高炉软水密闭循环系统PID调节控制
自动控制系统中的PID控制器调参技巧
自动控制系统中的PID控制器调参技巧在自动控制系统中，PID控制器是一种常用的控制算法。
它通过对误差信号进行比例、积分和微分的操作，以达到系统稳定性和动态性能的要求。
然而，PID控制器的调参是一个复杂而困难的问题，需要合理选择控制参数，以确保系统达到最佳的控制效果。
首先，对于PID控制器的调参需要理解三个重要参数：比例增益（Kp）、积分时间（Ti）和微分时间（Td）。
比例增益控制着响应曲线的斜率，积分时间决定了稳态误差的消除速度，而微分时间则影响系统的动态性能。
要进行PID控制器的调参，可以采用试凑法。
首先初始化PID 控制器的参数，然后根据实际系统的输出值和期望的输出值来调整控制器的参数。
不断迭代，最终找到最佳的参数组合。
这种方法的关键在于如何选择适当的初始参数和不同的调整步长。
在进行调参时，比例增益是最容易掌握的参数。
一般情况下，可以首先增大比例增益，观察系统的响应情况。
如果响应过冲严重，说明比例增益过大，需要适当减小。
反之，如果响应过慢，可以适当增大比例增益。
通过不断调整比例增益，使系统达到理想的响应速度和稳定性。
接下来是积分时间的调节。
积分时间对于稳态性能的影响非常重要。
一般情况下，可以先将积分时间设为较大值，然后通过观察系统的稳态误差来判断是否需要调整。
如果稳态误差过大，可以适当增大积分时间；如果稳态误差过小，可以适当减小积分时间。
通常来说，过小的积分时间可能会导致系统不稳定，而过大的积分时间会导致系统的响应速度变慢。
最后是微分时间的调节。
微分时间主要影响系统的动态性能，可以用于改善系统的响应速度和抑制过冲。
一般情况下，可以先将微分时间设为较小值，然后观察系统的响应以及过冲情况。
如果系统响应过快，可以适当增大微分时间；如果过冲现象明显，可以适当减小微分时间。
需要注意的是，过大的微分时间可能会引入噪声，反而导致系统性能下降。
除了试凑法，还可以采用经验公式进行初步的调参。
例如，柯西公式可以用于相对理想阶跃响应的调参，兹格勒-尼科尔斯公式适用于死区系统的调参，查尔斯方程可以用于超前控制系统的调参。
高炉软水热风炉自动补水系统电气控制的改造与应用
１ ＃ ／ ２ ＃ 泵 选 择
Ｎ ５ ３
压， 这不仅给工作人 员增 加 了劳 动强 度 ， 而且影 响 了高炉 的正
常生 产 。 由 于 备 件 短 缺 ， 后 来 曾 更 换 过
的借 鉴意 义 。 关键 词 ： 自动 补水 系统 ； 电气 控制 ； 变 频器
Ｏ 引言
软 水 泵 房 软 水 闭路 循 环 系 统 是 高 炉 生 产 的重 要 设 备 ， 主要
Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列 变频 器要 求反 馈 元 件 的阻 值 在 ５ ｋ Ｑ以上 ， 而实际反馈元件远传压力 表的阻值 只有 ３ ８ ０ Ｑ， 这 会 使 变 频 器
＿＿
Ｌ二 一 … 一 一 Ｊ
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原设计 安装 的 自动 补 水 系统 控 制 器件 ＡＢ Ｂ变频 器 已损 坏 ， 目前无 相 同
７
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型号 的备件 可利 用。现有 的 备件 Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列 变频 器具 有
Ｓ ＡＭＣ Ｏ— ｉ 系列变频器具有控制功能灵 活 、 调 用参数 简捷 、 调试 容易 、 性能稳定 、 备件充 足 、 实用性 强等优 点 ， 可 有效 提高设 备
运 行 的 可靠 性 。
变频器正 常时水泵 由变频器驱 动运行 ， 当变频 器发 生故障
时， 自动切换为工频 运行 。具体 ２台水 泵哪 台运 行哪 台备 用 ，
统水压稳定 在工艺要求 范 围内， 确保高 温设备稳定运行 。（ ２ ）必须保证变频器
PID控制在高炉富氧流量调节中的应用
PID控制在高炉富氧流量调节中的应用摘要：本文着重针对高炉鼓风氧气流量手动控制不稳定，无法满足高炉正常生产的问题，进行多方位、多角度的分析。
利用PID控制技术实现富氧流量的自动调节。
实践表明PID控制达到了对富氧流量自动调节和稳定控制的目的。
关键词：PID 富氧调节稳定控制1简介在近几年的高速发展中，我公司已跻身于全国大中型钢铁联合企业，具有炼铁、炼钢、轧钢完整的钢铁生产体系。
目前，国内钢铁行业由于产能过剩普遍处于微利甚至亏损状态。
公司提出在在转型升级中谋发展，一批节能减排技改升级项目相继上马。
2011年，炼铁2*1080M3高炉项目顺利投产。
高炉富氧鼓风是一种强化冶炼技术。
在高炉大气鼓风中加入工业氧，以提高鼓风含氧浓度，强化风口区燃料燃烧，对冶炼过程产生积极的作用。
新工艺、新技术的引进给公司的发展注入了新活力。
在学习、吸收的过程中我们发现在富氧流量的控制上存在不足，不能实现精准稳定控制影响了高炉的正常冶炼，所以着重对富氧流量自动调节进行了研究。
2现状调查2.1富氧流量调节系统介绍永钢炼铁三厂目前有2座1080M3高炉，配套3台鼓风机向高炉送风。
