汽温调节系统
模拟量控制系统(MCS)蒸汽温度控制
主蒸汽流量 MSTMFLOW
总空气流量 TOTAIRFL
L:662
BIAS I A
主蒸汽流量 MSTMFLOW
AE 99
A侧再热器出口汽温1/2/3 HAJCT311 HAJCT312 HAJCT313
TE TE TE
B侧再热器出口汽温1/2/3 HAJCT321 HAJCT322 HAJCT323
2
T2
K2
1
0
T K 导前区的参数 、 、 及控制 T K 通道的参数 、 、 。一般 T =30～60s，=40～100s。
2 2 2
1 1
1
1
1
2
WB
T1
导前区： W1 s
K1
W s
2 s
1 T2 s n
K1
K2
2
0
1
减温水流量扰动下导前汽温和主汽温的响应特性
B侧再热器减温水调节阀调节指令
图12-14 再热事故喷水
再热器喷水减温控制系统
• 再热器喷水减温器分左右两侧布置，故再热器喷水减温控制系统有两套， 分别控制左右两侧的减温水流量。再热器喷水减温控制系统可以是导前 汽温微分的双回路控制系统，也可以是串级控制系统。本例为串级控制 系统。
• 再热汽温设定值由运行人员手动设定，锅炉负荷在45％～100％BMCR 时，一般设定在538℃。左、右侧再热汽温测量值是前述左、右两侧末 级再热器出口汽温分别经过三选中得到的。再热汽温与设定值的偏差经 PID控制器运算，得到再热喷水主控制器控制指令。为了防止过量喷水 而使汽中带水，主控制器的控制指令与汽轮机调节级压力的函数进行大 选处理，二者中的大值作为副控制器的设定值（导前汽温设定值）。此 汽轮机调节级压力的函数实际是根据调节级压力换算的饱和蒸汽温度值， 再加一定的安全裕度得到的减温喷水温度限值。 • 再热器的导前汽温(即左侧再热器喷水减温器出口温度)有两个测点，经 两选一处理后得到导前汽温的实测值。副控制器对导前温度的设定值与 实测值进行PID运算，得到再热器减温水调节阀的开度指令。
热工自动装置检修职业技能鉴定题库(高级工)第005套
热工自动装置检修职业技能鉴定题库（高级工）第005套一、选择题【1】锅炉负荷増加时，对流过热器出口的蒸汽温度（ B ）。
A．升高B．降低C．不变D．不确定【2】汽包水位调节对象属于（ A ）对象。
A．无自平衡能力多容B．有自平衡能力多容C．无自平衡能力单容D．有自平衡能力单容【3】一系统对斜坡输入的稳态误差为零，则该系统是（ C ）。
A．0型系统B．I型系统C．II型系统D．无法确定【4】1151系列变送器进行正负迁移时对量程上限的影响（ C ）。
A．偏大B．偏小C．没有影响D．不确定【5】在利用网孔法求解复杂电路时，网孔电流是（ C ）。
A．彼此相关的一组量B．实际在网孔中流动的电流C．彼此独立的一组量D．支路电流【6】在分散控制系统中，DEH控制调门的卡为（ C ）。
A．模拟量输入卡B．模拟量输出卡C．伺服控制卡D．转速控制卡【7】当锅炉汽包采用的就地水位计内部水柱温度能始终保持饱和水温时，表计的零水位线应（ C ）于汽包内的零水位。
A．偏高B．偏低C．一致D．说不准【8】光电二极管常用于光的测量，它的反向电流随光照强度的增加而（ C ）。
A．下降B．不变C．上升D．以上三项均有可能【9】机组采用旁路启动时，在启动的初始阶段，DEH系统采用（ A ）控制方式。
A．高压调节阀门或中压调节阀门B．高压调节阀门或高压主汽阀C．中压调节阀门或高压主汽阀D．高压主汽阀和中压主汽阀【10】根据欧姆定律可以看出，电阻元件是一个（ C ）元件。
A．记忆B．储能C．耗能D．线性【11】如需要振荡频率稳定度十分高的矩形波应采用（ D ）。
A．施密特触发器B．单稳态触发器C．多谐振荡器D．石英晶体多谐振荡器【12】在网络技术中，信息传递的基本单元为（ A ）。
A．包B．帧C．字节D．以上都是【13】在串级汽温调节系统中，副调节器可选用（ A ）动作规律，以使内回路有较高的工作频率。
A．P或PDB．PIC．PIDD．以上都可以【14】根据《火力发电厂设计技术规程》，（ A ）容量机组的协调控制系统运行方式宜包括机炉协调、机跟踪、炉跟踪和手动运行方式。
