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前言绪论第一章 空气预热器得工作原理第一节 概述第二节 空气预热器的类型和优缺点第二章 空气预热器的设计及计算第一节 空气预热器的设计方法第二节 空气预热器的布置第三节 空气预热器的选型第三章 空气预热器得主要故障及预防第一节 低温腐蚀的产生、影响及预防第二节 磨损的产生、影响及预防第三节 堵灰的产生、影响及预防第四节 二次燃烧的产生、影响及预防第五节 振动的产生、影响及预防第六节 大型电站空气预热器在运行中的常见故障实例分析第四章 回转式空气预热器的安装及调试第一节 VN型空气预热器的安装步骤及要求第二节 空气预热器的试运行及要求第五章 大型电站空气预热器的运行、维护和检修第一节 大型回转式空气预热器的运行第二节 大型空气预热器的检修第六章 VN型空气预热器的特点和结构第一节 VN型空气预热器简介第二节 VN空气预热器的特点第三节 VN空气预热器的部件及构造第四节 空气预热器配置火警报警及消防系统第五节 VN空气预热器同其他空气预热器比较的优点第七章 大型电站空气预热器的改造及其实例第一节 大型电站空气预热器的改造第二节 空气预热器改造方案的比较第三节 空气预热器改造前后的技术经济分析第八章 烟气再热器第一节 概述第二节 VN型回转式烟气再热器的特点第三节 VN型边转式烟气再热器的设计附录一 火力发电厂锅炉机组检修导遇 第8部分：空气预热器检修（节录）附录二 黄埔电厂4号炉空气预热器性能试验及改造前后热效率试验报告附录三 台州电厂2号炉空气预热器改造后性能试验及效果分析报告附录四 沙角A厂1号炉空气预热器性能试验报告附录五 大同第二发电厂6号炉空气预热器改造后运行一年性能试验报告附录六 石景山热电厂2号炉空气预热器改造半年后性能试验报告附录七 安阳华祥电力有限责任公司10号锅炉大修后空气预热器考核试验报告附录八 彭城发电厂1号炉回转式空气预热器改造后漏风试验报告附录九 大坝电厂2号炉空气预热器试验报告附录十 威海电厂3号炉空气预热器漏风试验报告附录十一 元宝山发电厂3号炉大修后锅炉热效率试验报告参考文献 
简介： 分析了锅炉安全阀阀门漏泄、阀体结合面渗漏、冲量安全阀动作后主安全阀不动作、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长以及安全阀的回座压力低、频跳和颤振等常见的故障原因，并针对故障原因提出了解决方法。 关键字：安全阀 冲量 安全阀 主安全阀 1 、前言�� 安全阀是一种非常重要的保护用阀门，广泛地用在各种压力容器和管道系统上，当受压系统中的压力超过规定值时，它能自动打开，把过剩的介质排放到大气中去，以保证压力容器和管道系统安全运行，防止事故的发生，而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。安全阀工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全，所以必须给予重视。� 2、安全阀常见故障原因分析及解决方法�� 1、阀门漏泄� 在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏，安全阀的泄漏不但会引起介质损失。另外，介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏，但是，常用的安全阀的密封面都是金属材料对金属材料，虽然力求做得光洁平整，但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此，对于工作介质是蒸汽的安全阀，在规定压力值下，如果在出口端肉眼看不见，也听不出有漏泄，就认为密封性能是合格的。一般造成阀门漏泄的原因主要有以下三种情况： 一种情况是，脏物杂质落到密封面上，将密封面垫住，造成阀芯与阀座间有间隙，从而阀门渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质，一般在锅炉准备停炉大小修时，首先做安全门跑砣试验，如果发现漏泄停炉后都进行解体检修，如果是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄，估计是这种情况造成的，可在跑砣后冷却20分钟后再跑舵一次，对密封面进行冲刷。 