为提高高炉冶炼的进度和产量，需在风量中提高氧含量因此采用富氧送风方式，即将来自氧气总管的氧气经氧气流量调节系统后进入氧气、空气混合装置，由鼓风机增压后经热风炉送入高炉。
炼铁三厂富氧管道通径DN200，每座高炉各配套一套富氧流量调节系统。
其主要设备有：氧气压力检测、氧气流量检测、氧气调节阀、氧气快速切断。
2.2存在问题富氧流量的调节都是由工长下达富氧流量目标值然后热风炉操作员根据目标值手动调节氧气调p2）、阀门气源压力不稳定。
对阀门气源的压力进行检查，发现其压力稳定在阀门动作允许范围内且无明显波动。
3）、氧气压力的不稳定。
我们向制氧厂了解氧气的供气情况，他们反映该供气管路有几个大的用气单位如炼钢三厂等，所以供气压力有一定的波动，这为客观因素无法解决。
4）、氧气流量调节阀门无自动控制功能，无法根据工况实时调节。
高炉联合软水密闭循环系统工程实践
高炉联合软水密闭循环系统工程实践随着现代工业经济的迅速发展，环境保护日渐受到重视。
钢铁行业也不例外，传统高炉利用空气炉冷方式，炉冷水的污染和热能的浪费问题日渐突出。
因此，研发高炉联合软水密闭循环系统，以及提高设备节能效率，成为当今钢铁行业发展的重中之重。
本文讨论的是高炉联合软水密闭循环系统工程，此系统将传统空气炉冷方式改造为负载炉冷循环系统，可以满足钢铁行业的需求。
首先，本系统的构成要素包括：软水系统、循环水系统、分离式密闭循环系统、热交换器及自动控制系统等设备。
软水系统的作用是将热量从循环水系统中的热能，利用软水换热器转移到高温烟道中，以及将烟道中的热量转移到软水系统中。
循环水系统是热源和负荷间的连接，它可以将热量从一端转移到另一端，从而实现密闭循环，以及减少对环境的污染。
分离式密闭循环系统采用高压维护的原理，它可以有效改善循环水系统的工作状态，从而提高成品的质量和加工效率。
热交换器用来调节温度，而自动控制系统可以调节各种参数，以实现节能。
紧接着，介绍本系统的工作原理和优势。
首先，通过负责任的服务及规范化管理，使得本系统安全可靠，可靠性强；其次，本系统具有节能降耗、热环境优化等优点，可以充分利用可再生能源，减少对环境的污染；最后，本系统的投资性价比高，有助于提升企业的经济效益。
此外，钢铁行业中使用高炉联合软水密闭循环系统的过程中，应注意以下几点：首先，在安装、使用过程中，应当严格依照厂家的安装、操作说明书；其次，为了确保系统正常运行，应定期对系统进行维护和检测；最后，应当定期更换润滑油以防止系统机件过早损坏。
总之，本系统在安全、可靠性、节能效果、经济效益等方面都较为出色，是钢铁行业发展的有力支持。
但在安装、使用过程中，仍需注意上述相关事项。
只有践行科学的安装、使用方式，才能真正发挥本系统的潜力，为钢铁行业的发展做出更大的贡献。
高炉软水密闭循环冷却水系统调试问题分析
高炉软水密闭循环冷却水系统调试问题分析于学锋;郝建平【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2015(000)006【摘要】During the debugging of the soft water closed circulating cooling water system for the new-built blast furnace of an iron and steel company, a series of problems such as: abundant gas gathered, water supply pressure not balanced, pump shell rupture, pump vibration exceeded standard, and so on, were exposed. Through the field investigation, the cause of those problems was analyzed, and the effective countermeasures were taken to ensure a normal operation of the system.%在某钢铁公司新建高炉软水密闭循环冷却水系统的调试中，系统出现了大量集气、供水压力不平衡、水泵泵壳破裂、水泵振动超标等一系列问题。
通过现场调查，分析了产生问题的原因，并采取了有效解决措施，保证了系统正常运行。
【总页数】3页(P36-37,53)【作者】于学锋;郝建平【作者单位】中冶东方工程技术有限公司水务事业部，山东青岛 266555;酒泉钢铁有限责任公司动力厂，甘肃嘉峪关 735100【正文语种】中文【中图分类】TU991.42【相关文献】1.高炉软水密闭循环冷却水处理技术的研究及在武钢五号高炉的应用 [J], 许蔚良2.连铸密闭式工业循环冷却水系统调试问题分析 [J], 王伟;章建华;周宇;金蕴智3.唐钢2号高炉软水密闭循环冷却水系统改进 [J], 李宗奎4.软水密闭循环冷却水工艺在酒钢7#高炉的应用 [J], 裴文;段红卫;5.软水密闭循环冷却水工艺在酒钢7#高炉的应用 [J], 裴文涛;段红卫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
软水密闭循环冷却系统与高炉节能降耗
软水密闭循环冷却系统与高炉节能降耗摘要：钢铁企业的能源消耗很高，约占钢铁生产总量的20%至30%，能源消耗是控制钢铁生产总量的重要组成部分。
