；

(6)第三减法器(21)将一次风机入口挡板开度值与第四固定参数设置器(22)设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器(19)和大值选择器(24)；

(7)第二小值选择器(19)将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器(23)；

(8)大值选择器(24)将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器(25)设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器(23)；

(9)第三小值选择器(23)将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器(26)；

(10)第二PID控制器(26)将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器(27)的执行器，一次风机液阻调速器(27)的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器(27)位置。

4.一种权利要求2所述的带液阻调速器的一次风机控制系统的控制方法，其特征在于：它包括控制一次风机入口挡板的步骤和控制液阻调速器的步骤；

所述控制一次风机入口挡板的步骤是：

(1)第一函数发生器(1)将锅炉负荷指令值转变成一次风量指令值后将其传给第一加法器(2)；

(2)第一加法器(2)将一次风量指令值与第一偏置设置器(3)设定的分量偏置值相加，得到跟随锅炉负荷指令变化的静态一次风量指令值并将其传给第二加法器(4)；

(3)PD控制器(5)将机组负荷指令值经过计算求得机组负荷指令的变化值，并将机组负荷指令的变化值传给乘法器(6)，乘法器(6)将机组负荷指令的变化值与第一固定参数设置器(7)提供的微分增益进行运算后得到跟随机组负荷指令变化的动态一次风量指令值，并将动态一次风量指令值传给第二加法器(4)；

(4)第二加法器(4)将静态一次风量指令值和动态一次风量指令值相加后得到实际一次风量指令值，并将其传给第一减法器(8)；

(5)第一减法器(8)将实际一次风量指令值与一次风量测量值相减求得一次风量偏差值，并将一次风量偏差值传给第一PID控制器(9)；

(6)第一PID控制器(9)将一次风量偏差值进行控制运算后得到一次风机入口挡板开度控制指令值，并将其传给一次风机入口挡板控制器(10)，一次风机入口挡板控制器(10)根据一次风机入口挡板开度控制指令值调节一次风机入口挡板开度；

所述控制液阻调速器的步骤是：

(1)第二函数发生器(11)将机组负荷指令值转变成对应负荷下的一次风机液阻调速器位置设定值，并将一次风机液阻调速器位置设定值传给第三加法器(12)；

(2)第三加法器(12)将一次风机液阻调速器位置设定值与第二偏置设置器(13)设置的一次风机液阻调速器位置偏置值进行加运算后得到一次风机液阻调速器位置指令值，并将一次风机液阻调速器位置指令值传给限速器(14)；

(3)限速器(14)将一次风机液阻调速器位置指令值与第二固定参数设置器(15)设置的限速率作限制运算后，得到限速后的液阻调速器位置指令值，并将限速后的液阻调速器位置指令值传给第一小值选择器(16)；

(4)第一小值选择器(16)将限速后的液阻调速器位置指令值与第三固定参数设置器(17)设定的液阻位置最大限值设定值作选择运算后得到液阻调速器的实际工作位置值，并将液阻调速器的实际工作位置值传给第二减法器(18)的正值输入端；

(5)第二减法器(18)将液阻调速器的实际工作位置值减去液阻调速器的位置测量值指令值后得到得到液阻调速器位置偏差值，并将液阻调速器位置偏差值传给第二小值选择器(19)；

(6)平均值运算器(20)将E输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值和F输入接口的一次风机入口挡板开度值指令值作平均值运算后得到一次风机入口挡板开度平均值，并将一次风机入口挡板开度平均值传给第三减法器(21)；

(7)第三减法器(21)将一次风机入口挡板开度平均值与第四固定参数设置器(22)设定的一次风机入口挡板最小开度设定值作减运算，得到一次风机入口挡板开度偏差值，并将一次风机入口挡板开度偏差值传给第二小值选择器(19)和大值选择器(24)；

(8)第二小值选择器(19)将液阻调速器位置偏差值与一次风机入口挡板开度偏差值作选择运算后得到液阻调速器位置差值，并将液阻调速器位置差值传给第三小值选择器(23)；

(9)大值选择器(24)将一次风机入口挡板开度偏差值与第五固定参数设置器(25)设置的0值比较，得到一次风机入口挡板开度差值，并将一次风机入口挡板开度差值传给第三小值选择器(23)；

(10)第三小值选择器(23)将液阻调速器位置差值与一次风机入口挡板开度差值选择运算，得到最终液阻调速器位置差值，并将最终液阻调速器位置差值传给第二PID控制器(26)；

(11)第二PID控制器(26)将最终液阻调速器位置差值进行控制运算后得到液阻调速器位置控制指令，并将其传给一次风机液阻调速器(27)的执行器，一次风机液阻调速器(27)的执行器根据液阻调速器位置控制指令调节液阻调速器(27)位置。