另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点：一是密封面材质不良。例如，在3～9号炉主安全门由于多年的检修，主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，从而造成密封性能下降，消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去，然后按图纸要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量，如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。目前使用YST103通用钢焊条堆焊加工的阀芯密封面效果就比较好。二是检修质量差，阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求，消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。� 造成安全阀漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象，或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性，保证阀芯顶尖孔与密封面同正度，检查各部间隙不允许抬起阀芯；根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。 2、阀体结合面渗漏� 指上下阀体间结合面处的渗漏现象，造成这种漏泄的主要原因有以下几个方面：一是结合面的螺栓紧力不够或紧偏，造成结合面密封不好。消除方法是调整螺栓紧力，在紧螺栓时一定要按对角把紧的方式进行，最好是边紧边测量各处间隙，将螺栓紧到紧不动为止，并使结合面各处间隙一致。二是阀体结合面的齿形密封垫不符合标准。例如，齿形密封垫径向有轻微沟痕，平行度差，齿形过尖或过坡等缺陷都会造成密封失效。从而使阀体结合面渗漏。在检修时把好备件质量关，采用合乎标准的齿形密封垫就可以避免这种现象的发生。三是阀体结合面的平面度太差或被硬的杂质垫住造成密封失效。对由于阀体结合面的平面度太差而引起阀体结合面渗漏的，消除的方法是将阀门解体重新研磨结合面直至符合质量标准。由于杂质垫住而造成密封失效的，在阀门组装时认真清理结合面避免杂质落入。 3、冲量安全阀动作后主安全阀不动作 这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的锅炉来说危害是非常大的，是重大的设备隐患，严重影响设备的安全运行，一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时，主安全门不动作，使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。 在分析主安全门拒动的原因之前，首先分析一下主安全门的动作原理。如图1，当承压容器内的压力升至冲量安全阀的整压力时，冲量安全阀动作，介质从容器内通过管路冲向主安全阀活塞室内，在活塞室内将有一个微小的扩容降压，假如此时活塞室内的压强为P1，活塞节流面积为Shs，此时作用在活塞上的f1为： f1=P1×Shs……………………(1)� 假如此时承压容器内的介质的压强为P2，阀芯的面积为Sfx，则此时介质对阀芯一个向上的作用力f2为： f2=P2×Shx�(2) 通常安全阀的活塞直径较阀芯直径大，所以式(1)与式（2）中Shs＞Sfx�P1≈P2 假如将弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力设为f3及将运动部件与固定部件间摩擦力（主要是活塞与活塞室间的摩擦力）设为fm，则主安全门的动作的先决条件：只有作用在活塞上的作用力f1略大于作用在阀芯上使其向上的作用力f2及弹簧通过阀杆对阀芯向上的拉力f3及运动部件与固定部件间摩擦力（主要是活塞与活塞室间的摩擦力）fm之和时，即：f1＞f2+f3+fm时主安全门才能启动。