钢铁企业高炉过程的能源消耗约占总能源消耗的40%至50%,此外，能源消耗的排放对环境污染也有重大影响。
因此，节能对于降低铁吨成本、提高钢铁企业的竞争力和改善环境至关重要。
分析了软水密闭循环冷却系统和高炉降低能耗的情况。
关键词：软水密闭循环冷却系统；高炉节能降耗在实践中，系统内循环水的质量严重恶化，微生物粘泥造成的腐蚀、结垢和破坏达到了无法控制的程度。
尽管这些问题已得到解决，但冷却塔使水能够充分接触空气，传递热量和物质，并不断蒸发，从而导致风吹、排污和渗漏，从而导致冷却水长时间和反复运行，并增加溶解氧，可能导致系统结垢、水腐蚀、微生物繁殖和滋生等问题。
软水密闭循环冷却系统有效地弥补了这些缺陷。
因此，该系统已成为主要设备可持续性的主要现代技术之一，部分原因是发达国家钢铁消费量低。
1.系统的主要组成部分一般而言，软水密闭循环冷却系统由冷却装置、循环管道、控制阀、膨胀罐(包括N2装置)、热交换器、水泵、电补水及加药设施事故水塔或柴油机泵组成。
1.水冷却零件。
水冷却元件有多种类型，例如连铸结晶器、LF炉、电炉高压电缆冷却、VOD和高炉冷却壁。
2.膨胀罐。
是封闭的容器，底部为循环冷却水，顶部空间为N2。
用于调节循环水量随温度变化的变化。
通过在膨胀节顶部填充N2，可以保持系统所需的工作压力，同时防止氧气进入系统，其主要作用是控制循环系统泄漏损失。
系统补充水可通过改变膨胀罐水位来实现，也就是说，当膨胀罐水位超过规定值时，由安全阀排放给系统供水量。
膨胀罐水位下降时，氮量增加，压力降低，但为了保持给定的氮压力，罐内自动充满氮。
3.热交换设备。
常用的换热器是冷空气和水换热的两种设备。
空气冷却器:冷却水在翅片管内循环，空气吹向管外吸收冷却水的热量。
在干燥球温度较高的地区，不使用空气冷却器。
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策简介高炉软水密闭循环冷却水系统是现代高炉不可缺少的组成部分，它能够冷却炉体，收集热能，同时减少能源的浪费，从而提高生产效率。
然而，在调试系统的过程中，也会遇到一些问题，本文将从不足和对策两个方面探讨如何解决这些问题。
调试过程中的不足1. 计量装置误差大在高炉软水密闭循环冷却水系统中，计量装置是不可或缺的组成部分。
但在调试过程中，我们发现计量装置存在着一定的误差，导致系统的精度和稳定性受到了影响。
这一问题的主要原因是在进行计量装置选型和安装时，没有严格按照技术要求进行操作，或者是存在制造和加工上的缺陷。
2. 水质控制精度不够高在高炉软水密闭循环冷却水系统中，水质控制是非常关键的一环。
水质控制的主要目的是保证循环水在配制、使用及排放过程中，达到高效循环可控，不仅满足工艺要求，还要符合环保政策要求。
但是，在调试过程中，我们发现水质控制的精度不够高，造成系统稳定性差，同时影响了生产效率。
3. 设备故障率高高炉软水密闭循环冷却水系统是在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下运行的，因此，设备故障率是非常高的。
在调试过程中，我们发现，系统中的某些设备存在一定的故障率，导致了系统的稳定性和可靠性受到了影响。
对策分析1. 更换计量装置计量装置误差大的问题主要是由于装置本身的缺陷或者是安装操作不规范所造成的。
因此，我们需要更换一些具有高精度、高稳定性的计量装置，同时严格按照技术要求进行安装。
2. 提高水质控制精度为了提高水质控制的精度，需要选择具有高精度、高度自动化程序控制的水质控制设备。
同时，还需要在水质控制过程中加强数据采集和分析，及时发现问题并进行调整。
3. 加强设备维护保养在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下运行的设备需要进行定期的维护保养工作，及时发现并处理故障，提高设备的可靠性和稳定性。
同时，我们也需要选择具有高品质和可靠性的设备。
总结高炉软水密闭循环冷却水系统是现代高炉不可缺少的组成部分，但在调试过程中，也会遇到一些问题。
浅谈涟钢2200m_3高炉联合软水密闭循环水系统及其优化
浅谈涟钢2200m3高炉联合软水密闭循环水系统及其优化动力厂肖飞烈摘要论述了高炉冷却技术的现状与发展,着重介绍了涟钢2200m3高炉的联合软水密闭循环冷却系统的工艺流程,对该系统存在的问题进行了阐述、分析,对采取的优化工艺的改进措施进行了介绍。
1引言联合软水密闭循环水系统是最符合现代大型高炉发展的高炉冷却技术,它具有节能、环保和高炉长寿的特点,受到各钢铁企业的广泛关注,其应用也正在逐步推广,在国内、外的应用日益广泛。
涟钢2200m3高炉联合软水密闭系统于2003年营建、投运,其在节水、冷却方面有着非常巨大的优势,但在其运行过程中,逐渐暴露出在工艺设计上的不足:首先是软水主供泵组,由于阀门安装方式的原因,使其出水管止回阀无法检修。
如果长此下去水泵亦无法进行检修,对高炉的安全运行构成严重的威胁。
其次是净环水系统鼓风机泵组,由于无应急保障措施,在2006年5月份时出现因全停电时恢复不及时而致使2200m3高炉28个风口全部灌渣堵死,间接损失达500万元,造成了较大的经济损失。
2高炉冷却系统的现状与发展高炉冷却技术的进步是与炼铁工艺学的发展、高炉结构的改进以及高炉容积的扩大齐头并进的。