蒸汽锅炉PID温度控制系统设计
目旳：
对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行分析和设计，而对 锅炉过热蒸汽旳良好控制是确保系统输出蒸汽温度稳 定旳前提。所以本设计采用串级控制系统，这么能够 极大地消除控制系统工作中旳多种干扰原因，使系统 能在一种较为良好旳状态下工作，同步锅炉过热器出 口蒸汽温度在允许旳范围内变化，并保护过热器管壁 温度不超出允许旳工作温度。
调整器接受过热器出口蒸汽温度t变化后，调整器才开始动作， 去控制减温水流量W ，W旳变化又要经过一段时间才干影响到 蒸汽温度t，这么既不能及早发觉扰动，又不能及时反应控制旳 效果，将使蒸汽温度t发生很大旳动态偏差，影响锅炉生产旳安 全和经济运营。
燃烧工况
温度设定值
控制信号
喷水流量
控制器
执行器
过热器
温度变送器
在本设计用到串级控制系统中，主对象为送入负荷设 备旳出口温度，副对象为减温器和过热器之间旳蒸汽 温度，经过控制减温水旳流量来实现控制过热蒸汽温 度旳目旳。
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
蒸汽锅炉工艺流程及控制要求
锅炉是一种具有多输入、多输出且变量之间相互关联 旳被控对象。 过热蒸汽温度控制系统：主要使过热器出口温度保持 在允许范围内，并确保管壁温度不超出工艺允许范围；
被控对象建模
根据在减温水量扰动时，过热蒸汽温度有较大旳容积迟延， 而减温器出口蒸汽温度却有明显旳导前作用，完全能够构成 以减温器出口蒸汽温度为副参数，过热蒸汽温度为主参数旳 串级控制系统
温度设定值
温度主调节器
副调节器
减温水流量
蒸汽流量或者烟
扰动
气热量扰动
阀 门
减温器 2
过热蒸汽温度
过热器 1
温度变送器 温度变送器
蒸汽温度自动控制系统
WT1S
1
1
时,1
21K
1
2.21K
;Ti1
T1K 1.2
WT1S
1
1
1
1 Ti1S
时,
（3）主、副回路投入后再作适当调整。
能源与动力工程学院 （二）衰减曲线法
步骤与临界曲线法略同，不同之处要注意！
串级控制系统产生共振效应的条件是：
1.副回路的工作频率ω2接近于共振频率ω； 2.主回路的工作频率ω1接近于副回路的工作频率ω2，即 T1P≈3T2P 。
实际生产中，通常把两种过热器结合使用，对流方式下吸收 的热量比辐射方式下吸收的热量要多，因此综合而言，过热器出 口汽温是随流量Ｄ的增加而升高的。
能源与动力工程学院
（2）动态特性 影响汽温变化的扰动因素很多，例如蒸汽负荷，烟气温度和
流速，给水温度，炉膛热负荷，送风量，给水母管压力和减温 水量。
归纳: 蒸汽流量，烟气传热量和减温水三个方面的扰动。 1）蒸汽流量扰动
能源与动力工程学院
（二）现场试验整定法
1、边界稳定法（临界曲线法） （１）先决定副调节器的比例带
主、副回路全部投入闭环，主调节器的参数设置:δ1置于较大位 置，Ti1=∞，Td1=0，副调节器的δ2 置于较大位置，且Ti2=∞，Td2=0， 而后便将副调节器的比例带由大往小调，使副回路产生不衰减振荡 （同时观察2），并记下此时的δ2K（临界比例带），T2K（振荡周 期），则副调节器的参数设置为：
2、锅炉过热汽温串级控制系统原理图
温度定值
主P调I1
副P调I2 执行器
内扰 阀门
θ2
减 导温前器区
过惰热性器区
θ1
变送器
变送器
主蒸汽温度控制系统
主蒸汽温度控制系统本机组的锅炉为单汽包、单炉膛、再热式自然循环锅炉。
由汽包分离分离出的蒸汽依次流过顶棚、热回收包覆面、初级过热器、屏式过热器和未级过热器，最后达到一定的温度离开锅炉。
两级喷水减温器分别布置于初过出口、屏过入口处和屏过出口、未级过热器入口处，如图1所示。
主蒸汽温度控制系统，通过这两级喷水减温，将未级过热器出口主蒸汽温度控制在某个定值上，并且保护整个过热器管路乃至主蒸汽管道及汽机金属不被高温损坏。
该系统分两级喷水控制，每级喷水又分左右两侧控制，如图1所示，同一级的两侧减温控制设计思想是相同的。
一、二级减温水控制系统是相互独立的，现分别予以剖析。