� 通过实践，主安全门拒动主要与以下三方面因素有关： 一是阀门运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当，脏物及杂质混入或零件腐蚀；活塞室表面光洁度差，表面损伤，有沟痕硬点等缺陷造成的。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力fm增大，在其他条件不变的情况下f1＜f2+f3+fm所以主安全门拒动。 例如，在2001年3号炉大修前过热主安全门跑砣试验时，发生了主安全门拒动。检修时解体检查发现，活塞室内有大量的锈垢及杂质，活塞在活塞室内无法运动，从而造成了主安全门拒动。检修时对活塞，胀圈及活塞室进行了除锈处理，对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨，装配前将活塞室内壁均匀地涂上铅粉，并严格按次序对阀门进行组装。在锅炉水压试验时，对脉冲管进行冲洗，然后将主安全门与冲量安全阀连接，大修后点炉时再次进行安全阀跑砣试验一切正常。 二是主安全门活塞室漏气量大。当阀门活塞室漏气量大时，式（1)中的f1一项作用在活塞上的作用力偏小，在其他条件不变的情况下f1＜f2+f3+fm所以主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与阀门本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。 例如，3～9号炉主安全阀对活塞环的质量要求是活塞环的棱角应圆滑，自由状态开口间隙不大于14，组装后开口间隙△=1～25，活塞与活塞室间隙B=12～18，活塞环与活塞室间隙为S=08～12，活塞环与活塞室接触良好，透光应不大于周长的1／6。对活塞室内要求是，活塞室内的沟槽深度不得超过08～1mm，其椭圆度不超过0．1mm，圆锥度不超过1mm，应光洁无擦伤，但解体检修时检查发现每台炉主安全门的活塞环、活塞及活塞室都不符合检修规程要求，目前一般活塞环与活塞室的间隙都在S≥20，且活塞室表面的缺陷更为严重，严重地影响了活塞室的汽密性，造成活塞室漏汽量偏大。 消除这种缺陷的方法是：对活塞室内表面进行处理，更换合格的活塞及活塞环，在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度，增大进入主安全门活塞室的进汽量，在条件允许的情况下也可以通过增加冲量安全阀的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主安全阀动作。 三是主安全阀与冲量安全阀的匹配不当，冲量安全阀的蒸汽流量太小。冲量安全阀的公称通径太小，致使流入主安全阀活塞室的蒸汽量不足，推动活塞向下运动的作用力f1不够，即f1＜f2+f3+fm致使主安全阀阀芯不动。这种现象多发生于主安全阀式冲量安全阀有一个更换时，由于考虑不周而造成的。 例如2002年5号炉大修时，将两台重锤式冲量安全阀换成两台哈尔滨阀门厂生产A49H-P54100VDg20脉冲式安全阀，此安全阀一般与A42H-P54100VDg125型弹簧式主安全匹配使用，将它与苏产Dg150×90×250型老式主安全阀配套使用，此种主安全阀与A29H-P54100VDg125型弹簧式主安全阀本比不仅公称通径要大而且气密性较差，在5号炉饱和安全阀定砣完毕，进行跑砣试验时造成主安全阀拒动。后来我们将冲量安全阀解体，将其导向套与阀芯配合部分的间隙扩大，以增加其通流面积，再次跑砣试验一次成功。所以说冲量安全阀与主安全阀匹配不当，公称通径较小也会引起主安全阀拒动。 4、冲量安全阀回座后主安全阀延迟回座时间过长� 发生这种故障的主要原因有以下两个方面： 一方面是，主安全阀活塞室的漏汽量大小，虽然冲量安全阀回座了，但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高，推动活塞向下的力仍很大，所以造成主安全阀回座迟缓，这种故障多发生于A42Y-P7VDg100型安全阀上，因为这种型式的安全阀活塞室汽封性良好。