旋膜式除氧器温度控制系统性能特点说明

       旋膜式除氧器温度控制系统性能特点说明，针对旋膜式除氧器系统大滞后、大惯性、非线性以及难以建立精确的动态数学模型等特点，控制系统能较好地满足除氧工艺要求，提高了旋膜式除氧器温度控制系统的精度和工作效率。
       锅炉及旋膜式系统的氧腐蚀是锅炉安全运行的一大隐患，目前常用的减缓或消除锅炉中氧腐蚀的方法是旋膜式除氧。影响旋膜式除氧器除氧效果的主要因素有温度、压力和水位，这三者之间具有非线性、时变性和耦合性等特点，因此，旋膜式除氧器的精确控制成为国内外很多学者关注的问题。
       提出运用策略控制的方法来控制旋膜式除氧器，通过仿真研究证明该方法对旋膜式除氧器的启动和过渡过程控制效果良好。
       采用模糊控制技术对旋膜式除氧器水位进行多变量控制，仿真了机组负荷变化，旋膜式除氧器水位也发生相应阶跃变化响应的几种情况。
       提出在旋膜式除氧器水温和水位的单回路调节系统中增加前馈控制回路，实现旋膜式除氧器水温和水位控制的稳定和快速作用。
       针对旋膜式除氧器水位自动调节系统投入难的问题，定性分析了症结所在，提出在常规控制系统的基础上采用协调控制策略进行控制，在实际运用中取得了较为理想的效果。虽然国内外对锅炉以及旋膜式除氧器的控制研究很多，也取得了一些成果，但都主要偏重于旋膜式除氧器的压力和水位的控制以及多台旋膜式除氧器的并行运行控制方面，主要从旋膜式除氧器的温度变化方面考虑，结合旋膜式除氧器的压力和水位变化来控制旋膜式除氧器，以求达到理想的除氧效果。
1旋膜式除氧器数学模型及控制系统方案设计
1.1数学模型
       绝大多数热工被控对象具有自平衡能力，并且有纯滞后的多阶惯性环节。在确定旋膜式除氧器温度控制系统的传递函数时，认为它们是等容多阶的传递函数，根据旋膜式除氧器温度控制系统的动态特性分析用二阶惯性环节和一个延时环节来近似，这样就可以得到旋膜式除氧器系统的传递函数。
1.2系统方案设计
       旋膜式除氧器温度控制的基本任务是在电站锅炉负荷宽幅波动、旋膜式除氧器给水流量扰动等因素的作用下，将旋膜式除氧器内的温度控制在104±3℃范围内，从而满足旋膜式除氧器除氧工艺的要求，使电站锅炉安全、平稳地运行。为使系统具有较好的动、静态性能，采用闭环控制，如图1所示。
       旋膜式除氧器系统是一个大滞后系统，使用常规PID控制时，往往难以取得好的效果，这是因为被调量不能及时反映系统受到的扰动，调节器的动作需经过纯滞后时间以后才能影响被调量，使之受到控制，当滞后时间较大时，会引起系统的响应超调过大或发生振荡。而模糊控制具有快速性、灵活性和适应性强等特点，当应用于非线性系统时，能够达到很好的控制效果。将常规的PID控制算法和模糊控制算法相结合，应用于旋膜式除氧器温度控制系统中，使旋膜式除氧器控制系统既具有模糊控制的优点，又具有PID控制的优点。
       旋膜式除氧器的工作环境复杂，影响旋膜式除氧器温度的因素很多，因此，系统的特性会不断地发生一些变化，在设计控制器时，要将这些因素综合考虑，即对时变的参数应具有一定的参考性。采用温度控制算法实现的旋膜式除氧器温度控制系统，在旋膜式除氧器不同工况下具有较好的控制效果，满足旋膜式除氧器的工艺要求。