帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有褲衩結(jié)構(gòu)的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐，如果配置有帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)控制系統(tǒng)通常分為一次風(fēng)壓控制和一次風(fēng)量控制兩部分。一次風(fēng)壓通過液阻調(diào)速器來控制，由于液阻調(diào)速器調(diào)節(jié)特性差，不能頻繁動作，且當(dāng)液阻調(diào)速器位置超過80%時容易引起風(fēng)機(jī)振動大而跳閘，導(dǎo)致鍋爐跳閘。一次風(fēng)量通過一次風(fēng)擋板開度來控制，但運(yùn)行實踐表明，此種調(diào)節(jié)方式極易引發(fā)“翻床”事故。故一次風(fēng)擋板只用來平衡兩側(cè)床壓，防止“翻床”，不能參與一次風(fēng)量的控制，無法滿足調(diào)節(jié)要求。所以，現(xiàn)有具有褲衩結(jié)構(gòu)的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)系統(tǒng)一直未能投入自動控制，始終運(yùn)行在手動狀態(tài)，直接影響鍋爐的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，急需一種新的控制的策略，以解決現(xiàn)有具有褲衩結(jié)構(gòu)的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)系統(tǒng)一直未能投入自動控制，始終運(yùn)行在手動狀態(tài)，直接影響鍋爐的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有具有褲衩結(jié)構(gòu)的雙爐膛循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)系統(tǒng)一直未能投入自動控制，始終運(yùn)行在手動狀態(tài)，直接影響鍋爐的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)問題，提供一種帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其中:它包括一次風(fēng)機(jī)入口擋板控制裝置和液阻調(diào)速器控制裝置；
[0006]所述一次風(fēng)機(jī)入口擋板控制裝置包括第一函數(shù)發(fā)生器、第一加法器、第一偏置設(shè)置器、第二加法器、PD控制器、乘法器、第一固定參數(shù)設(shè)置器、第一減法器和第一 PID控制器，第一函數(shù)發(fā)生器的輸入端與A輸入接口連接，第一函數(shù)發(fā)生器的輸出端與第一加法器的第一輸入端連接，第一偏置設(shè)置器的輸出端與第一加法器的第二輸入端連接，第一加法器的輸出端與第二加法器的第一輸入端連接，第二加法器的第二輸入端與乘法器的輸出端連接，乘法器的第一輸入端與ro控制器的輸出端連接，乘法器的第二輸入端與第一固定參數(shù)設(shè)置器的輸出端連接，PD控制器的輸入端與B輸入接口連接，第二加法器的輸出端與第一減法器的正值輸入端連接，第一減法器的負(fù)值輸入端與C輸入接口連接，第一減法器的輸出端與第一 PID控制器的輸入端連接，第一 PID控制器的輸出端與一次風(fēng)機(jī)入口擋板控制器的控制信號輸入端連接；
[0007]所述液阻調(diào)速器控制裝置包括第二函數(shù)發(fā)生器、第三加法器、第二偏置設(shè)置器、限速器、第二固定參數(shù)設(shè)置器、第一小值選擇器、第三固定參數(shù)設(shè)置器、第二減法器、第二小值選擇器、第三減法器、第四固定參數(shù)設(shè)置器、第三小值選擇器、大值選擇器、第五固定參數(shù)設(shè)置器和第二 PID控制器，第二函數(shù)發(fā)生器的輸入端與B輸入接口連接，第二函數(shù)發(fā)生器的輸出端與第三加法器的第一輸入端連接，第三加法器的第二輸入端與第二偏置設(shè)置器的輸出端連接，第三加法器的輸出端與限速器的第一輸入端連接，限速器的第二輸入端與第二固定參數(shù)設(shè)置器的輸出端連接，限速器的輸出端與第一小值選擇器的第一輸入端連接，第一小值選擇器的第二輸入端與第三固定參數(shù)設(shè)置器的輸出端連接，第一小值選擇器的輸出端與第二減法器的正值輸入端連接，第二減法器的負(fù)值輸入端與D輸入接口連接，第二減法器的輸出端與第二小值選擇器的第一輸入端連接，第三減法器的輸出端與第二小值選擇器的第二輸入端和大值選擇器的第一輸入端連接，第三減法器的正值輸入端與E輸入接口連接，第三減法器的負(fù)值輸入端與第四固定參數(shù)設(shè)置器的輸出端連接，大值選擇器的第二輸入端與第五固定參數(shù)設(shè)置器的輸出端連接，第二小值選擇器的輸出端與第三小值選擇器的第一輸入端連接，第三小值選擇器的第二輸入端與大值選擇器的輸出端連接，第三小值選擇器的輸出端與第二 PID控制器的輸入端連接，第二 PID控制器的輸出端與液阻調(diào)速器的控制器的控制信號輸入端連接；
[0008]所述A輸入接口接鍋爐負(fù)荷指令，B輸入接口接機(jī)組負(fù)荷指令，C輸入接口接一次風(fēng)量測量值，D輸入接口接液阻調(diào)速器的位置測量值指令，E輸入接口接一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度值指令。
[0009]所述液阻調(diào)速器控制裝置還包括平均值運(yùn)算器，所述平均值運(yùn)算器設(shè)有兩個輸入端，所述液阻調(diào)速器控制裝置的E輸入接口與平均值運(yùn)算器的第一輸入端連接，液阻調(diào)速器控制裝置的F輸入接口與平均值運(yùn)算器的第二輸入端連接，平均值運(yùn)算器的輸出端與第三減法器的正值輸入端連接，所述E輸入接口接本帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度值指令，F(xiàn)輸入接口接另一個帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度值指令。
