A Simple Approach to Determine Noise Frequency of Boiler Drum Level

This paper proposed a simple approach to determine noise frequency of boiler drum level in order to improve control performance. Based on analysis of uncertainty of drum level, the redundant oscillation component of signal, noise is ascribed to the surface wave of drum water. According to the characteristic of surface wave, a new method was proposed to determine noise’s frequency band. By gradually removing the lowest frequency component of signal, the variance of remained component is calculated and observed. An apparent turning point was found and the corresponding critical frequcncy was determined. With this result a low-pass filter was designed to separate noise component. Finally validation is conducted by comparing the proposed method and conventional ones. Results show the accuracy and simpleness of the proposed method.

Dynamic simulation of drum level sloshing of heat recovery steam generator

Drum level sloshing is the latest discovery in the application of heat recovery steam generator (HRSG) in combined cycle, and shows certain negative influence on drum level controlling. In order to improve drum level controlling, influence factors on the drum level sloshing were investigated. Firstly, drum sub-modules were developed using the method of modularization modeling, and then the model of drum level sloshing was set up as well. Experiments were carried out on the experimental rig, and the model was validated using the obtained experimental results. Dynamic simulation was made based on the model to get a 3-D graph of drum level sloshing, which shows a vivid procedure of drum level sloshing. The effect of feed-water flow rate, main-steam flow rate and heating quantity on the drum level sloshing was analyzed. The simulation results indicate that the signals with frequency higher than 0.05 Hz are that of drum level sloshing, the signals with frequency of 0.0-0.05 Hz are that of drum level trendy and "false water level", and variation of the feed-water flow rates, main-steam flow rates and heating quantities can change the frequency of drum level sloshing, i.e., the frequency of sloshing increases with the increase of feed-water flow rate, or the decrease of the main-steam flow rate and the heating quantity. This research work is fundamental to improve signal-to-noise ratio of drum level signal and precise controlling of drum level.

Development and Theoretic Validation of Model of Drum Level Sloshing

In order to develop a feasible model of drum level sloshing, the mechanism of drum level sloshing was analyzed, and the model of drum level sloshing was developed on the Easy5 software flat. The thermodynamic property of the model was validated by using the reference model, which was set up by using the method of lump parameter. The results indicate that the model can precisely reflect the phenomena of thermodynamic property inside drum, and the numeric error is within 1%. And the hydraulic property of the model was validated by the analytical theory of liquid sloshing, and the results indicate that the hydraulic property inside drum can also be correctly reflected by the model, and the sloshing period error is within 5%. The important work was done for exploring modeling for drum level sloshing, research of drum level sloshing and precision controlling of drum level.

Dynamic simulation of hydrodynamic model of drum level wave action and sloshing

In order to build the model of the drum level wave action and sloshing, based on the method of modularization modeling, the hydrodynamic model of drum level wave action and sloshing was developed, and dynamic simulation researches were carried out based on the model. The results indicate that both drum level and drum length have functional relations with period of drum level wave action and sloshing. When the drum level decreases or drum length increases, the period of drum level wave action and sloshing increases, density of liquid and number of sub-module division have little influence on the period of drum level wave action and sloshing. The model was validated by the analytical solution theory of liquid’s wave action and sloshing in cuboid container, and the 3D graphics of drum level wave action and sloshing was also obtained. The model can dynamically reflect the rules of wave action and sloshing of water in the container exactly.

鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能分析

鼓蜂窝四撑杆型索穹顶抛弃传统概念,结合了多撑杆构思,是构形最为丰富的一类索穹顶结构。为研究新型鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能,选取下弦节点布置方案1,建立跨度为120 m的有限元数值分析模型,研究该结构在不同荷载水平及分布方式下的变形和内力变化。并进一步对结构进行参数化分析,研究包括初始预应力水平、矢跨比、撑杆高度(厚跨比)及下弦节点布置方案等不同参数对于结构整体刚度与承载力的影响及变化规律。分析结果表明鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶具有良好的结构性能,各索杆均不容易发生破坏,结构整体刚度大。研究中给出了初始预应力水平与相关几何参数的合理取值范围,可为该结构索穹顶的实际工程设计与应用提供参考。

