基于DCS控制系統(tǒng)的鍋爐主蒸汽溫度控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 20:47
近些年來,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,所以,為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的節(jié)奏,人們對(duì)電力的需求也越來越大,雖然核電、風(fēng)力發(fā)電以及太陽能發(fā)電等新型發(fā)電方式在我國發(fā)展迅速,但是,火力發(fā)電仍然占據(jù)了主導(dǎo)地位,截止2019年底,火力發(fā)電占比仍然在70%以上。然而,火力發(fā)電就離不開鍋爐的作用,在鍋爐的正常運(yùn)行中,高溫過熱器出口過熱蒸汽溫度,即主蒸汽溫度,是鍋爐運(yùn)行中的重要參數(shù),它的高低直接影響鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性。所以,為了使鍋爐主蒸汽溫度不至于偏高,保持在設(shè)定溫度值附近,本文結(jié)合鍋爐運(yùn)行中常用的DCS(分散集成系統(tǒng))控制系統(tǒng),研究了一種控制主蒸汽溫度的策略。本文以鍋爐主蒸汽系統(tǒng)的熱力過程及傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ),首先研究了鍋爐主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及主蒸汽溫度的基本控制方法,從鍋爐爐膛內(nèi)對(duì)流式過熱器與輻射式過熱器隨負(fù)荷的溫升特點(diǎn)的角度分析了主蒸汽溫度的靜態(tài)特性,又從蒸汽流量變化、煙氣熱量、減溫水流量三個(gè)因素入手分析了主蒸汽溫度的動(dòng)態(tài)特性,并介紹了主蒸汽溫度的控制特點(diǎn)及雙回路的控制系統(tǒng)。其次,深入研究并分析了應(yīng)用在主蒸汽溫度控制的PID控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能作用,提出了一種帶有前饋-反饋的串級(jí)PID控制系統(tǒng),并利用...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.2.1 主蒸汽溫度PID控制現(xiàn)狀
1.2.2 主蒸汽溫度DCS控制現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鍋爐主蒸汽溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制
2.1 鍋爐汽水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.2 主蒸汽溫度控制特性分析
2.2.1 主蒸汽溫度靜態(tài)特性
2.2.2 主蒸汽溫度動(dòng)態(tài)特性
2.2.3 鍋爐主蒸汽溫度控制特點(diǎn)及基本控制方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 PID控制系統(tǒng)及主蒸汽系統(tǒng)前饋控制分析與仿真
3.1 PID控制原理簡(jiǎn)介
3.2 串級(jí)PID控制系統(tǒng)原理
3.3 前饋-反饋控制系統(tǒng)的在主蒸汽溫度控制應(yīng)用及仿真
3.3.1 前饋-反饋控制原理概述
3.3.2 帶有前饋-反饋調(diào)節(jié)的串級(jí)控制系統(tǒng)
3.4 主蒸汽溫度PID控制系統(tǒng)的仿真研究
3.4.1 不同負(fù)荷下主蒸汽溫度控制串級(jí)PID控制系統(tǒng)仿真研究
3.4.2 串級(jí)控制系統(tǒng)與前饋-反饋控制系統(tǒng)仿真比較研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 主蒸汽減溫水系統(tǒng)MATLAB程序及其計(jì)算結(jié)果分析
4.1 燃料燃燒計(jì)算
4.1.1 基礎(chǔ)換熱工質(zhì)容積計(jì)算
4.1.2 熱平衡計(jì)算
4.2 爐膛熱力計(jì)算
4.2.1 爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算
4.2.2 燃料消耗量計(jì)算
4.2.3 爐膛出口煙溫計(jì)算
4.3 分隔屏過熱器計(jì)算
4.3.1 分隔屏過熱器熱力計(jì)算
4.3.2 輻射換熱計(jì)算
4.3.3 對(duì)流換熱及煙氣放熱系數(shù)計(jì)算
4.3.4 附加受熱面計(jì)算
4.4 高溫過熱器計(jì)算
4.5 減溫水量計(jì)算
4.6 Simulink以及GUI面板程序?qū)崿F(xiàn)
4.7 計(jì)算結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 DCS控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其聯(lián)合仿真應(yīng)用
5.1 DCS控制系統(tǒng)概述
5.2 EPDF-NT+系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
5.3 系統(tǒng)工具與算法簡(jiǎn)介
5.3.1 控制組態(tài)工具
5.3.2 工程組織工具
5.3.3 過程畫圖工具
5.3.4 控制算法簡(jiǎn)述
5.3.5 其他工具
5.4 基于EPDF-NT+系統(tǒng)的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
5.4.1 噴水減溫水閥流量—開度特性分析
5.4.2 程序模擬計(jì)算下主蒸汽流量與減溫水流量計(jì)算關(guān)系
5.4.3 DSC程序工作組態(tài)搭建及設(shè)計(jì)