1．1 一级减温水控制一级减温水的作用，简单地说是将一级减温器出口温度即屏过入口温度控制在某个定值上。
图2为原理性框图。
这个温度定值通常是锅炉负荷（用汽机第一级压力P1代表），主汽压力P ，主汽压偏差△P 的函数（P1、P 、△P ）。
其中，定值与负荷的关系，如图2中的曲线所示，而与压力的关系待定。
但在特殊工况下，这个定值还要受最小减温水量和最大减温水量的限制。
① 最小一级减温水量限制限制最小减温水量的目的是为了防止屏式过热器被高温烧坏，因屏过接受炉内高温火焰辐射，防止屏过内蒸汽温度过高尤为重要，因此最小一级减温水量限制又可理解成屏过出口最高蒸汽温度限制。
图2中，A1为屏过出口所允许的最高汽温值。
当屏过出口汽温高于这个最高值后，PID 1将逐渐减小输出，最后在小值选择器之后，将取代通常的定值（P1、P ，高过 屏过 初过 左侧 右侧 左侧 右侧 关断阀 调节阀 调节阀 关断阀 给泵 高加 给水截止阀和逆止阀 压力调节阀 汽包图 1 逆止阀隔离阀△P ），即去降低一级减温器出口温度定值，PID 0将去增加一级减温水量，从而降低整个屏过段的蒸汽温度。
② 最大一级减温水量限制限制最大一级减温水量目的是为了防止屏过入口汽温过低以致低于此处当前压力下水蒸汽的饱和点，所以又可将最大一级减温水量限制理解成屏过入口最低温度限制。
汽车空调加热调温原理
汽车空调加热调温原理
汽车空调系统通常配备了加热调温功能，主要通过热交换器和风扇来实现。
以下是汽车空调加热调温的基本原理：
1.发动机冷却液热交换器：
•汽车空调系统的加热调温功能通常利用发动机的冷却液热交换器。
这个热交换器是一个与车辆冷却系统相连接的
组件。
2.冷却液循环：
•发动机冷却液通过冷却系统循环，从而在发动机运转时被加热。
这个热的冷却液被引导到空调系统的热交换器。
3.空调系统热交换器：
•空调系统的热交换器位于空气流动路径中，通常是在汽车的内部。
这个热交换器被设计成一种类似于汽车暖风设备
的组件。
4.风扇：
•在热交换器后面通常有一个风扇。
当需要加热时，风扇将车内空气通过热交换器。
通过这个过程，冷却液的热量被
传递给空气。
5.温度控制：
•车辆内部的温度控制系统会监测车内温度，并根据设定的目标温度调节热交换器的工作。
当温度设定高于当前室温
时，系统启动热交换器和风扇，将加热的空气送入车内。
6.控制阀门：
•为了控制冷却液流向热交换器的量，系统通常配备了一个控制阀门。
这个阀门可以调整冷却液流过热交换器的速率，
从而影响空气的加热程度。
通过这个过程，发动机冷却液的热量被有效地利用，将车内空气加热，为车内提供舒适的驾驶环境。
需要注意的是，加热调温系统的性能和效率受到发动机运转状态、冷却液温度以及温度控制系统的调节等因素的影响。
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计
利用DCS的过热汽温系统控制系统设计一、集散控制系统分析集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。
自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用，越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。
集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制，而且，随着计算机技术的发展，网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。
系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据交换。
