基于ECS-100小型火力电厂测控系统设计(2)

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4.1 一阶单容水箱特性设计 32

4.1.1 设计原理 32

4.1.2 设计算法 33

4.1.3 设计内容步骤与设计结果 34

4.2 二阶双容水箱特性设计 37

4.2.1 设计原理 37

4.2.2 设计算法 39

4.2.3 设计内容步骤 39

4.3 上水箱液位PID特性设计 42

4.3.1 设计原理 42

4.3.2 设计算法 43

4.3.3 设计内容与结果 43

4.4 串接双容水箱液位PID特性设计 53

4.4.1 设计原理 53

4.4.2 设计算法 53

4.4.3设计内容与步骤 54

4.5 电磁流量计流量PID特性设计 56

4.5.1 设计原理 56

4.5.2 设计算法 56

4.5.3 设计内容与步骤 56

4.6 涡轮流量计流量PID特性设计 65

4.6.1 设计原理 65

4.6.2设计内容与步骤 65

结论 73

致谢 74

参考文献 75

1绪论

1.1 课题背景

建国初，我国火电机组的单机容量为6MW-50MW,蒸汽参数为4 MPa,蒸汽温度为450℃，水汽系统采用的是母管制，此时就地控制是机组采用的方式,锅炉、汽轮机及其辅助系统分别在各自设备的附近设置控制盘，由运行员进行监视和操作。50年代中期采用的是高压机组，主蒸汽系统是单元制，将机、电、炉控制盘集中布置在控制室内，实行机、电、炉控制盘的集中控制。

随着社会的进步，作为国民经济基础的电力工业得到了进一步发展，以满足国民

经济日益增长的电力需求。火电厂的热控技术也随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步达到新的水平。因此，七十年代末出现的DCS（集散控制系统）代替了火力发电厂的自动测控装置，逐渐成为过程工业控制自动化的主流。论文网

1.2 课题研究的现实意义

自控技术在工业农业、国防和科技现代化中起着重要作用，自控水平的高低是衡量一个国家科技水平是否先进的重要标志之一[11]。随着社会经济的不断发展，自控技术的应用日益广泛，其重要性也越来越明显。生产过程的自动控制是自控技术在石化、电力、冶金、纺织、机械等行业生产过程的具体应用，是自动控制技术的重要组成部分。

火力发电厂热工自动控制主要指锅炉、汽轮机及辅助部分的自动控制。自控的主要任务是使锅炉、汽轮机在能够适应负荷需要的同时又能在安全、经济的工况下稳定运行。汽包液位是锅炉安全、经济、稳定运行的重要的监控参数之一，维持汽包液位的正常稳定是保持汽轮机和锅炉安全稳定运行的重要条件。液位的高低反映了锅炉的汽水系统与否平衡，就是锅炉蒸汽的负荷和给水流量间的平衡关系。负荷的变化肯定会引起汽包液位的波动,这就需要通过蒸汽负荷的变化调节水流量，在一个范围内保持汽包液位的变化。汽包锅炉给水自动调节的任务就是在机组运行的整个工况下，自动控制锅炉给水流量，使之适应锅炉的蒸发量，来维持汽包液位在一定的范围内变化。汽包的液位太高，会影响到汽包汽水分离装置正常的工作，造成汽包出口的蒸汽