伴随新型耐火材料的普遍采用,现在高炉炉底和炉缸的寿命均能达到10~15年,但由于炉腹和炉身冷却壁的早期破损,迫使高炉3~4年需中修一次,高炉整体的寿命并不长,对企业的经济效益产生很大影响。
以武钢3#高炉2002年中修为例:中修工期为111天,耗资8800万元,少产铁30余万吨。
由此可见,高炉中修一次的代价是多么巨大。
另一方面也说明了改进冷却技术、提高冷却效果、延长高炉寿命的重要意义。
近几年,国内新建的现代化大型高炉正在向长寿命、大容积、高强度、低消耗的方向发展,相应的高炉冷却技术也正在由工业水直流冷却、汽化冷却、向软水闭路循环和联合密闭循环水冷却系统演变。
其中,联合软密闭循环水冷却系统最符合现代大型高炉发展的要求,在国内、外的应用日益广泛。
PID控制在高炉富氧流量调节中的应用
１ 现状调查
１ ． １ 富氧 流 量调 节系统 介绍
永 钢 炼铁 ｊ 厂 目前 有２ 座ｌ ０ ８ ０ ｍ 高炉，
控制功能 ， 排 除 人 的 主观 因 素的 影 响 ， 保证 强 度 ， 一 定程度上减 少了能源 浪费保证 了
炉况 的顺行满足高 炉正常冶 炼的要求 。 通
配 会３ 台鼓 风 机 向高 炉 送 风 。 为 提 高 高炉 冶 氧 气 流 量 控 制 的 精 确 性 。
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｆ ５ ４
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ （ ａ ） 一 ０ ０ ７ ６ －０ １ 过 传 感 器 测 量 到 的 买 际 值 对 应 的 电信 号 称
为 反馈 信 号 ， 亦称 反馈 量或 当 前 值 ， 本 系 统
（ ４ ） 氧 气 流 量 调 节 阀 门 无 自动 控 制 功 ４ 结语 能， 无 法 根 据 工 况 实时 调 节 。 分 析 手 动 调 节 通 过 近 一 个 月 的摸 索 与 试验 ， 利 用 氧 气流量容 易受人的主观 因素的影 响 ， 计 Ｐ Ｃ Ｓ ７ 软 件实现了Ｐ Ｉ Ｄ自动 控 制 富 氧 流 量 ， 降 低 了操 作 人 员 的 操 作 划 在 手 动 调 节 的 基 础 上 增 加 阀 门Ｐ Ｉ Ｄ自动 无 任 何 投 入 费 用 。
波 动变 小 ， 效果显著 。 以供气压力有 一定的波动 ， 这 为 客 观 因 素 流 量 曲线 趋 于平 缓 、
无法解决 。
收 的过 程 中我 仃 ］ 发 现 在 富 氧 流 量 的 控 制 上 路 有 几 个 大 的 用 气 单 位 如 炼 钢 三 厂 等 ， 所 流 量 的 历 史 记 录 发现 实现 自动控 制 后 富 氧 存 在不足 ， 不 能 实 现 精 准稳 定 控 制 影 响 了 高炉的正 常冶炼 ， 所 以着重对富氧 流量 自 动 调 节 进 行 了研 究 。
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策高炉软水密闭循环冷却水系统是高炉运行过程中必不可少的一个重要设备，它对保证高炉正常运行起着至关重要的作用。
然而，在实际的调试中，我们常常会遇到一些问题和不足。
接下来，我将针对高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策进行详细探讨。
首先，调试中常常遇到的一个问题是冷却效果不佳。
这主要是因为冷却水的流量不足、水质不佳、管道堵塞等原因导致的。
针对这一问题，我们可以采取以下对策：1. 检查冷却水管道是否有堵塞。
如果发现堵塞，及时清理管道。
2. 检查冷却水流量是否满足要求。
如果流量不足，需要调整水泵的工作参数，增加水流量。
3. 检查冷却水的水质是否满足要求。
如果水质不佳，可以考虑增加水处理设备，如重力过滤器、离子交换器等。
其次，冷却水泵的故障也是调试中常见的问题。
冷却水泵的故障会导致冷却水流量不足，进而影响冷却效果。
针对冷却水泵的故障，我们可以采取以下对策：1. 定期检查冷却水泵的运行状态。
定期检查冷却水泵的轴承、密封件等部件的磨损情况，及时更换磨损的部件。
2. 加强冷却水泵的维护保养。
定期检查冷却水泵的润滑油、冷却水泵的轴承温度、水泵的涡轮和导叶的磨损情况等，保证冷却水泵的正常工作。
3. 在设计中合理选择冷却水泵的类型和规格。
根据高炉的实际需要，选择合适的冷却水泵，并保证其能够满足高炉的冷却要求。
此外，调试中还会遇到冷却水温度过高的问题。
造成冷却水温度过高的原因主要是因为冷却水系统的散热效果不佳。
在此情况下，可以采取以下对策：1. 检查冷却水系统中是否存在污垢、杂质等。
如果有，需要及时清洗冷却水系统，保证冷却水能够充分散热。
2. 检查冷却水系统的散热器是否正常工作。
如果散热器工作不正常，需要及时维修或更换。
3. 增加冷却水流量。
可以通过增加冷却水泵的工作参数来增加冷却水流量，提高散热效果。
最后，调试中还会遇到冷却水泵工作噪音大的问题。
冷却水泵工作噪音大主要是由于冷却水泵的内部结构不合理、轴承损坏等原因导致的。
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策1 工程概况某钢铁公司新建 1 座 2 650 m3高炉，高炉炉体冷却壁、炉底、热风阀均采用了软水密闭循环冷却水系统。
循环冷却水由循环供水泵组供至高炉风口平台下分成 3 路，一路供炉底水冷管使用，炉底水冷管出水串級供给热风阀使用; 第二路、第三路供炉体冷却壁使用，炉体冷却壁采用分段冷却。
