MEH（小汽輪機電液控制）改造設計

楊傳龍 郭紅玲

（1.日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276806；2.日照市工業學校，山東 日照 276800）

MEH是指在鍋爐給水泵中采用汽動給水泵的自動調節系統，由于用小汽輪機作為原動機去拖動給水泵，實現電廠的節能降耗，許多電廠正在進行MEH改造。但目前所在熱電廠的小機只能現場手動、半自動控制，因此要設計一改造方案來實現遠程自動控制功能：1）遠程手動控制；2）遠程自動控制；3）遠方自動/手動打閘；4）超速遮斷保護（ETS）。

1 建模

T0=R2C：過程時間常數，R2=K0：過程放大系數，τ0為過程的純時滯。階躍響應和模擬圖，如圖1。

圖1

電動機的轉速與Q1的大小成正相關，因此轉速的調整與液位的變化也為帶有時滯的正相關。

2 串行策略

由數學模型建立相應的串行控制策略，如下圖2。

圖2

控制效果分析：由于采用了副回路，改善了被控過程的動態特性，副回路調節不必追求太高的超調量，所以采用了PI調節，副回路采用較大比例系數時，工作頻率高，對進入副回路的干擾有很強的克服能力，對負荷或操作條件的強烈變化有較強的適應能力。

3 PID整定

PID整定多采用工程衰減曲線法（4：1），分兩步整定：

1>在工況穩定運行條件下，主副調節器具置于純比例作用，主調比例度δ1置于100%，用4：1衰減曲線法整定副調節器參數得：δ2S=32%，T2S=15S

2>將副調節P置于32%，T置于15S，用相同的整定方法，將主調節器比例由大到小逐漸調節，求得：δ1S=50%，T1S=7min

3>根據上述參數，運用4：1衰減曲線法查表得：

主調節器 （n）:P:δ1=0.8δ1S=40%,I:T1=0.3 T1S=2.1min，D:TD=0.1 T1S=0.7min

副調節器（Q）：P：δ2=1.2δ2S=38.4%，I：T2=0.5T2S=7.5s

4 電氣自動化遠程實現

測控量與傳感器變送器的選擇：被測量有轉速、流量、液位、溫度、壓力補償等，主控制為閥門開度。

本廠選用常用磁電轉速傳感器（轉速信號變送為4～20mA）和LWGQ型渦輪流量傳感器，開環手動現場調節器，步進電動機控制閥門開度調節汽動給水泵，新華DCS控制系統有DPU冗余和模入端子冗余，工程師站有XDPS軟件（可形象設計圖案控制組態）。

因此可采用原有現場電氣接線與DCS控制系統互聯，完成改造設計。

現場控制接線圖3：

圖3

電氣接線圖

＜1>調速器部分

圖4

＜2>危急遮斷

圖5

圖6 DCS閉環控制程序

開環/閉環控制程序（如圖6）

經過改造后的MEH基本實現了程控/就地控制。遠程手動良好，但由于PID整定后，及工況遷移等原因，使用一段時間后，存在自控偏差較大現象。常見故障如閥門振動大，過靈敏，或關閉不嚴之狀，所以需必要的參數重整定；還有人為操作順序不合理造成的連鎖保護，需要將投入、保護信號復位后，方可繼續使用。

［1］吳勤勤.控制儀表及裝置[M].化學工業出版社,2002.

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