DCS集散式温度控制系统图二、DCS系统主要技术指标调研（1）操作员站及工程师站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×2块加密锁组态王加密锁鼠标轨迹球键盘工业薄膜键盘显示器21寸显示器分辨率1280×1024过程控制站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上电子盘8M以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×1块串行通讯卡485卡×1块（可选）（2）I/O站技术指标1）EF4000网络EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络，通信波特率为312.5K和1.25M可编程；EF4000网络配合EF4000系列测控站（前端），可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。
EF4000网络的主要技术指标如下：挂网主站数≤31挂网模块数≤100（不带网络中继器），最多240通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程基本传输距离 1.2MBPS时≥500m，312.5KBPS时≥1600m允许中继级数≤4级双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能网络通讯方式半双工同步传输介质聚乙稀双绞线网络隔离度≥500Vrms通信物理层全隔离、全浮空、平衡差动传输方式有效传输字节不小于34K字节/S（1.25MBPS通讯速率）2）通讯网卡主要技术参数型号EF-4000网络─ EF4001安装方式计算机PC总线扩展插槽插卡安装尺寸160×75mm宿主计算机具有AT插槽的IBM-PC及其兼容机I/O地址硬件任选100、120、140、160、180、1A0、1C0七种中断向量软件任意设定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗电不大于1W工作方式连续可靠性指标MTBF80000Hr运行环境温度0～60C°，相对湿度≤80%3）模拟量输入前端模块型号EF4101输入通道数16路通道隔离电压400V（峰—峰值）网络隔离度≥500Vrms通道采样时间80mSA/D分辨率17位测量精度〈0.2%被测信号类型T/C、RTD、mV、mA4）模拟量输出前端模块型号EF4601输出通道数6路（全隔离）通道隔离电压500V网络隔离度≥500Vrms电压输出范围-10V ~ +10V电流输出范围0 ~ 20 mA控制精度0.2级5）数字量输入前端模块型号EF4201输入通道数28路通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms计数速率≤500次/秒（低频通道）计数速率≤8000次/秒（高频通道）事件分辨率1mS（低频通道）计数长度24位（三字节）测频范围0 Hz ~ 8000 Hz（高频通道）6）数字量输出前端模块型号EF4203输出通道数16路（EF4203）通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms结点开关电流≤100 mA结点开关电压≤350 V结点隔离电压≤350 V结点闭合时间≤0.6 mS结点断开时间≤0.15 ms7）执行器脉冲控制单元输出结点电压≤380 V输出结点电流≤5A系统网络采用国际上通用的Ethernet 网，通信速率为100Mbps，遵循IEEE 802.3协议。
热工控制系统第八章 汽温控制系统PPT课件
W X 1 S x y 1 1 S S 1 W T 1 S W W T 1 T S 2 W S T W 2 D S 1 W S D W 1 D S 2 W S D 2 W m S 1 S W Z S
(8-2) (8-3)
对于一个定值系统，扰动造成的影响应该越小越好，而定值部分应尽量保持恒定，因
1 WB 1
W0(s)
θ2
γθ2
上图中对应的主回路广义调节器的传递函数为：
W T2
sW 2B
1
2
1T1isTds
则主回路广义调节器的等效比例带为：
2
2 1 1 2
此时主回路广义调节器中各参数可以通过试验得到的等效被
控对象W0(s)的输出端过热汽温θ2在减温水量WB扰动下的阶跃响 应曲线，按单回路控制系统整定方法进行计算：(P175表6-6)
