本科毕业设计论文
题 目 电厂锅炉蒸汽温度导前微分控制系统设计
专业名称
学生姓名
指导教师
毕业时间
西北工业大学明德学院本科毕业设计
毕业设计任务书
一、题目
电厂锅炉蒸汽温度导前微分控制系统设计
二、指导思想和目的要求
通过毕业设计使学生对所学自动化基本知识和专业理论加深理解，掌握工业生产过程控制系统设计和仿真的基本方法，培养独立开展设计工作的能力。 要求在毕业设计中：
(1)分析研究火力发电厂锅炉蒸汽温度控制要求，特点及控制系统设计方法，设计锅炉蒸汽温度导前微分控制系统，达到要求的主要技术指标； (2)开展控制系统方案论证，建立系统数学模型，进行温度控制系统分析； (3)设计导前微分控制系统控制规律，进行参数整定； (4)进行数学仿真，验证设计； (5)撰写毕业设计论文。
三、主要技术指标
1．350MW机组锅炉过热蒸汽温度保持在5500C?50；
在减温水流量变化时，锅炉过热蒸汽温度控制系统能稳定运行，衰减系数??0.75~0.9；
2．过程动态性能指标为：
(1)温度波动最大偏差不超过40C； (2)过渡过程时间不大于2min；
3. 锅炉稳定运行时，过热蒸汽温度应在给定值的?20C范围内 四、进度和要求
西北工业大学明德学院本科毕业设计 （1） 1-3周：收集查阅资料；
（2） 4-6周：完成总体方案设计和建模； （3） 7-8周：完成系统分析和控制规律设计； （4） 9-11周：完成仿真验证及修改； （5） 12-13周：完成毕业设计论文.
五、主要参考书及参考资料
[1] 胡寿松主编.自动控制原理（第五版）.科学出版社.2007； [2] 张晓华主编.控制系统数字仿真与CAD.机械工业出版社.1999； [3] 于海生主编.计算机控制技术. 机械工业出版社.2007；
[4] 刘文定，王东林主编.过程控制系统的MATLAB仿真. 机械工业出版社.2009；
[5] 薛定宇主编.控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用.清华大学出版社.2006；
[6] 邵裕森，戴先中 《过程控制工程》 北京 机械工业出版社 ，2000； [7] 金以慧等，《过程控制》，清华大学出版社，2000年；
[8] 张栾英，孙万云，《火电厂过程控制》，中国电力出版社，2004年； [9] 于希宁，刘红军，《火电场自动控制理论》，中国电力出版社，2004年. [10] 林德杰.过程控制仪表及控制系统.北京: 机械工业出版社，2004：
学生 指导教师 系主任
西北工业大学明德学院本科毕业设计 摘 要
本文是针对锅炉蒸汽温度控制系统进行的分析和设计，而对锅炉蒸汽的良好控制是保证系统输出蒸汽温度稳定的前提，只有当串级控制系统选用PID控制器时，其系能才优于导前微分控制系统，所以本次设计的内容是导前微分系统的研究和设计。火电厂锅炉过热汽温控制系统是火电厂热工控制的主要组成部分,过热器的主要任务是保证锅炉所产生的蒸汽维持在一定温度范围之内，同时在锅炉允许的负荷波动变化范围内以及工况变化时保持过热蒸汽温度正常，其波动保持在规定范围以内。
对于过热蒸汽温的控制通常采用传统的PID控制如串级控制和导前微分控制，这两种控制方法对于具有非线性、大滞后、大惯性和不确定性的汽温对象，都能得到令人满意的控制效果。主要考虑的部分是锅炉温度蒸汽控制系统设计，蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器，锅炉气温控制系统主要包括过热器和再热蒸汽温度的调节。主要蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。
本文设计了火力发电厂单元机组过热汽温的控制系统。通过介绍过热器的工作原理和结构特点，然后分析影响过热汽温的各种因素，最后本人应用的是导前微分控制等效为串级控制系统进行的参数整定和仿真。仿真结果表明：统具有很强的抗干扰能力，当有扰动进入系统中时，系统能够快速的做出反应，消除干扰，保证系统的主蒸汽温度稳定，使得系统安全、高效。
关键词：过热汽温；串级控制；导前微分控制；PID控制
I
西北工业大学明德学院本科毕业设计 ABSTRACT
Of this article is in view of the boiler steam temperature control system analysis and
design, and the good control of the boiler steam is the premise to guarantee the stability of the system output steam temperature, only when the PID controller is used in the cascade control system, the system can only better guide before the differential control system, so the content of this design is a leading research and design of differential system. Power plant boiler superheated steam temperature control system is the main part of power plant thermal control, the main task is to ensure that the boiler superheater steam generated by the maintain at a certain temperature range, at the same time in the boiler allowing load fluctuation range and keep the superheated steam temperature to normal working condition changes, the volatility remains within the prescribed scope. For superheated steam temperature control usually adopt the traditional PID control, such as differential control, cascade control and guide before the two control methods for nonlinear, large lag and large inertia and uncertainty of steam temperature object, can get satisfactory control effect. Part of the main consideration is the boiler steam temperature control system design, including primary superheater overheating steam system, attemperator and the secondary superheater, the boiler temperature control system mainly includes the superheater and reheat steam temperature regulation. The stability of the main steam temperature and reheat steam temperature is very important for safe and economic operation of the unit.
This paper designed the coal-fired power plant unit of superheated steam temperature control system. Through the introduction of the working principle and structural features of superheater, and then analyzed the various factors influencing the superheated steam temperature, the final equivalent differential control before my application is a guide for the parameters of the cascade control system for setting and
II