热工过程自动调节.ppt

热工过程自动调节 本课程共40学时 参考书 电厂热工过程自动调节，中国电力出版社，罗万金，自动控制原理第四版，科学出版社，胡寿松 热工控制系统，中国电力出版社，边立秀 电厂热工过程自动控制电厂热工过程自动控制 普通高等教育普通高等教育十一五十一五国家级规划教材国家级规划教材 王建国、孙灵芳 汽包水冷壁管炉膛喷燃器调风门燃料量控制机构AFBW至烟囱引风机送风机烟道挡板空气预热器高压加热器给水调节机构除氧器给水泵低压加热器凝结水泵冷凝器补充水高压汽轮机中、低压汽轮机中、低压汽机调汽门高压汽机调汽门DWsrpdHWs过热器喷水减温器烟道再热器过热器省煤器发电机MW再热器喷水减温器一、大型单元机组生产流程示意图一、大型单元机组生产流程示意图 绪 论 二、火电厂热工自动化主要包括的内容 自动检测：机组启、停过程中和正常运行时，自动检测运行工况，进行显示、记录、报警、及性能计算。程序控制：根据值班员的指令，自动完成整个机组或局部子系统程序的启、停。自动保护：在机组启、停过程中或事故状态下，自动切换设备或系统，使机组保持在有利的运行状态，保护设备的安全。自动调节：自动保持最佳运行参数，使机组安全、经济运行，同时满足电力系统对机组的发电负荷和运行方式的要求。三、热工自动化的发展历程 第一篇 自动控制的理论基础 1-1 自动调节的基本概念 一、什么是热工控制 眼 大脑 手 阀门 P0 P 锅炉 扰动 调节对象 被调量 给定值 调节机构 调节量 锅炉汽压人工调节原理图 二、什么是热工自动调节 锅炉汽压自动调节原理图 测量变送器 调节器 执行器 阀门 P0 P 锅炉 调节对象 被调量 给定值 调节机构 调节量 三、自动调节系统组成的四要素 被控对象：在自动控制系统中,将需要控制其工艺参数的生产设备、机器、一段管道或设备的一部分叫做被控对象,简称对象。根据生产工艺决定的控制对象。测量单元：测量被调量的大小，并把它转换成能够远传的综合信号的组件。调节单元：接受测量单元送来的被调量信号，并把它与给定值进行比较，将偏差信号按它的大小和方向以预定的规律进行运算，并根据运算结果发出调节信号送给执行器的组件。执行单元：按照调节单元发出的调节信号去移动 调节机构，改变调节量的组件。一、自动调节系统的组成 生产过程中存在着两种流程 自动调节系统由信息流和物质能量流的主要要素组成。物质和能量的流程 信息流程 测量变送器 调节器 执行器 阀门 P0 P 锅炉 扰动 1-2 自动调节系统 二、自动调节系统的方框图 方框图能直观地表示系统中各装置的功能和它们之间信号的传递关系。调节对象()r t()w t()c t自动调节装置()u t()c trberb 相加点 ccc分支点 扰动 测量变送器 调节器 执行器 阀门 P0 P 锅炉 调节对象 被调量 给定值 调节机构 调节量 锅炉汽压自动调节方框图 测量变送器 调节器 执行器 阀门 P0 P 锅炉 扰动 三、调节系统的分类 按信号的馈送方式分类 1、反馈调节系统 特点 （1）偏差调节 （2）闭环调节系统 （3）不及时 （4）能验证调节结果 2、前馈调节系统 特点 （1）扰动调节 （2）开环调节系统 （3）及时 （4）不能验证调节结果 3、前馈-反馈调节系统 特点（1）前馈调节及时补偿扰动对被调量的影响 （2）反馈调节保证被调量的偏差在允许范围内 按给定值信号的特点分类（1）恒值调节系统（2）程序调节系统（3）随动调节系统（4）比值调节系统 其它分类 单回路系统、多回路系统、线性系统非线性系统、离散系统、连续性系统、专家系统、自适应控制系统、最优系统等。静态（稳态）：被调量不随时间变化的平衡状态。动态：被调量随时间变化的不平衡状态。调节系统的过渡过程（调节过程）：从扰动发生经过调节，直到系统重新建立平衡的这段过程。单位阶跃函数：1-3 自动调节系统的过渡过程 过渡过程的基本形式（a)衰减振荡过程（b)非周期过程(c)扩幅振荡过程(d)等幅振荡过程 衡量过渡过程的指标 稳定性 快速性 准确性（1）动态偏差：调节过程中被调量偏离给定 值的最大偏差 （2）静态偏差：调节过程结束后中被调量的残余偏差。水位自动调节系统的两种原理方案如图所示，运行中，希望水面高度H不变：（1）试说明各系统的工作原理（2）画出各系统的方框图，并说明调节对象、被调量、给定值、扰动各是什么？、（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水面高度保持不变？试从原理上定性说明。