（8-5）
则有：
W b 2SK zK T 2K fK 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z
T 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z S 1
令： K b 2 1 K K T z2 K K T 2 fK K 2 fK K m 2 2K z,T b 2 1 K T 2K T f2 K 2K m 2K z
Iθ 2 -
I 2 1 1
内回路
γθ2
W2(s) θ2
主回路原理方框图 如果主调节器为PID调节器，其传递函数为：
WT2
s
1
2
1T1is
Tds
忽略导前区的惯性和迟延，则简化后导前区传递函数为：
W1
s
1
WB
1
1
此时主回路原理方框图可以简化为：
300MW机组锅炉汽温控制系统优化调试
Ａｂｔａ ｔ Ｔｈ ｒｃ ｓ ｆｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｄ ｂ ｇ ｉｇｏ ｓｒ ｃ： ｅｐｏ ｅｓｏ ｐｉ ａ ｉ ｅ ｕ ｇｎ ｆ２×３ ０ ＭＷ ｍｉ ｏ ０ ｕ ｉ ｂ ｉ ｒｓｅｍ ｅ ｅａｕｅｃｎ ｒｌ ｙ ｔｍ ｎＨｅ ｅＰ ｗｅ ａ ｔ ｎｔ ｏｌ ｔａ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｏ ｔｏ ｓｅ ｉ ｚ ｏ ｒＰｌｎ ｅ ｓ ｉ ｐ ｅｅ ｔｄ ｓ ｒｓｎ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｇｎ ｆｓｐ ｒ ｅ ｔｓｅｍ ｅ ｅａｕ ｅａ ｄ ｅｄ ｂ ｇ ｉｇｏ ｕ ｅｈａ ｔａ ｔｍｐ ｒｔｒ ｎ ｒｈａ ｔａ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｙ ｔｍ ， ｔｅ ｃ ｎｒｌｃｎ ｉｕａｉｎ ａ ｄ ｅ ｅ ｔｓｅ ｍ ｅ ｅａｕ ｅｓ ｓｅ ｈ ｏ ｔｏ ｏ ｆ ｒｔ ｎ ｇ ｏ
３ ０ＭＷ 机组锅 炉汽温 控制 系统优化 调试 ０
侯 典 来
（ 中国国电集 团公 司菏泽发 电厂 ，山东 菏泽 ２ ４ ３ ） ７ ０ ２
Ｏｐｔｍ ｉａ ｉ ｎ Ｄｅ ｕ ｇ ｎ ｆ３ ０ Ｍ Ｗ ｉ ｉｅ ｔ ａ ｉ ｚ ｔｏ ｂ ｇ ｉ ｇ ｏ ０ Ｕｎ ｔＢｏ ｌ ｒＳ ｅ ｍ
收稿 日期 ：２０ 一２叭 ；修 订 日期 ：２ ０ １１ ０ ５ｌ一 ０ ６Ｏ ２
１ 过热 汽温控 制 系统调 试 与控 制组 态 修改
１ １ 过热汽 温调 节 系统 ． 过 热蒸 汽温 度是 锅炉 运行 质 量 的重 要 指标 之 一 ，
过高或过低都会影响电厂的安全性和经济性。过高 可 能造成 过 热 器 、蒸 汽 管 道 和汽 轮 机 的 高 压部 分 金 属损坏 ；过低又会降低 电厂 的热效率并影响汽轮机 的安全经济运行。过热蒸汽温度 自动控制 的任务是 维持过热器出 口蒸汽温度在允许范 围内，并且保护 过热器 ，使管壁 温度不超过允许 的工作温度。菏泽 发电厂 ３ 、４号机组过热 汽温控制为两级喷水减 号
电厂大型机组过热气温调节
摘要教师批阅：在电厂的热工生产过程中，整个汽水通道中温度最高的是过热蒸汽温度，蒸汽温度过高或过低都将给安全生产带来不利的影响。
因此必须严格控制过热器的出口蒸汽温度，使它不超出规定的范围。
过热气温被控对象是一个多容环节，它的纯延迟时间和时间常数都比较大，根据过热气温被控对象的上述特点，目前电厂广泛采用串级过热气温调节系统进行气温调节。
本课程设计以300MW火电机组锅炉串级过热气温调节系统为研究对象，根据已知的参数对其进行设计，以达到准确控制过热气温目的。
本设计按照技术要求，对所设计控制系统的相关仪表进行了选型和组态，并利用MATLAB中的Simulink仿真工具对所设计的系统进行了仿真，以验证本系统设计的正确性。
关键词：过热汽温串级控制系统第一章绪论教师批阅：1.1过热汽温调节的任务过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。