给水母管制机组给水控制策略及应用

为克服多炉并联母管制给水系统中锅炉汽包水位控制以及给水压力控制之间存在的耦合,将水位控制过程与给水压力控制过程解耦,采用锅炉上水调门调节汽包水位,变频给水泵调节给水母管压力的控制策略:水位控制中采用主调调节水位,副调调节流量的串级三冲量调节方式,及时响应外界的流量需求和修正汽包水位的内扰;给水母管压力控制中,通过被调量的灵活选择、控制器的变参数以及自平衡模块和偏置的应用,实现对给水压力的快速有效调节。经过试验验证,调节效果良好。

锅炉汽包水位智能控制算法研究与改进

锅炉作为工业生产中重要的动力来源,在国民经济发展中扮演着关键角色。本研究旨在解决锅炉汽包水位控制中的问题,通过分析动态特性,提出了一种基于改进遗传算法和PID控制的智能控制方法。通过优化PID参数,实现对汽包水位的智能控制。首先,分析了锅炉汽包水位控制系统的特性。然后,采用改进的遗传算法对PID控制器进行参数优化,以适应动态变化。最后,通过大量的仿真评估和对比分析,验证了该方法的有效性。实验结果表明,与传统PID控制相比,改进的遗传算法优化的智能控制器在提高控制精度和稳定性方面表现出明显优势。进一步的研究可以探索其他智能优化算法与PID控制的结合,以进一步提升锅炉汽包水位控制的性能和稳定性。

模糊自适应PID在汽包水位控制中的应用研究

针对传统PID控制算法在锅炉汽包水位控制中存在稳定性差、响应速度慢等问题,提出了一种基于模糊自适应PID的汽包水位控制方法,该方法通过引入模糊控制器对PID控制器进行优化,并利用模糊规则对模糊控制器进行调整,以提高控制器的响应速度和控制精度。实验仿真结果表明,提出的方法可以有效提高汽包水位控制的精度和速度,并具有较高的稳定性和鲁棒性,具有较好的应用前景。

汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用

汽包水位全程控制在锅炉生产中起到了十分重要的作用,充分反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的关系,只有两者处于平衡状态,才能保证锅炉的安全,避免安全事故发生。文章以工业锅炉作为背景,介绍了汽包水位异常危害,以及汽包水位全程控制优势,明确了汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用方式以及应用注意事项,对汽包水位全程控制应用方案进行了研究,目的是通过汽包水位全程控制,确保工业锅炉可安全、稳定运行,减少安全隐患,充分展现出汽包水位全程控制系统自身优势。

锅炉汽包水位的控制策略研究

锅炉作为重要的动力设备广泛应用于工业领域,其汽包水位的稳定控制十分重要。而采用传统的PID控制策略,控制效果往往达不到预期。对汽包水位系统进行分析,建立汽包水位三冲量系统模型,提出了一种神经网络与PID控制相结合的复合控制策略,能够自适应优化系统控制参数。经仿真验证,此策略能够更好地响应环境变化,保证系统的鲁棒性。

炼油装置锅炉汽包液位测量若干问题分析

在炼油装置中,为确保锅炉安全稳定运行,需要加强对汽包液位的测量和控制及保护,以保证炼油装置可安全生产。这就需要采取有效方式对锅炉汽包液位进行精准测量,避免发生液位超限情况。基于此,文章分析了电容液位计、平衡容器式差压液位计在锅炉汽包液位测量中的具体应用,以确保炼油装置可正常发挥作用。

