電蒸汽鍋爐加熱的調節方式和控製模型

　　電蒸汽鍋爐加熱的調節方式和控製模型

　　從電氣角度上看，電蒸汽鍋爐就是一台大功率的電力調功設備，電蒸汽鍋爐輸出的熱功率越高，電功率的輸出也應越大。

　　電功率的輸出調節分有級功率調節和無級功率調節兩種。無級功率調節用於調節精度要求較高的場合，有級功率調節用於調節精度要求較低的場合。由於對電蒸汽鍋爐輸出熱功率的精度要求一般都不很高，因此國內絕大多數電蒸汽鍋爐均采用有級功率調節方式。

　　電功率輸出的元件分為機械觸點和無機械觸點兩大類。前者是交流接觸器，後者是可控性，交流接觸器隻能用作有級功率調節，優點是主回路完全電氣隔離，耐過流和過壓能力較強、自身耗電小、發熱量也小、價格較低，缺點是有機械動作噪聲，觸點壽命較短。可控矽可以用作無級功率調節，也可用於有級功率調節，優點是無機械動作噪聲，觸點壽命較長，缺點是主回路不能完全關斷，過電流和過電壓能力差，自身耗電較大，需要強製散熱，價格較高。因此國內絕大多數電蒸汽鍋爐采用交流接觸器作電動率輸出元件。而中頻感應加熱鍋爐因為電路的需要，必須用可控矽作電功率輸出元件。另外小功率家用鍋爐也適合用可控矽元件。

　　無級功率調節的電蒸汽鍋爐的控製模型見下圖1：

　　其中：Ts為加熱設定值;△T為加熱輸出反饋量;th為調節滯後時間，它是反饋量的一個變量;T為電蒸汽鍋爐的加熱量或輸出量是(Ts-△T)的函數。

　　實現無級功率調節的控製方式有PID調節、時間比例調節和模糊控製等。由於電蒸汽鍋爐很少用無級功率調節，這裏不再細述。

　　有級功率調節的電蒸汽鍋爐加熱的控製模型見下圖2：

　　其中：x為調節級數;Hx為該級的加熱量;T為n級加熱量之和即T=εHx(k=1,2......n)其它與圖1相同。

　　實現多級功率調節，很難用PID或時間比例調節法，最佳方法是模糊控製，調節級數多的情況下更是如此。