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决，节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉，从而降低了活塞内的压力，使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小，阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主安全阀自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。 另一方面原因就是主安全阀的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主安全阀回座迟缓，解决这种问题的方法就是将主安全阀运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内。 5、安全阀的回座压力低� 安全阀回座压力低对锅炉的经济运行有很大危害，回座压力过低将造成大量的介质超时排放，造成不必要的能量损失。这种故障多发生在200MW机组所使用的A49H型弹簧脉冲安全阀上，分析其原因主要是由以下几个因素造成的： 一是弹簧脉冲安全阀上蒸汽的排泄量大，这种形式的冲量安全阀在开启后，介质不断排出，推动主安全阀动作。 一方面是冲量安全阀前压力因主安全阀的介质排出量不够而继续升高，所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量安全阀维持冲量安全阀动作。 另一方面由于此种型式的冲量安全阀介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主安全阀活塞室的，介质冲出冲量安全阀的密封面，在其周围形成动能压力区，将阀芯抬高，于是达到冲量安全阀继续排放，蒸汽排放量越大，阀芯部位动能压力区的压强越大，作用在阀芯上的向上的推力就越大，冲量安全阀就越不容易回座，此时消除这种故障的方法就是将节流阀关小，使流出冲量安全阀的介质流量减少，降低动能压力区内的压力，从而使冲量安全阀回座。 造成回座压力低的第二因素是：阀芯与导向套的配合间隙不适当，配合间隙偏小，在冲量安全阀启座后，在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区，将阀芯抬高，延迟回座时间，当容器内降到较低时，动能压力区的压力减小，冲量阀回座。 消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸，配合间隙过小时，减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙，来增加该部位的通流面积，使蒸汽流经时不至于过分节流，而使局部压力升高形成很高的动能压力区。 造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大，有些部位有卡涩，解决方法就是认真检查各运动部件，严格按检修标准对各部件进行检修，将各部件的配合间隙调整至标准范围内，消除卡涩的可能性。 6、安全阀的频跳� 频跳指的是安全阀回座后，待压力稍一升高，安全阀又将开启，反复几次出现，这种现象称为安全阀的“频跳”。安全阀机械特性要求安全阀在整动作过程中达到规定的开启高度时，不允许出现卡阻、震颤和频跳现象。发生频跳现象对安全阀的密封极为不利，极易造成密封面的泄漏。分析原因主要与安全阀回座压力达高有关，回座压力较高时，容器内过剩的介质排放量较少，安全阀已经回座了，当运行人员调整不当，容器内压力又会很快升起来，所以又造成安全阀动作，像这种情况可通过开大节流阀的开度的方法予以消除。节流阀开大后，通往主安全阀活塞室内的汽源减少，推动活塞向下运动的力较小，主安全阀动作的机率较小，从而避免了主安全阀连续启动。 