设计循环冷却水量为6 220 ～7 070 m3/ h，供水压力为0.99 MPa （泵出口），回水压力为0.40 MPa （泵入口），供水温度为40 ℃，回水温度为48 ℃。
新建高炉软水密闭循环冷却水系统在通水调试初期出现了循环供水泵及补水泵大量集气、水泵出口手动阀门开启角度偏小、水泵泵壳破裂、水泵振动超标等现象，针对通水调试初期出现的一系列问题，逐一研究分析，对系统进行了全面调整，保证了高炉正常投产运行。
2 运行调试出现的问题（1）系统内大量集气。
设计密闭循环冷却水供水泵共计 3 台， 2 用 1 备，初期运行过程中有 1 台水泵电流突然减小到额定电流的30% 左右，水泵响声异常，系统循环水量迅速下降。
停泵后将泵壳顶端放气阀打开，发现泵壳内集存了大量的气体。
系统设计有 2 台补水泵，1 用 1 备，运行一段时间后也出现了集气现象。
（2）循环供水泵出口蝶阀开启角度小、供水压力平衡数值与设计出入较大。
按设计要求的循环水量对系统进行了初调，系统循环水量为7 070 m3/h，供水压力为0.9 MPa，膨胀罐定压为0.26 MPa，泵站回水管压力0.66 MPa，供水泵组出口蝶阀仅开启30°，阀门前后压差为0.2 MPa，系统不能按照设计压力平衡图的参数运行。
（3）水泵泵壳破裂。
在初期运行的过程中 2 号循环供水泵泵壳破裂，漏水严重，不能正常运行。
（4）水泵振动超标。
在初期运行的过程中 3 号循环供水泵振动超标，且发出异常响声，而且随着泵出口阀门开启角度的加大而变大。
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策
高炉软水密闭循环冷却水系统调试中的不足及对策高炉软水密闭循环冷却水系统是现代高炉冷却系统中的普遍应用，它具有水质好、不污染环境、冷却效果好、能够延长设备寿命等明显优点，但在实际调试过程中也存在着一些不足之处，需要采取对策来加以解决。
一、冷却水供应不足冷却水供应不足会导致高炉炉壳过热，容易产生炉衬开裂、漏水等严重后果。
此时需要采取加强冷却水供应的对策，例如加大水泵使用容量、增加冷却水储备量、增加水压力等方法，在确保冷却水质量的前提下增加冷却水的流量。
二、水质不达标高炉软水密闭循环冷却水系统中的水质不能达到规定的标准值，会影响设备的正常运行，容易产生热梯度偏差，导致覆盖层开裂及内衬破裂。
此时我们需要采取适当的处理措施，例如使用适当的药剂，对冷却水进行处理，确保其水质符合标准，同时定期进行监测和检测。
三、管道堵塞管道堵塞是软水密闭循环冷却水系统中经常出现的问题，可能是因为管道内的水垢、杂质等原因，影响了水的流通，导致了管道的堵塞。
此时需要采取适当的清洗和维护措施，例如定期进行管道清洗，防止管道内部产生水垢等物质，同时加强管道维护，定期更换松动的管道接头等。
四、水温变化过大高炉软水密闭循环冷却水系统中可能出现水温变化过大的情况，这会导致热应力变形，进而引发金属脱落、冷却壳开裂等问题。
为了避免出现这样的情况，我们需要加强对水温的监测和控制，确保其稳定性，同时在系统结构设计和安装过程中，也需要考虑到水温的变化因素，减少其对系统的影响。
总之，高炉软水密闭循环冷却水系统虽然具有许多优点，但在调试和运行过程中也存在着不少问题。
解决这些问题需要采取相应的对策，加强对系统的研究和应用，从而确保其正常、稳定、高效地运行，提高高炉设备的生产效益和经济效益。
涟钢3200m^3高炉软水密闭冷却系统的技术操作与管理
循 环水泵 采 用二路 独立 电源 ：
软水池在软水补充水供应不上的紧急状况
下 ， 有将净环水补充水接人软水池 的措施 ； 设
化水冲洗 ， 努力清除遗 留在管道中的沉积泥 沙， 表面氧化皮及杂物等 ， 冲洗后还应在管道
死 角开 孔检 查 和 清 除杂 物 ， 保 冷却 系统 达 确
ｌ 秒 内自动启动， Ｏ 维持水系统运行。 ２３３ 汽化 冷却 功能 ．． 当因停电及其它事故引起电动泵不能正 常运 行 时 ， 个 软 水 系 统 可 自动 转 化 成 汽 化 整
冷却 状 态 ， 可维 持 时 间 ３ ０分钟 ， 当柴 油 泵 组 启 动运 行后 ， 水 系 统 自动 转 换 成 正 常 密 闭 软 循 环冷 却状态 。
高炉本体用软水联合 闭路循 环冷却 ， 用 户为高 炉 冷 却壁 、 底 、 吹管 、 口及 热 风 炉 直 风 阀， 总循环水 量 ４６ｍ／ 。供水 温度 ≤４℃ ， ５８ 。ｈ ０ 循 环率 ９．５ 。软水 补 充水 量 ２２４ ｈ ９９％ ．８ｍ ／ 。 软水联合密 闭循 环系统用水量见表 Ｉ 。
各循环系统供水、 回水管道及 阀门压力等 级适当提高， 系统 中关键、 重要泵 、 阀门是 国内
先进产品 。
到正常运行的基本条件 。 ｅ冷 却壁 ， 冷 管 的化 学 清洗 和钝 化 予 ． 水 膜是关 系到冷却壁 使用寿命至关重 要 的前
ａ认 真进 行冷却 壁水 冷管 、 口、 ． 风 中套 等 冷 却器 管 路 的 压 缩 空 气 吹 检 和检 查 挂 牌 工
风 口设置事故水处理系统 ， 当个别风 口 产 生微 漏 时 ， 漏 风 口可通 过 专 门设 置 的相 微
应 管 路 切 换 成 工 业 净 化 水 冷 却 ， 压 约 水 ０８ ＭＰ ， ．５ ａ 当风 口破损 到一 定 数量 时 ， 中一 集