5.4.4 工程實(shí)際應(yīng)用及其結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究存在問題及展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模糊PID控制器在火電廠溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李業(yè)功. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(12)
[2]Simth串級(jí)PID控制在鍋爐主蒸汽溫度控制中的應(yīng)用[J]. 馮慧山. 石油化工自動(dòng)化. 2016(03)
[3]火電廠主蒸汽溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化分析[J]. 任素龍,李帥華,張福東,劉健. 河北電力技術(shù). 2014(05)
[4]蒸汽鍋爐DCS自動(dòng)控制技術(shù)研究[J]. 孫東升. 遼寧師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[5]基于DCS的蒸汽鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 欒松鵬,高德欣,楊帆,王振市. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2014(07)
[6]火電機(jī)組主蒸汽溫度神經(jīng)模糊-PID串級(jí)控制[J]. 賈立,柴宗君. 控制工程. 2013(05)
[7]減溫水調(diào)節(jié)閥流量特性預(yù)補(bǔ)償[J]. 陳剛,丁紀(jì)文,吳輝. 通用機(jī)械. 2013(07)
[8]淺談電廠鍋爐主蒸汽溫度變化原因及控制方法[J]. 高峰,劉海旺,高偉. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(19)
[9]串級(jí)PID控制在鍋爐主蒸汽溫度控制中的應(yīng)用[J]. 劉春勝,王劭伯. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2006(09)
碩士論文
[1]鍋爐主蒸汽溫度控制策略研究及仿真分析[D]. 呂書艷.新疆大學(xué) 2017
[2]直流鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 馮震震.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]基于NT6000DCS的燃?xì)忮仩t控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 張京.燕山大學(xué) 2016
[4]火電廠DCS控制系統(tǒng)優(yōu)化研究與應(yīng)用[D]. 巨康怡.西安電子科技大學(xué) 2015
[5]600MW亞臨界鍋爐減溫水量?jī)?yōu)化調(diào)整與受熱面節(jié)能改造研究[D]. 莊國霖.華南理工大學(xué) 2015
[6]EDPF-NT分散控制系統(tǒng)在永福電廠的組態(tài)研究[D]. 李湘.廣西大學(xué) 2015
[7]300MW機(jī)組汽包爐主蒸汽溫度控制策略研究[D]. 雷俞芝.山西大學(xué) 2014
[8]基于DCS的電站鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 丁帥.遼寧科技大學(xué) 2014
[9]基于DCS的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫陽陽.西安建筑科技大學(xué) 2014
[10]火電機(jī)組鍋爐控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張?zhí)旆?東北石油大學(xué) 2014
本文編號(hào):3722738
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.2.1 主蒸汽溫度PID控制現(xiàn)狀
1.2.2 主蒸汽溫度DCS控制現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 鍋爐主蒸汽溫度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制
2.1 鍋爐汽水系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.2 主蒸汽溫度控制特性分析
2.2.1 主蒸汽溫度靜態(tài)特性
2.2.2 主蒸汽溫度動(dòng)態(tài)特性
2.2.3 鍋爐主蒸汽溫度控制特點(diǎn)及基本控制方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 PID控制系統(tǒng)及主蒸汽系統(tǒng)前饋控制分析與仿真
3.1 PID控制原理簡(jiǎn)介
3.2 串級(jí)PID控制系統(tǒng)原理
3.3 前饋-反饋控制系統(tǒng)的在主蒸汽溫度控制應(yīng)用及仿真
3.3.1 前饋-反饋控制原理概述
3.3.2 帶有前饋-反饋調(diào)節(jié)的串級(jí)控制系統(tǒng)
3.4 主蒸汽溫度PID控制系統(tǒng)的仿真研究
3.4.1 不同負(fù)荷下主蒸汽溫度控制串級(jí)PID控制系統(tǒng)仿真研究
3.4.2 串級(jí)控制系統(tǒng)與前饋-反饋控制系統(tǒng)仿真比較研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 主蒸汽減溫水系統(tǒng)MATLAB程序及其計(jì)算結(jié)果分析
4.1 燃料燃燒計(jì)算
4.1.1 基礎(chǔ)換熱工質(zhì)容積計(jì)算