过热汽温过高或过低都会影响电厂的经济性和安全性。
因为过热蒸汽温度是锅炉汽水通道中温度最高的部分，过热器正常运行的温度一般接近于材料允许的最高温度。
如果过热蒸汽温度过高，则过热器、蒸汽管道容易损坏，也会使汽轮机内部引起过度的热膨胀，造成汽轮机的高压部分金属损坏;如果过热蒸汽温度过低，则会降低设备的热效率，一般汽温每降低5-10℃，热效率约降低1%，而且温度降低会使汽轮机轴向推力增大而造成推力轴承过载，汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，易引起叶片磨损。
所以，过热汽温调节的任务是在锅炉运行中，必须保持过热蒸汽温度稳定在规定值附近。
一般要求过热汽温与规定值的暂时偏差值不超过士10℃，长期偏差不超过士5℃。
1.2过热汽温对象模型的建立及其特性分析和设计自动控制系统的一个首要任务是建立系统的数学模型，因为不论要了解的是简单系统的特性还是复杂系统的特性，都必须掌握系统中各变量之间的相互动态关系。
尽管电厂过热汽温控制系统的动态特性复杂，具有多变量、非线性和分布复杂的特点，难以建立精确的数学模型，但是运用多种知识，建立能相对反映过热汽温控制系统动态性能的数学模型，还是对研究相应的自动控制方法大有益处。
锅炉的汽温特性分析及调节
锅炉的汽温特性分析及调节锅炉的运行工况是随着外界负荷的变化而变化的。
随着负荷变化，就需对燃料量、空气量、给水量等作相应的调整。
以达到汽温汽压的稳定，使锅炉在安全、经济的工况下运行。
若在调整过程中调节不当，使汽温过高乃至超限，会引起过热器、再热器及蒸汽管道、汽缸、转子部分金属强度的下降，导致设备缩短使用寿命；汽温过低，不但降低了热循环的效率，并使汽机的末级叶片的温度过大，严重时还会产生水冲击，造成汽机叶片断裂损坏等事故。
汽温的大幅度地突升突降，除对炉子受热面及连接部分的焊口产生较大的热应力外，还将造成汽机的差胀增大，严重时可能会产生动静摩擦，造成机组的剧烈振动，损坏机组。
由此可见，锅炉运行中，在各种因素的影响下，通过各种有效手段，用最合理的方法保持汽温的稳定是汽温调节的首要任务。
首先，分析一下影响汽温变化的各种因素。
一、影响过热汽温的因素1、燃烧对过热汽温的影响。
燃烧工况的优劣，直接决定了锅炉的热效率及整个机组的经济性，还影响到蒸汽温度的变化。
锅炉在运行中，在各种因素使炉内的燃烧产生扰动，使炉内热负荷降低，若给水量，汽压等各参数保持不变，则主汽温及各段汽温必然下降。
或由于某个原因使火焰中心上稳，使过热器部分的吸热量增加而使汽温瞬时升高，此外，还将严重威胁到分隔屏过热器的安全。
因此，在运行中应及时调整，不使分隔屏有火焰冲刷。
此外，制粉系统的投撤，对汽温的变化有直接影响，投上层比投中下层对汽温的影响要大，此外还有燃料品质及煤粉细度，风压、风温的高低，燃烧器出口的风粉混合程度，炉膛热负荷的高低等等因素的变化都对汽温产生一定的变化。
2、风量变化对主汽温的影响锅炉运行中，为保证燃料的完全燃烧，必须有足够的氧，因此，炉内必须保证炉内有一定的过热空气系数，若风量过大，会使风机的电耗增加，同时增大了排烟损失，同时增大了预热器的腐蚀及积灰的可能性。
风量过小，会引起燃料的不完全燃烧，同时给尾部烟道工况燃烧留下后患。
风量的增大，将使过热汽温上升；风量的减少，将使过热汽温下降，因此，在保证完全燃烧的前提下，应尽量减小风量的余量，即尽量减少空气的过量空气系数。
汽包锅炉汽温的运行调节1
减温水调节对经济性的影响
名称 变化 影响标煤耗
过热蒸汽减温水 ↑1% ↑ 0.08g/Kwh 再热蒸汽减温水 ↑1% ↑ 1.22g/Kwh 过热器减温水增加， 过热器减温水增加，相当与变相的减少了高 加抽汽，机组效率降低。 加抽汽，机组效率降低。 再热器减温水量增加， 再热器减温水量增加，增加了中低压缸的做功 减少了高压缸做功量，机组效率降低。 量，减少了高压缸做功量，机组效率降低。 再热蒸汽温度调节应当以烟气调节为主， 再热蒸汽温度调节应当以烟气调节为主，减 温水调节作为辅助调节手段。 温水调节作为辅助调节手段。