7、安全阀的颤振 安全阀在排放过程中出现的抖动现象，称其为安全阀的颤振，颤振现象的发生极易造成金属的疲劳，使安全阀的机械性能下降，造成严重的设备隐患，发生颤振的原因主要有以下几个方面： 一方面是阀门的使用不当，选用阀门的排放能力太大（相对于必须排放量而言），消除的方法是应当使选用阀门的额定排量尽可能接近设备的必需排放量。 另一方面是由于进口管道的口径太小，小于阀门的进口通径，或进口管阻力太大，消除的方法是在阀门安装时，使进口管内径不小于阀门进口通径或者减少进口管道的阻力。排放管道阻力过大，造成排放时过大的北压也是造成阀门颤振的一个因素，可以通过降低排放管道的阻力加以解决。� 3、结束语 对锅炉安全阀的常见故障原因进行了分析并提出了具体的解决方法，虽然目前电站锅炉安全阀都是由主、辅阀配套组成的，并采用机械和热工控制双重保护，有些故障不易发生，但只有充分掌握安全阀的常见故障原因和消除方法，在故障发生时处理起来才能得心应手，对保证设备的安全运行有着重要的意义。
锅炉温度控制策略的应用研究 摘要:针对锅炉汽温控制的特点，设计了过热汽温串级模糊控制系统，介绍了系统的构成、原理 及该系统的优越性，并利用MATLAB仿真软件进行了仿真分析。 关键词:汽温;串级模糊控制;系统仿真 0 引言 过热蒸汽温度是衡量锅炉能否正常运行的重要 指标。假如过热蒸汽温度过高，若超过了设备部件 (如过热器管、蒸气管道、阀门、汽轮机的喷嘴、叶片 等)的允许工作温度，将使钢材加速蠕变，从而降低 使用寿命。严重的超温甚至会使管子过热而爆破。 可能造成过热器、蒸汽管道和汽轮机的高压部分损 坏。过热蒸汽温度过低，会引起热耗上升，引起汽轮 机末级蒸汽湿度增加，从而降低汽轮机的内效率，加 剧对叶片的侵蚀。因此在锅炉运行中，必须保持过 热汽温稳定在规定值附近。通常允许变化范围为额 定值±5℃。目前对锅炉过热汽温调节大都采用导 前汽温的微分作为补充信号的系统。其系统原理如 图1所示。 系统针对过热汽温调节对象调节通道惯性延迟 大、被调量反馈慢的特点，从对象调节通道找出一个 比被调量反应快的中间信号θ1作为调节器的补充 信号，以改善对象调节通道的动态特性。动态时调 节器根据θ1的微分和θ2这两个信号而动作。但在 静态时(调节过程结束后)θ1不再变化，则dθ1/dt= 0，这时过热器汽温必然恢复到给定值。实际使用 中，中间信号θ1的引入在一定程度上确实改善了控 制系统的动态特性，但是，影响蒸汽温度的因素很 多，除减温水流量的扰动外，负荷的变化，工况的不 稳定，过剩空气系数等都会导致蒸汽θ2温度发生波 动。这些波动是无法预知的，无法用精确的数学模 型来描述。由于模糊控制不依赖被控对象的精确数 学模型，它主要是根据人的思维方式，总结人的操作 经验，完成控制作用，特别适合于大滞后、时变、非线 性场合，因此该文提出一种锅炉过热气温的串级模 糊控制系统。 1 控制方案的研究设计 串级调节系统是改善大惯性、纯滞后系统调节 质量的最有效方法之一，所以设计的控制方案采用 串级模糊控制，其控制系统如图2所示。 图2中F为减温水流量调节阀。P为副调节 器，采用比例调节;FC为主调节器，采用混合模糊控 制器，即一个二维模糊控制器和常规PI调节器并联 而成，除能够尽快消除副环外的扰动之外还可以校 正汽温偏差，保证汽温控制的精度。 汽温调节对象由减温器和过热器组成，减温水 流量Wj为对象调节通道的输入信号，过热器出口汽 温θ2为输出信号。为了改善调节品质，系统中采用 减温器出口处汽温θ1作为辅助调节信号(称为导前 汽温信号)。当调节机构动作(喷水量变化)后，导 前汽温信号θ1的反应显然要比被调量信号θ2早很 多。由于从调节对象中引出了θ1信号，对象调节通 道的动态特性可以看成由两部分构成:①以减温水 流量Wj作为输入信号，减温器出口处温度θ1作为 输出信号的通道，这部分调节通道称为导前区，传递 函数为G01(s);②以减温器出口处汽温θ1作为输入 信号，过热器出口汽温θ2为输出信号的通道，这部 分调节通道称为惰性区，传递函数为G02(s)，显然 导前区G01(s)的延迟和惯性要比惰性区G02(s)小 很多。系统结构如图3所示。 