pid调试的一般步骤和规律
pid调试的一般步骤和规律
PID（比例-积分-微分）调试是一种常用的控制算法，用于调节
系统的输出与期望值之间的差异。
以下是PID调试的一般步骤和规律：
1. 确定目标：首先，我们需要明确所需实现的目标，例如系统
的响应速度、稳定性和精确性等。
2. 设定初值：根据系统特点以及目标，设定三个参数比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd的初值。
3. P调试：仅使用比例控制器（即Kp不为零，Ki和Kd为零）
进行调试。
逐步增大Kp，观察系统响应的变化。
当系统的响应不良时（如超调、震荡），适当减小Kp直至响应稳定。
4. PI调试：在P控制的基础上，逐渐增大Ki，以消除系统的稳
态误差。
逐步增加Ki，直至稳态误差消除。
5. PID调试：在PI控制的基础上，加入微分控制，即设置Kd不为零。
微分控制主要用于抑制系统的超调和振荡。
通过逐步增加Kd，
观察系统响应的变化，直至系统足够稳定且没有明显的超调、振荡。
6. 参数整定：根据实际效果进行参数优化和调整。
可以使用常
见的参数整定方法，如经验法、试-误法或基于数学模型的优化算法
（如Ziegler-Nichols方法）。
7. 测试和验证：在进行参数整定后，进行系统的测试和验证，
观察系统是否能够满足设定的目标和响应要求。
需要注意的是，PID调试是一个迭代的过程，可能需要多次调整
参数和测试，以达到最佳的控制效果。
此外，不同系统的特点和需求
可能导致调试方法和步骤的差异，因此在实际应用中需要根据具体情
况进行调整。
高炉软水密闭循环冷却系统的控制制
水 中 ， 种情 况 检 漏 主要 依 据 ： ） 子 开 关 动 作 ； ） 此 ａ浮 ｂ 循
和 角 部 排 水 管 上 。在 高 炉投 运 初 期 可 按 划 分 的 冷 却 区 量 测 量 精 度 较 高 ， 因 此 检 据 功 能 原 理 与 风 口检 漏 相
域 均 匀分 布 设置 少 量 的 浮 子 开关 在 高 炉 运 转 后 期 视 同 炉 况 而定 ， 将 ５—８层 的 每块 冷 却 壁 凸头 和 角 部 排 水 可 管 几 乎都 可 放 置 浮 子 开 关 。
由 于 温 度 升 高 补 水 量 过 多 等 ．造 成 膨 胀 罐 水 位 升 环 水 质 恶 化 （ 内 煤 气 混 入 水 中 ，导 致 电 导 率 、Ｐ 炉 Ｈ值 高 ．此 时 顺 控 自动 开 启 排 放 阀 ，水 位 下 降 到 正 常 水 位 发 生 变 化 ） 浮 子开 关 是 一 种 新 型 仪 表 ． 安 装 在 排 水 它 后 ， 放阀关 闭。 排 放掉部 分污水 ， 充新 水的方法 ， 高循环水水 质 ， 补 提 使 之达到水 质要求 。 管 上 捕 集 管 道 内 的 气 体 ． 当 捕 集 到 的 气 体 充 满 气 室 浮 子 开 关 设 置 原 则是 ：冷 却 壁 所 处 热 负 荷 大 的地
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软 水 密闭循环 冷却 系统 的控制
重 庆钢 铁 设 计 院 胡 狄 辛
摘
【最新】PID调节器的调节过程及其参数的整定方法
摘要锅炉汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接反映了锅炉蒸汽负荷与给水流量之间的平衡关系。
汽包锅炉给水自动控制的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围内。
由于给水系统的复杂性，现有的火电厂全程给水控制采用传统的PID控制，其精确数学模型难以建立，并且系统具有大滞后、时变性等一系列特点，往往难以满足火电机组复杂工况要求，所以许多大型火电厂对现有的全程给水控制提出了优化方案。
本文首先对控制系统进行时域分析，然后介绍PID调节器的调节过程及其参数的整定方法。
重点分析了锅炉的给水控制系统，针对汽包水位控制对象的动态特性表现为有惯性、无自平衡能力的特点，采用先进的智能控制算法之一的模糊控制对其进行控制，并利用MATLAB分别对常规PID控制和模糊PID 串级控制进行仿真，结果表明采用模糊PID串级控制方法比常规PID控制方法迟延小、超调量小，使得汽包的动态特性得到优化。
关键词：模糊控制；给水控制；PID控制AbstractThe steam drum water level of boil is important monitoring parameter in a boiler movement, it had reflected indirectly the balance relations between the boiler steam load and the discharge of water. In the steam drum boiler for the water automatic control duty to adapt the boiler transpiration rate for the water volume, maintains the steam drum water level in the stipulation scope. As a result