null典型操作单元的控制
传热设备的控制典型操作单元的控制
传热设备的控制内 容内 容 引 言
加热炉的控制
锅炉设备的控制加热炉的控制问题加热炉的控制问题被控变量：工艺介质的出口温度。
控制变量：燃料油或燃料气的流量。
主要干扰：
工艺介质的进料温度、流量、组分；燃料油/燃料气的压力、流量、成分（或热值）；燃料油的雾化情况；空气充分情况；火嘴的阻力，炉膛压力等。
对象特性建模
方法
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：定性分析+实验测试，通常可用一阶加纯滞后环节来近似。加热炉的单回路控制加热炉的单回路控制加热炉的串级控制加热炉的串级控制催化裂化加热炉的控制系统催化裂化加热炉的控制系统加热炉的安全联锁保护系统加热炉的安全联锁保护系统LS：低选器；
BS：火焰检测器；
GL1：燃料气流量过低联锁装置；
GL2：进料流量过低联锁装置。锅炉设备的工艺流程（见P199）锅炉设备的工艺流程（见P199）锅炉设备的控制问题锅炉设备的控制问题 系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制；
（2）锅炉燃烧系统的控制；
（3）过热蒸汽系统的控制。汽包水位的控制问题汽包水位的控制问题被控变量：汽包水位，用H (s)表示
控制变量：汽包给水量，用G (s)表示
主要干扰：
蒸汽负荷（蒸汽流量），用D (s)表示
通道对象：
非自衡、非最小相位、非线性等特性汽包水位的对象特性汽包水位的对象特性干扰通道特性控制通道特性非最小相位特性非最小相位特性对象为非最小相位（存在位于复平面右半平面的零点）的条件为汽包水位的单冲量控制汽包水位的单冲量控制液位非自衡对象响应测试液位非自衡对象响应测试（1）手动改变控制器的输出信号u(k)，观察被控变量y(k)的变化过程。
（2）由阶跃响应曲线得到对象基本特征参数 。非自衡对象特征参数的获得非自衡对象特征参数的获得 Kp (稳态输出斜率)：其中umax、umin与 ymax、ymin为输入输出的量程上下限；若巳归一化，则 umax－ umin =1, ymax－ ymin =1。 T0 (纯滞后时间)：非自衡对象
PID控制系统稳定性分析非自衡对象
PID控制系统稳定性分析开环传递函数：稳定条件：非自衡对象
PID参数整定原则非自衡对象
PID参数整定原则 将上述PID控制器投入“Auto” （自动）方式，并适当改变控制回路的设定值，观察控制系统跟踪性能。若响应过慢，而且无超调存在，则适当加大Kc值，例如增大到原来的两倍；反之，则减小Kc值。PID参数初始值的选择：汽包水位的双冲量控制汽包水位的双冲量控制前馈补偿原理：假设调节阀为气关阀，C1=1，则调节器为正作用，而C2应取负号，具体数值可现场调整或根据阀门特性计算其初始值。汽包水位的三冲量控制汽包水位的三冲量控制三冲量控制系统的简化连接三冲量控制系统的简化连接锅炉蒸汽压力控制
和燃料与空气比值控制系统锅炉蒸汽压力控制
和燃料与空气比值控制系统稳态：
I1= I2 = I3 = I4 = Ip
Q1 = KQ2
分析提降量过程？练习题练习题对于锅炉汽包水位的控制问题，可采用如图所示的简化的三冲量控制系统。假设调节阀为气关阀，要求
（1）结合汽包水位的控制对象，画出完整的系统方框图，并注明各方框图的输入输出变量意义；
（2）确定C1， C2， C3与调节器的正反作用方向，并说明C2与C3数值确定方法。
浙公网安备 33021202002483