图3中有两个闭合的调节回路:①由对象调节 通道的惰性区G02(s)、副控制器Gc2(s)、副检测变送 器Gm2(s)组成的副调节回路;②由对象调节的导前 区G01(s)、主控制器(PI+混合模糊控制器)、主检 测变送器Gm1(s)以及副调节回路组成的主回路。 引入θ1负反馈而构成的副回路起到了稳定θ1的作 用，从而使过热汽温保持基本不变，因此可以认为副 回路起着粗调过热汽温θ2的作用。而过热汽温的 给定值，主要由主控制器(PI+混合模糊控制器)来 严格保持。只要θ2不等于给定值，主控制器就会不 断改变其输出信号σ2，并通过副调节器去不断改变 减温水流量，直到θ2恢复到等于给定值为止。可 见，主调节器的输出信号σ2相当于副调节器的可变 给定值。稳态时，过热汽温等于给定值，而导前汽温 θ1则不一定等于主调节器输出值σ2。 当扰动发生在副回路内，例如当减温水流量发 生自发性波动(可能是减温水压力或蒸汽压力改 变)，由于有副回路的存在，而且导前区的惯性又很 小，副调节器将能及时动作，快速消除其自发性波 动，从而使过热汽温基本不变。当扰动发生在副回 路以外，引起过热汽温偏离给定值时，串级系统首先 由主调节器(PI+混合模糊控制器)迅速改变其输 出校正信号σ2，通过副调节回路去改变减温水流 量，使过热汽温恢复到给定值。由于主调节器(PI+ 混合模糊控制器)的惯性迟延小，故反应迅速。 因此在串级模糊蒸汽温度控制系统中，副回路 的任务是尽快消除减温水流量的自发性扰动和其他 进入副回路的各种扰动，对过热汽温的稳定起粗调 作用。主调节器的任务是保持过热汽温等于给定 值。系统在主控制器的设计上将模糊控制与常规的 PI调节器相结合，使控制系统既具有模糊控制响应 快、适应性强的优点，又具有PI控制精度高的特点。 2 模糊控制器的设计 模糊控制是一种基于规则的控制，在设计中不 需要建立被控对象的精确的数学模型。 1 模糊控制器的结构设计 该系统以过热蒸汽的实际温度T与设定值Td 之间的误差E=Td-T和误差变化DE作为输入语 言变量，系统控制值U为输出语言变量，构成一个 二维模糊控制器。其结构如图4所示。 Ku为模糊控制器比例因子，Ke，Kec为量化因子。 Ke:在输入量化等级确定之后，算法中改变误差 输入论域大小即改变了Ke的值，Ke增大，相当于缩 小误差的基本论域，起增大误差变量的控制作用。 若Ke选择较大，则上升时间变短，但会使系统产生 较大超调，从而过渡过程变长;Ke很小，则系统上升 较慢，快速性差。同时它还直接影响模糊控制系统 的稳态品质。 Kec:Kec选择较大时，超调量减小，但系统的响应 速度变慢，Kec对超调的抑制作用十分明显。但在 Ke，Kec和Ku中，系统对Kec的变化最不敏感，一般Kec 可调整范围较宽，其鲁棒性较好，给实际调试带来很 大方便。 Ku:比例因子Ku实质上是模糊控制器总的增益， 它的大小对系统输出的影响较大。Ku增大，系统超 调量随之增大，动态过程加快;反之，Ku减小，系统超 调量减小，动态过程变慢;Ku选择过大将会导致系统 震荡。由于Ku的敏感性，故可调范围较小。 模糊控制器可调参数Ke，Kec和Ku对系统性能 的影响各不相同，改变这3个参数可使控制器适用 于不同系统的性能要求。 2 模糊概念的确定及模糊化过程 对输入变量E进行模糊化，选择语言集为{负 大(NB)，负中(NM)，负小(NS)，零(ZE)，正小 (PS)，正中(PM)，正大(PB)}，模糊论域选择如下 [-n，-n-1，…，-1，0，1，…， n-1， n]，E的实际 变化范围为[-x，x]，则量化因子为Ke=n /x。对偏 差变化率DE进行模糊化，选择合适的模糊论域和 偏差变化率范围，同理可以计算出相应的模糊量化 因子Kec，在这里为了方便起见，选择偏差e、偏差变 化率DE具有相同模糊论域。 对于输出量U，调节范围为[-R，R]，语言集为 {负大(NB)，负中(NM)，负小(NS)，零(ZE)，正小 (PS)，正中(PM)，正大(PB)}，模糊论域选择为[- m，-m-1，…，-1，0，1，…，m-1，m ]，输出比例 因子为Ku=R /m。 在设计过程中，选取各变量的模糊论域，E= {-3，-2，-1，0，1，2，3};DE={-3，-2，-1，0，1， 2，3};U={-3，-2，-1，0，1，2，3}，输入量E，DE 及输出量U模糊集的隶属函数选择为三角形，如图 5所示。 