[0010]所述的帶液阻調(diào)速器的一次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其中:它包括控制一次風(fēng)機(jī)入口擋板的步驟和控制液阻調(diào)速器的步驟；
[0011]所述控制一次風(fēng)機(jī)入口擋板的步驟是:
[0012](I)第一函數(shù)發(fā)生器將鍋爐負(fù)荷指令值轉(zhuǎn)變成一次風(fēng)量指令值后將其傳給第一加法器；
[0013](2)第一加法器將一次風(fēng)量指令值與第一偏置設(shè)置器設(shè)定的分量偏置值相加，得到跟隨鍋爐負(fù)荷指令變化的靜態(tài)一次風(fēng)量指令值并將其傳給第二加法器；
[0014](3) PD控制器將機(jī)組負(fù)荷指令值經(jīng)過計算求得機(jī)組負(fù)荷指令的變化值，并將機(jī)組負(fù)荷指令的變化值傳給乘法器，乘法器將機(jī)組負(fù)荷指令的變化值與第一固定參數(shù)設(shè)置器提供的微分增益進(jìn)行運(yùn)算后得到跟隨機(jī)組負(fù)荷指令變化的動態(tài)一次風(fēng)量指令值，并將動態(tài)一次風(fēng)量指令值傳給第二加法器；
[0015](4)第二加法器將靜態(tài)一次風(fēng)量指令值和動態(tài)一次風(fēng)量指令值相加后得到實際一次風(fēng)量指令值，并將其傳給第一減法器；
[0016](5)第一減法器將實際一次風(fēng)量指令值與一次風(fēng)量測量值相減求得一次風(fēng)量偏差值，并將一次風(fēng)量偏差值傳給第一 PID控制器；
[0017](6)第一 PID控制器將一次風(fēng)量偏差值進(jìn)行控制運(yùn)算后得到一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度控制指令值，并將其傳給一次風(fēng)機(jī)入口擋板控制器，一次風(fēng)機(jī)入口擋板控制器根據(jù)一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度控制指令值調(diào)節(jié)一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度；
[0018]所述控制液阻調(diào)速器的步驟是:
[0019](I)第二函數(shù)發(fā)生器將機(jī)組負(fù)荷指令值轉(zhuǎn)變成對應(yīng)負(fù)荷下的一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置設(shè)定值，并將一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置設(shè)定值傳給第三加法器；
[0020](2)第三加法器將一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置設(shè)定值與第二偏置設(shè)置器設(shè)置的一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置偏置值進(jìn)行加運(yùn)算后得到一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置指令值，并將一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置指令值傳給限速器；
[0021](3)限速器將一次風(fēng)機(jī)液阻調(diào)速器位置指令值與第二固定參數(shù)設(shè)置器設(shè)置的限速率作限制運(yùn)算后，得到限速后的液阻調(diào)速器位置指令值，并將限速后的液阻調(diào)速器位置指令值傳給第一小值選擇器；
[0022](4)第一小值選擇器將限速后的液阻調(diào)速器位置指令值與第三固定參數(shù)設(shè)置器設(shè)定的液阻位置最大限值設(shè)定值作選擇運(yùn)算后得到液阻調(diào)速器的實際工作位置值，并將液阻調(diào)速器的實際工作位置值傳給第二減法器的正值輸入端；
[0023](5)第二減法器將液阻調(diào)速器的實際工作位置值減去液阻調(diào)速器的位置測量值指令值后得到液阻調(diào)速器位置偏差值，并將液阻調(diào)速器位置偏差值傳給第二小值選擇器；
[0024](6)第三減法器將一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度值與第四固定參數(shù)設(shè)置器設(shè)定的一次風(fēng)機(jī)入口擋板最小開度設(shè)定值作減運(yùn)算，得到一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度偏差值，并將一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度偏差值傳給第二小值選擇器和大值選擇器；
[0025](7)第二小值選擇器將液阻調(diào)速器位置偏差值與一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度偏差值作選擇運(yùn)算后得到液阻調(diào)速器位置差值，并將液阻調(diào)速器位置差值傳給第三小值選擇器；
[0026](8)大值選擇器將一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度偏差值與第五固定參數(shù)設(shè)置器設(shè)置的O值比較，得到一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度差值，并將一次風(fēng)機(jī)入口擋板開度差值傳給第三小值選擇器；
[0027](9)第三小值選擇器將液阻調(diào)