💥1 概述
摘要。建立了蒸汽冷凝器的动态模型。该模型基于总凝结和恒定的液体和蒸汽体积的假设。运行工况取自电厂的静态平衡。
1 .能量平衡
这里描述的凝汽器动态模型是基于能量平衡和冷却水质量平衡。
能量平衡是基于总凝结假设的，即入口蒸汽和出口凝结水都是饱和的。因此，从蒸汽传递到冷却水的热量等于蒸汽的潜热：
式中：Q为凝汽器热负荷[ k W ]，Fc凝结水质量流量，[ kg / s ]，λ为饱和蒸汽比潜热。
传热速率方程近似为：
式中，UA为总传热系数乘以传热面积，∆Tm为对数平均温差，定义为：
其中，Tc为冷凝水温度，Tcw为冷却水进口温度， T为冷却水出口温度。
详细讲解见第4部分。
📚2 运行结果
部分代码：
%%
K=10.8; % PID controller gain
TI=2.56; % PID controller integral time constant
TD=0; % PID controller derivative time constant
u=0; % zero for closed loop simulation
sim('SteamCondenser') % run the model
for k=1:4 % plot results
subplot(4,1,k);
plot(y.time,y.signals(k).values,'linewidth',2)
title(y.signals(k).title)
grid
end
xlabel('time, s')
%%
%Example 2
% To tune the PID controller through the process reaction curve approach
K=0;TI=1;TD=0; % make the system open loop
u=1; % size od step input test
sim('SteamCondenser') % run open loop test
[Kp,tau,td]=ReactionCurve(y.time,y.signals(4).values); % Reaction curve
td=td-10; % adjust time delay from the step test starting time
K=-(0.9/Kp)*(tau/td); % PID tuning based on reaction curve
TI=3.3*td;
u=0; % closed-loop without test input
sim('SteamCondenser') % run closed-loop test
for k=1:4 % plot results
subplot(4,1,k);
plot(y.time,y.signals(k).values,'linewidth',2)
title(y.signals(k).title)
grid
end
xlabel('time, s')
🎉3 参考文献
[1]曹毅 （2023）.蒸汽冷凝器模型和PI控制.
[2]孔夏明,王苇,孟海波,等.蒸汽排放系统蒸汽冷凝器动态特性仿真研究[J].原子能科学技术, 2013, 47(012):2272-2276.DOI:10.7538/yzk.2013.47.12.2272.
[3]李书霞.改进群智能算法及其在PID控制器参数整定中的应用[D].辽宁科技大学[2023-08-31].DOI:CNKI:CDMD:2.1016.144508.