3 模糊规则的确定 模糊决策一般都采用“选择从属度大”的规则， 在过热蒸汽温度调节过程中，当系统的偏差较大时， 系统的快速性为主要矛盾，系统的稳定性控制精度 却是次要的，这时应使系统快速减小偏差;而当系统 偏差较小时，则要求以保证系统的稳定性及控制精 度为主。因而模糊控制规律应遵循:过热汽温上升 速度快，汽温偏高，则汽温的控制量应向下浮动;过 热汽温下降速度快，汽温偏低，则汽温的控制量应向 上浮动。因此采用的模糊控制器的模糊控制规则具 有以下的形式: if {E=AiandDE=Bi}thenU=Ci， i=1， 2，，n 其中Ai， Bi以及Ci分别为E， EC、和U的模糊子 集。控制规则的多少可视输入输出物理量数目及所 需的控制精度而定。由于模糊控制器采用两个输入 E， EC，每个输入分为7级共有49条规则。 按模糊数学推理法则选则表1所示控制规则。 4 逆模糊化过程 文中采用的模糊推理方式是常用的Mamdani 的Min-Max-COA法，即前项取小，多规则取大合 成结论，然后取重心得出非模糊化结论的算法。在 上述规则中，Ai，Bi， Ci分别为论域E，DE，U的模糊 子集，根据上述规则可推出模糊关系Ri=ExDE，这 里采用的最小运算规则，在按最大—最小合成(max -min composition)推理算法求得控制器输出的模糊 子集为U=(ExDE)·Ri，其中“·”为合成运算，非 模糊化后的结论即为输出U的修正值。逆模糊化 方法采用重心平均法(centroid of area)。 3 系统仿真 为了说明串级模糊控制系统在锅炉过热蒸汽温 度的控制上有更好的调节效果，分别搭建具有导前 微分信号控制系统和串级模糊控制系统的仿真框 图。在保持相同输入信号条件下设置两系统被控对 象为相同的参数，以利于比较。 考虑到在实际应用中，各种随机扰动的影响及 过程的复杂性，被控对象有着大惯性、纯滞后的特 性，设系统的主副被控对象的数学模型分别为: 两系统仿真方框图搭建分别如图6、图7所示; 过热汽温响应曲线分别如图8、图9所示。 从仿真曲线可以很清楚的看到:串级模糊控制 系统应用在锅炉过热蒸汽温度控制上能够获得比具 有导前微分信号控制系统更好的调节效果。具有导 前微分信号的控制系统仿真曲线有振荡，有超调，动 态过渡时间长，误差大。而串级模糊控制系统仿真 曲线基本无振荡，无超调，动态过渡时间短，误差小， 有较好的控制品质。 根据现场锅炉运行情况，为了能 更好地说明问题，在保持两个系统中 各调节器、控制器参数不变的情况下， 同时改变两个系统的被控对象的参 数。 W02=e-5s12s+1 观察仿真曲线，如图10、图11所 示。 由于被控对象在电厂中各种设备复杂的运行环 境下，一直处于波动状态，改变主被控对象参数后而 其他参数保持不变时，具有导前微分信号的控制系
去幸福校园网站看看，那的论文很多 1引 言 1热水供热的研究对象 人们的日常生活中需要大量的热能，尤其在冬季。现在在北方大多家庭取暖用热水集中供暖，而在淮阴等江苏地区冬季室内一般用空调或不提供供暖设备，靠自然光照和多穿些衣服来驱寒。近年来随着人们的生活水平的提高，越来越多的家庭购买空调或电取暖器用来冬季室内供暖。然而空调和电取暖器的耗电量太大及它们采用热风供暖在取暖时，室内空气太干燥等缺点。所以一般家庭买了，但用的很少，造成资源的浪费。经调查热水供暖同样适用于江苏地区，一些家庭已经安置了热水锅炉加散热片取暖系统。随着经济技术的提高和人们的需求增加，热水供热工程已经悄然在江苏大地上发展起来。 2本设计的供暖系统的型式和主要内容 热能的供应是通过供热系统完成，本设计供暖系统包括三个组成部分： （1） 热源：热水锅炉。 （2） 供热管网：输送热媒的供热管路系统。 （3） 热用户：直接使用或消耗热能的室内供暖系统。 根据三个主要组成部分的相互关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中供暖系统。本设计是热源、供热管网和热用户三个主要部分在构造上连在一起的局部供暖系统。主要内容为房间的设计和供暖系统设计热负荷以及燃气热水锅炉的设计。
