Matlab锅炉汽包水位控制策略的设计与研究

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毕业论文

1绪论.5

1.1意义5

1.2发展现状.5

1.3锅炉概述.6

1.4虚假水位的形成及策略.6

1.5研究内容.7

2锅炉汽包水位的动态特性.8

2.1给水流量作用下的动态特性..8

2.2蒸汽流量下的动态特性.8

2.3锅炉汽包水位控制系统的数学模型9

3锅炉汽包水位控制系统的设计11

3.1概述.11

3.2单冲量控制系统12

3.3双冲量控制系统..13

3.4三冲量控制系统—串级..14

4.PID控制器概述..16

5.锅炉汽包水位的matlab仿真18

5.1软件简介..18

5.2PID控制作用分析..18

5.3系统仿真..18

5.3.1单冲量控制系统仿真18

5.3.2双冲量控制系统仿真23

5.3.3三冲量串级控制系统仿真.24

5.4仿真结果分析29

5.5PID控制的缺点33

结论..34

致谢..35

参考文献..36
1 绪论 1.1 意义锅炉设备既受压又直接受火，是工业生产中的常用设备。对过滤生产如果操作不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故，因此，锅炉的安全问题是一项非常重要的问题，必须引起高度重视[9]。汽包水位直接影响锅炉的安全运行，锅炉汽包水位的高度关系着汽水分离的速度和生产蒸汽的质量。随着科学需求和社会的发展，现代锅炉要求蒸发量大，汽包容积小。只有在汽包水位变化速度很快的情况下，锅炉的蒸发量才能够随时适应负载设备的需求。但水位的快速变化容易使汽包满水，或烧成干锅。当水位过低时，自然循环则无法正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，造成金属管壁局部过热从而爆管。当水位过高时源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/，汽水分离速度则会失常，从而导致锅炉的出口蒸汽带水并且含盐量过大，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故，含盐量增多会使过热器受热面结垢甚至破坏表面，影响机组的正常运行和经济性指标。因此，必须对汽包水位进行自动调节，将水位严格控制在规定的范围之内[9]。现代技术要求国库参数提高、容量增大，并对给水控制提出了更高的要求。锅炉容量增大后，锅炉负荷变化对水位的影响更大了。锅炉工作压力提高后，给水调节阀和给水管道系统变得更加复杂，调节阀的流量特性更不易满足控制系统的要求。因此，随着汽包锅炉容量的增大和参数的提高，给水系统采用自动控制是必要的，在自动控制下，水位控制更加准确，从而使锅炉的运行更加安全平稳，并且大大减轻运行工作人员的工作强度，减少了人为因素的影响。