of for the water system complexity, the existing thermoelectric power station entire journey for the water control adopt the traditional PID control, its precise mathematical model establishes with difficulty, when the system has the big lag, denatured and so on a series of characteristics, often with difficulty satisfies the thermal power unit complex operating mode request, therefore many large-scale thermoelectric power stations proposed the optimization plan to the existing entire journey for the water control.First this article has analyzed the time domain of control system, then introduces the PID regulator’s adjustment process and the parameter installation method. And has analyzed great emphasis on the boil for the water control system, the steam drum water control object show the inertia, the non-self regulation ability, uses of a fuzzy control to control it, and separately carries on the simulation using MATLAB to the tradition PID control and the fuzzy PID cascade control, With comparing using the fuzzy PID cascade control method obtain result that is delay slightly, over small, enables the steam drum the dynamic characteristic to obtain the optimization.Keywords: Fuzzy control; For the water control; PID control目录引言 (1)第一章控制系统的时域性能分析 (2)1.1 一阶系统的时域响应分析 (2)1.2 二阶系统的时域响应分析 (3)1.3 高阶系统的时域响应分析 (6)第二章PID控制及其调节过程 (9)2.1 比例调节（P调节） (9)2.2 积分调节（I调节） (10)2.3 比例积分调节（PI调节） (11)2.4 比例积分微分调节（PID调节） (13)第三章PID的整定方法 (18)3.1 齐格勒-尼柯尔斯法则 (18)3.2 广义频率法 (20)3.3 工程整定法 (26)第四章锅炉给水控制系统分析 (33)4.1 给水控制的任务 (33)4.2 给水控制对象的动态特性 (33)4.2.1 给水流量扰动下水位的动态特性 (34)4.2.2 蒸汽流量扰动下的水位的动态特性 (35)4.2.3 炉膛热负荷扰动下水位控制对象的动态特性 (36)4.3 给水自动控制系统 (36)4.3.1 单级三冲量给水控制系统 (37)4.3.2 串级三冲量给水控制系统 (41)4.4 给水全程控制系统 (45)4.4.1 全程控制的概念 (45)4.4.2 对给水全程控制系统的要求 (45)4.4.3 单元制锅炉给水全程控制方案 (46)4.5 300MW单元机组给水全程控制系统实例 (48)4.5.1 给水热力系统简介 (48)4.5.2 给水全程控制系统原理 (48)第五章模糊控制理论及系统 (53)5.1 模糊控制理论的发展 (53)5.2 模糊控制系统的原理 (53)5.3 模糊控制器的分类 (55)5.4 模糊控制器的设计 (56)5.4.1 模糊控制器的输入输出变量 (57)5.4.2 模糊控制规则的设计 (57)5.4.3 确立模糊化和非模糊化方法 (58)5.4.4 采样时间的选择 (59)第六章系统仿真 (60)6.1 PID系统仿真 (60)6.2 模糊自适应PID控制系统仿真 (61)6.3 两种控制方法的比较 (64)结论 (65)参考文献 (66)附录 (67)谢辞 (74)引言火电站的热工控制技术水平随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步而达到崭新的水平。
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高炉软水密闭循环系统PID调节控制
【摘要】本文主要通过实际调试中的难重点展开讨论PID调节的可行性.
