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对于锅炉给水加药测控装置相关注意事项

发布日期:2021-07-30 13:07
目前,我国对大型锅炉的给水与蒸汽质量指标要求十分严格,因而需要对炉水品质连续监控。测量pH值大多采用传统的PID控制算法,但在反应过程中,因其中和点附近的高增益使得难以调整传统PID控制器参数。因此只能采用很小的比例增益,否则系统不稳定,而比例增益过小,又将使系统的动态特性变坏。对于锅炉给水加药测控装置,已经实现了加药系统的自动化,但无自动配药设备,仍需根据汽水实验室的化验结果人工配药,这样不仅工作强度大,而且所加的氨、联胺均属有剧毒易挥发物质,会给操作者造成严重危害,并导致环境污染。
 
为此,提出变增益三区段非线性PID和积分模糊控制(IFC)算法的两种新型pH值控制法。通过对带有时滞的pH值中和过程进行数字仿真,结果表明,这两种控制算法均具有鲁棒性强,响应速度快和控制精度高的特点,尤其是IFC算法能克服pH值中和过程中的较大时滞。通过在某电厂的实际应用,已实现了锅炉给水配药、加药系统的全自动控制。 
 
pH值控制方法的研究 :
 
1、常规PID控制
 
PID控制是按偏差的比例(P—Proportional)、积分(I—Integral)和微分(D—Derivative)线性组合的控制方式。图1为常规的PID控制系统。其中,r为参考输入信号;PID为控制器;P为被控对象模型;d为干扰量;e(k)为系统误差;u(k)为控制量;pH(k)为被控过程输出量。由图可见,常规PID控制中的比例作用实际上是一种线性放大或缩小作用,很难适应酸碱中和过程中被控对象非线性的特点。
 
2、变增益三区段非线性PID控制
 
将pH值变化按拐点分为:一个高增益区和两个增益系数不同的低增益区。高增益区控制器采用较低增益;低增益区控制器采用不同的高增益,以满足系统期望的性能指标。此外为防止积分饱和,采用带死区和输出限幅的PID控制算法。 
 
3、模糊控制
 
模糊控制算法概括为:根据本次采样得到的系统输出值,计算出输入变量;将输入变量的精 确量变为模糊量;根据输入变量(模糊量)及模糊控制规则,按模糊推理合成规则计算控制量(模糊量);由上述得到的控制量(模糊量)计算精 确的控制量。

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