4.1.2 熱平衡計(jì)算
4.2 爐膛熱力計(jì)算
4.2.1 爐膛結(jié)構(gòu)計(jì)算
4.2.2 燃料消耗量計(jì)算
4.2.3 爐膛出口煙溫計(jì)算
4.3 分隔屏過熱器計(jì)算
4.3.1 分隔屏過熱器熱力計(jì)算
4.3.2 輻射換熱計(jì)算
4.3.3 對(duì)流換熱及煙氣放熱系數(shù)計(jì)算
4.3.4 附加受熱面計(jì)算
4.4 高溫過熱器計(jì)算
4.5 減溫水量計(jì)算
4.6 Simulink以及GUI面板程序?qū)崿F(xiàn)
4.7 計(jì)算結(jié)果分析
4.8 本章小結(jié)
第5章 DCS控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介及其聯(lián)合仿真應(yīng)用
5.1 DCS控制系統(tǒng)概述
5.2 EPDF-NT+系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
5.3 系統(tǒng)工具與算法簡(jiǎn)介
5.3.1 控制組態(tài)工具
5.3.2 工程組織工具
5.3.3 過程畫圖工具
5.3.4 控制算法簡(jiǎn)述
5.3.5 其他工具
5.4 基于EPDF-NT+系統(tǒng)的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
5.4.1 噴水減溫水閥流量—開度特性分析
5.4.2 程序模擬計(jì)算下主蒸汽流量與減溫水流量計(jì)算關(guān)系
5.4.3 DSC程序工作組態(tài)搭建及設(shè)計(jì)
5.4.4 工程實(shí)際應(yīng)用及其結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 研究工作總結(jié)
6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 研究存在問題及展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模糊PID控制器在火電廠溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 李業(yè)功. 電子技術(shù)與軟件工程. 2017(12)
[2]Simth串級(jí)PID控制在鍋爐主蒸汽溫度控制中的應(yīng)用[J]. 馮慧山. 石油化工自動(dòng)化. 2016(03)
[3]火電廠主蒸汽溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化分析[J]. 任素龍,李帥華,張福東,劉健. 河北電力技術(shù). 2014(05)
[4]蒸汽鍋爐DCS自動(dòng)控制技術(shù)研究[J]. 孫東升. 遼寧師專學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[5]基于DCS的蒸汽鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 欒松鵬,高德欣,楊帆,王振市. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2014(07)
[6]火電機(jī)組主蒸汽溫度神經(jīng)模糊-PID串級(jí)控制[J]. 賈立,柴宗君. 控制工程. 2013(05)
[7]減溫水調(diào)節(jié)閥流量特性預(yù)補(bǔ)償[J]. 陳剛,丁紀(jì)文,吳輝. 通用機(jī)械. 2013(07)
[8]淺談電廠鍋爐主蒸汽溫度變化原因及控制方法[J]. 高峰,劉海旺,高偉. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(19)
[9]串級(jí)PID控制在鍋爐主蒸汽溫度控制中的應(yīng)用[J]. 劉春勝,王劭伯. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2006(09)
碩士論文
[1]鍋爐主蒸汽溫度控制策略研究及仿真分析[D]. 呂書艷.新疆大學(xué) 2017
[2]直流鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 馮震震.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]基于NT6000DCS的燃?xì)忮仩t控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 張京.燕山大學(xué) 2016
[4]火電廠DCS控制系統(tǒng)優(yōu)化研究與應(yīng)用[D]. 巨康怡.西安電子科技大學(xué) 2015
[5]600MW亞臨界鍋爐減溫水量?jī)?yōu)化調(diào)整與受熱面節(jié)能改造研究[D]. 莊國霖.華南理工大學(xué) 2015
[6]EDPF-NT分散控制系統(tǒng)在永福電廠的組態(tài)研究[D]. 李湘.廣西大學(xué) 2015
[7]300MW機(jī)組汽包爐主蒸汽溫度控制策略研究[D]. 雷俞芝.山西大學(xué) 2014
[8]基于DCS的電站鍋爐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 丁帥.遼寧科技大學(xué) 2014
[9]基于DCS的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫陽陽.西安建筑科技大學(xué) 2014
[10]火電機(jī)組鍋爐控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張?zhí)旆?東北石油大學(xué) 2014
本文編號(hào):3722738
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