低磷酸盐处理的LM-Smith控制器.pdfVIP

第31卷第4期 计算机与应用化学 V01．31，No．4 and 28，2014 2014年4月28日 ComputersAppliedChemistry April 低磷酸盐处理的LM．Smith控制器 吴龙庭1，一，曹顺安3，胡家元3 (1．长沙理工大学化学与生物工程学院电力与交通材料保护湖南省重点实验室，湖南，长沙，410004； 2．中南财经政法大学会计学院，湖北，武汉，430073； 3．武汉大学动力与机械学院，湖北，武汉，430072) 摘要：电厂给水水质的提高使得低磷酸盐处理成为炉水调节的常用手段。为便于管理，炉水水样一般通过取样管传送至化学车 间进行统一检测和分析。由于水样的传送和分析需要耗时，炉水磷酸根控制成为典型的时滞系统控制。现有的自动加药系统多 采用PI控制，该方案能基本保证加药控制的稳定性，但在取样管较长，时滞明显的场合，不能对磷酸根浓度进行精确调节，这 一缺陷在系统调峰和变负荷运行时更加明显。为改善磷酸根浓度的控制效果，本文提出了炉水低磷酸盐处理的LM-Smith控制 方案。该方案根据经典的Smith控制，在取样点实施管道改造，增设现场磷酸根表，通过电信号反馈补偿管道传送的时延。为 的准确跟踪，仿真结果表明该方法响应迅速，辨识精度高，输出信号准确，鲁棒性较强，改善了Smith控制的效果，提高了磷 酸盐自动加药系统的控制性能。 关键词：磷酸盐处理；神经网络；Smith控制：水质调节 中图分类号：TPl3 文献标识码：A DoI：10．11719／com．app．che 点排掉is-9]。常见的磷酸盐处理方法包括磷酸盐处理(PT)、 1 引言 低磷酸盐处理(LPT)、协调pH．磷酸盐处理(CPT)和平衡 在火力发电厂中，原水经过混凝、澄清、过滤、除 磷酸盐处理(EPT)。在2000年以前，大多数电厂的磷酸 盐、除氧、预热后，被送入锅炉，在锅炉的水冷壁上吸 盐处理都采用人工加药，即人工定时取样分析炉水的pH 收矿物燃料燃烧释放的热能变成饱和蒸汽，然后被进一 值和磷酸根值，根据经验配药后开启手动加药泵加药。 步加热成为过热蒸汽送入汽轮机做功发电【1捌。为保障热 这种方式受人工误差的影响，在锅炉运行工况发生变化 力设备的安全稳定和经济运行，必须严格控制热力系统 时难以保证系统的长期稳定，容易造成药品的浪费和锅 的水汽品质。水汽品质不合格会导致热力系统腐蚀、结 炉的腐蚀【101。2000年以后，各电厂陆续引入磷酸盐自动 垢和积盐，轻则缩短设备的使用寿命，重则中断电厂的 加药系统，该类系统将可编程控制器、工控机作为控制 正常运行【3】。因此，水汽品质的监督和控制对电厂安全运 单元，结合在线的化学分析仪表，实现锅炉给水配药、 行具有重要意义。 加药的全自动控制，对提高炉水品质，减小劳动强度起 锅炉炉水在高温高压条件下蒸发、浓缩，所含盐分 到了较明显的作用【111。但此类系统也非十全十美，炉水 由于溶解度下降会在水冷壁上析出，并与壁管上的金属 水样从取样点流到磷酸根表处一般需要十几分钟，也就 发生化学反应，形成结垢卜7】。锅炉垢样的组成一般比较 是说炉水磷酸根加药有明显的时滞环节，现有的加药系 统多采用PI控制【l21，这种控制方法能保证时滞系统的稳 复杂，包括钙镁水垢(CaC03和Mg(OH)2)，氧化铝垢 定性，但难