汽包水位三冲量参数整定浅析

文章结合某发电机组工程实例,阐述了PID的基本概念和汽包水位三冲量自动控制原理;主要介绍了汽包水位三冲量自动控制系统的PID参数整定方法。

基于多种相关分析的汽包水位波动因素及控制优化

锅炉汽包水位的调整直接关系到整个机组的运行安全,由于其具有多变性、非线性以及强耦合等特性,使得汽包水位的优化调整成为众多学者和研究人员不断关注的重点。针对某300 MW热电联产机组汽包水位波动大的问题,通过分析汽包水位控制系统工艺流程,明确影响汽包水位调节的各个因素,包括机组功率、汽轮机调门开度、给水流量、供热抽汽流量、一、二级过热器减温水流量、再热器减温水流量,采用机理分析法得出过热蒸汽流量qhs与汽机侧主蒸汽流量qms之间的关系方程,初步判断影响汽包水位波动的关键因素为过热器减温水流量qsh;其次提出基于惯性滤波器分解的多尺度相关分析方法,将汽包水位按相对频率大小分解为低频、中频、高频三个尺度,再计算不同尺度信号的相关系数,最终判断出汽包水位与过热器减温水流量具有强相关性。通过机理分析法和多尺度相关分析法得到的结果相互印证,进而得出过热器减温水流量qsh是汽包水位波动主要影响因素。最后,以该热电联产机组为应用平台,根据分析出的关键影响因素设计并优化原有控制逻辑,优化后汽包水位波动量小于±15 mm,相较于优化前波动幅度减小70%,极大改善了汽包水位控制系统的调节品质,优化效果证明采用的方法对现场信号的波动分析和控制优化具有实际意义,也为同类型机组汽包水位的优化调整提供借鉴。

基于灰狼优化算法的自抗扰控制在汽包水位中的应用

针对余热锅炉汽包水位控制系统具有非线性、大滞后、强干扰、大惯性等特点,采用自抗扰(ADRC)控制器来改善其控制效果,提高汽包水位控制系统的控制精度及鲁棒性。针对控制器参数过多,引入灰狼算法(GWO)对控制器参数进行整定。利用SIMULINK构建汽包水位控制系统,用灰狼算法调节ADRC-PI控制器与PID-PI控制器参数,对比不同控制器对汽包水位控制的效果。结果表明:GWO-ADRC-PI控制效果具有超调量小、鲁棒性强和抗干扰能力强等优点。

基于潮位的鼓网套筒智能冲洗方案研究

通过对海水液位测量套筒的堵塞原因分析,发现只有在海水潮位上涨期间才会发生套筒堵塞现象。因此分析研究了各路冲洗水源,通过提前预测未来一年的海水潮位时刻表,提出一种根据潮位启停地坑排水泵的控制模式,在海水涨潮期间间断发出地坑排水泵的启动命令,并且通过多个水源的交错控制,实现对套筒的间断冲洗;通过研究并进行实测验证,验证了方案的可行性。

基于DeltaV系统的PID控制算法的实时性能优化

以DeltaV系统中的比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制算法为研究对象,以锅炉汽包液位调节为例,针对当前算法的实时性能进行评估与改进。提出了一种改进方法,包括参数优化和控制策略调整。通过提高控制器的响应速度和精度,旨在更好地满足锅炉汽包液位调节的实时要求。实验结果表明,改进后的PID控制算法在锅炉汽包液位调节中具有更好的实时性能,能够更准确地控制液位,提高系统的稳定性和可靠性。

锅炉汽包水位影响因素分析

汽包水位是汽包锅炉正常运行中的一个重要参数。对影响汽包水位变化的因素进行了全面分析、研究,指出了各影响因素如何影响汽包水位。

平衡容器在锅炉汽包水位测量中的应用

论述了用平衡容器法测量锅炉汽包水位的原理和方法 ,介绍了应用此方法时对差压变送器的零点迁移。

锅炉汽包虚假水位特性研究

锅炉汽包在变工况运行时往往产生严重的"虚假水位"现象。对汽包、下降管、水冷壁内汽水工质循环过程进行合理简化,依据物质及能量守恒定律,建立以微分方程形式描述的汽包水位动态模型。将锅炉实际运行数据引入模型,观察模型输出水位与实际水位变化:锅炉稳态时,仅考虑给水流量与蒸汽流量平衡,模型即能够反映汽包水位变化;锅炉运行状态发生剧烈变化时,模型只有引入锅炉热量信号和汽包压力信号修正后,才能够反映汽包水位变化。以实际数据验证了"虚假水位"主要是受锅炉燃烧状态及汽包压力变化影响的结论。

余热锅炉汽包水位波动的不确定性成分研究

燃气-蒸汽联合循环系统余热锅炉的汽包水位波动具有不确定性成分,其存在影响到控制系统的性能。根据现场数据并结合有关两相流研究成果,对水位波动不确定性成分的形成机理及其模型的建立等进行了研究,得到水位波动的不确定性成分主要来源于低频的压降振荡引起的谐波及随机噪声两部分的结论。然后,利用ARMA噪声建模的方法来恢复谐波成分并建立了统一的噪声模型,针对谐波成分的特点设计了LMS自适应信号陷波器,来分离开谐波得到了水位的确定性成分。最后的仿真结果表明了文中对不确定性成分的分析与建模是合理的。