【关键词】高炉密闭循环系统；PID调节；膨胀罐
高炉冷却系统是保证高炉正常安全生产重要的先决条件之一。
本高炉工程冷却系统由高压、常压工业循环水和密闭循环软水等三个部分组成。
高压循环水是供风口小套、中套等部位冷却，常压循环水供给鼓风机等机组冷却用。
软水密闭循环系统主要是供高炉冷却壁和蛇形管冷却，系统相对复杂，调试也更难一些，下文针对此系统为主要对象来进行论述。
软水密闭循环系统总水量为2600t/h，其中大约1900t/h供给高炉冷却壁，其余供给炉底和蛇形管等系统（有部分的软水以蒸汽的形式损耗掉，）。
高炉软水密闭循环系统包括：软水自备系统、水泵站、高炉膨胀罐和管式热交换器等部分组成，详见下图。
其中加压循环泵用于保证管道内软水的压力和流量，而高炉炉顶设置的膨胀罐，用向内充入氮气的办法来控制、稳定密闭循环系统整体压力。
高炉膨胀罐保证了整个管道中的压力保持在一定的值，不会因管路过长或缺水等原因造成压力大幅度变化（基于此原因高炉膨胀罐为密闭循环系统压力调节的对象）。
它的结构形式见图。
当管道缺水或压力不稳时，将膨胀罐的罐内的水迅速补充进去，同时开启水泵补水，当压力超过时，水会被罐体吸收进去，从而稳定管道压力，可实现自动稳压。
上图中PI和LI分别表示膨胀罐的压力和液位，PV01为调节阀，用于调节膨胀罐压力。
在实际情况中，膨胀罐压力参数不能预知也没有精确的数学模型，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI 和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
理想的PID控制规律形式如下：
pk=p（k-1）+kn*（1+t/rc）e（k）+kn*e（k-1）
u（t）=1/p{e（t）+1/t∫e（t）dt+tdde（t）/dt}+m
式中e（t）---偏差信号，即设定值SV与测量值PV之差；P---比列度；KP---
比列系数，即1/P；
Tt----积分时间常数；
Td---微分时间常数；
M---E=0时的阀位开度（初始值），由人工调整；u（t）--控制器输出。
在PID三种作用中，微分作用主要用来减少超调，克服震荡，使系统趋向稳定，加快系统的动作速度，减少超调时间，用来改善系统的动态特性；积分作用主要用来消除静差，改善系统的静态特性；比列作用可对偏差做出及时响应。
若能将三种作用的强度配合适当，可以使控制器快速，平稳，准确，从而获得满意的控制效果。
现场编程调试过程中发现同时调节膨胀罐压力和液位，想要达到平衡较为困难。
原因在于这是一个多输入多输出的多变量相关联耦合的系统（MIMO系统）一直以来就是控制理论和工程研究的重点和难点。
多变量关联和耦合会使系统的可控性能变差，加之采样频率和系统响应时间，通讯网络的延迟造成整个系统压力有较大的振荡。
再考虑了“解耦”算法后觉得“解耦”不但使算法复杂化，加重了CPU的运算负荷，也并没有太大改善振荡问题。
原因是：解耦器主要针对于受控对象数学模型已知且保持线性不变时的情况。
综合上述原因，为了简化系统，决定仅对膨胀罐的压力进行PID调节控制。
液体体积无法压缩，充入罐内的液体对容积改变而造成压力变化不大。
当液位过低时进行补水，保证膨胀罐不空。
由此得出受控变量为膨胀罐压力，操纵变量为充入罐内的氮气压力（通过控制调节阀的开度来实现）。
压力是在特定时段内连续变化的模拟信号，但实际PID在控制中，只能控制趋近于一个压力设定点。
PID调节的最终目标是使系统达到稳定状态，使最大动态偏差尽可能小、调节时间最短、调节过程系统输出的误差积分值最小等等，综合这些首先我们必须明确力控PID算法原理和PID对系统调节的影响趋势。
首先我们选的采样时间为1次/s，时间过长会使系统振荡增大，时间过短又会造成CPU运算负荷过重或者阻塞网络。
比例系数和比例增益经反复实验分别设为80%和2.0。
比例系数设的过大，控制作用太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控制质量差，也没有什么控制作用；比例系数设的太小，控制作用太强，容易导致系统的稳定性变差，引发振荡。
增益值初调时，选小一些，然后慢慢调大，直到系统波动足够小时，再调节积分或微分系数。
过大的增益值会导致系统不稳定，持续振荡；过小的增益值又会使系统反应迟钝。
系统中对于输出变量增加了一个输出死区属性，这个功能在一定程度上减缓了变化频率，减轻了系统的负荷，提高了系统的稳定性。
但死区设的不合适相当于增大了系统惯性。
经上述调整后整个系统压力趋于稳定，在不出现极端情况下（加压泵突然停车，系统失压）调节阀动作不频繁。
结束语：PID控制算法一直是自动化控制中重要的一种手段，用的好可以简化控制，反之会导致失调。
本文是基于调试过程总结的一点经验，管中窥豹希望能给读者一点点帮助。