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糖厂锅炉汽包水位三冲量控制方案探讨

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锅炉是制糖企业必不可少的重要动力设备,它所产生的蒸汽不仅为汽机提供动力,还能够为蒸发罐、煮糖罐、分蜜机等提供热源。汽包水位的动态特性能够反映汽包内实际的工况，研究动态特性为控制方案的制定提供理论依据，影响汽包水位的两个主要因素为:给水量、蒸汽负荷。rn 文章便就这两个因素进行了分析，并尝试提供控制方案，分析结果如下，当给水量扰动时，汽包水位没有自平衡能力，有一定的惯性和滞后，也就是说，当给水量改变后水位不是立即响应。给水作用下汽包水位响应的惯性大小与锅炉的结构形式有关。一般用一个积分环节和一个纯滞后环节相串联来近似描述这一通道的动态特性，当蒸汽负荷增大时，虽然蒸发量大于给水量，但是水位不仅不下降，反而会迅速上升，这种现象称之为“假液位”。当汽水混合物中汽泡容积与负荷相适应而达到稳定后，水位才会因为物料的不平衡开始下降。锅炉汽包水位的控制方案主要有三种，分别是单冲量、双冲量、三冲量，其中单冲量控制方案是最简单的方式，其系统结构仅仅将锅炉汽包水位和给水量组成一个控制回路，依据水位来控制给水量，该方式结构简单、投资少，对于控制要求不高的用户而言较经济、实用。但是单冲量控制方案也存在诸多缺陷，因此，本文提出一种三冲量水位控制方案，其实质上是一个前馈一串级控制系统，给水量是水位串级系统的副环，副环对给水量的及时有效的控制，可以大大地提高水位控制质量。此外，由于调节阀在副环中，前馈补偿效果己经不再受调节阀非线性的影响。该控制系统由三部分构成，即:现场仪表和执行机构、PLC、上位机。rn 综上，本文分析了影响锅炉汽包水位动态特性的两个主要影响因素，分别是给水量和蒸汽负荷，并给出这两个影响因素下锅炉汽包水位的反应曲线，并给出近似的传递函数。在分析完影响因素以后，给出了一种锅炉汽包水位三冲量控制系统方案，并指出方案实施的关键在于加法器系数的确定。所给出的方案可以消除调节阀非线性的影响，克服给水管路的干扰也更为及时、有效，对给水流量、汽包水位能实现有效、高质量的控制，能够为糖厂锅炉汽包水位控制方案的制定提供参考。

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