锅炉汽温规定及各受热面璧温
名称 主蒸汽温度 再热蒸汽温度 屏过出口温度 受热面 温度℃ 低过 <450 单位 额定值 540 540 运行范围 530-545 530-545 <506 分离器 < 460 高过 <550 屏再 <574
℃ ℃ ℃
屏过 < 545
过热器和再热器的种类ຫໍສະໝຸດ 对流式—以对流传热方式为主， 对流式 以对流传热方式为主，密集蛇 以对流传热方式为主 型管束， 型管束，布置在对流烟道 过热器与 再热器的 种类 辐射式—以辐射传热方式为主 ， 辐射式 以辐射传热方式为主， 布置在 以辐射传热方式为主 炉膛的壁面上 半辐射式—对流 + 辐射， 稀疏管屏， 半辐射式 对流+ 辐射 ， 稀疏管屏 ， 布 对流 置在炉膛的上部
启动过程中的汽温调节及注意事项
水压试验后由于过热器及再热器中存着较多的积水，全 开过热器及再热器，主、再汽管道所有疏水门，进行充分 疏水。 点火初期汽温调整，尽量不要投减温水，如汽温上升速 度过快时，最好采用调整燃烧的办法来调整汽温。 点火初期汽温调整，减温水量应当与蒸发量相对应。减 温水量不易过大，防止水塞。 点火初期汽温滞后性大，减温水的调整要掌握提前量， 提前调整，减温水量要做到少量多次。
汽温控制系统
第二节 再热汽温自动控制系统
二、再热汽温控制系统举例
1、再热汽温烟气挡板控制
为了整个机组的安全经济运行， 必须将锅炉再热器出口的蒸汽温 度控制在运行人员设定的数值上。 正常情况下的再热蒸汽温度由烟 气挡板控制，再热汽温烟气挡板 控制SAMA图如图所示。
图中，A、B两侧再 热器出口蒸汽温度分 别有两个测量值信号， 正常时选择大值信号 作为烟气挡板控制回 路的过程变量值PV。 该系统为一带前馈作 用的单回路控制系统。 前馈作用信号由机组 给定负荷经函数发生 器后形成，前馈通道 能快速消除锅炉负荷 信号的变化对再热器 出口蒸汽温度的影响。 而再热器出口蒸汽温 度的稳定最终依靠PID 调节回路来校正。
第四章 汽温控制系统
第一节 过热汽温控制系统 第二节 再热汽温控制系统
第一节 过热汽温自动控制系统
一、过热汽温自动控制的任务与对象的动态特性 1、过热汽温控制的意义与任务 2、过热汽温控制对象的静态和动态特性 （1）静态特性
锅炉负荷与过热汽温的关系 过剩空气系数与过热汽温的关系 给水温度与过热汽温的关系 燃烧器的运行方式与过热汽温的关系
E2= θ1j -OPID实1+f际值θ 0的偏差。
一级减温器出口温度 θ 1j与主调节器输出的差， 加上前馈信号f形成副调节 器PID2的输入偏差信号e2。
第一节 过热汽温自动控制系统
当某种扰动引起二级减温器入口 蒸汽温度θ 1上升时，主调节器 输入偏差减小，PIDl的输出下 降，引起副调节器的输入偏差增 大，PID2的输出增加，使减温 水增加，一级减温器出口汽温 θ 1j立即下降，经延时使二级减 温器入口汽温θ 1下降。θ 1j下降 使副调节器的输入偏差e2减小。 这样，在主汽温的迟延期间内， 当主调节器输出还在减小时， θ 1j也在同时减小，抑制了副调 节器输出的进一步增加，从而防 止了减温水过调。
锅炉汽温调节概论
过热汽温动态特性：
影响过热器出口蒸汽温度变化的原因很多，如蒸汽流 量变化、燃烧工况变化、锅炉给水温度变化、进入过热器 的蒸汽温度变化、流经过热器的烟气温度和流速变化、锅 炉受热面结垢等。
1.蒸汽流量（负荷）扰动下过热汽温对象的动态 特性：
当锅炉负荷扰动时，蒸汽流量的变化使沿整个过热器 管路长度上各点的蒸汽流速几乎同时改变，从而改变过热 器的对流放热系数，使过热器各点的蒸汽温度几乎同时改 变，因而汽温反应那个较快。过热汽温的阶跃响应曲线如 下图所示，其特点是：有滞后、有惯性、有自平衡能力。
6.正常运行时，主、再热蒸汽两主汽门前温差应 小于14℃。 7.主、再热蒸汽两主汽门前温差允许为42℃，每 次运行不能超过15分钟，如超过应手动停机，类 似工况的重复出现应间隔至少4小时。温差达 43℃时，应手动停机。 8.主、再热蒸汽温度最低不许低于510℃，如低于
此温度，应联系值长降低负荷并尽快恢复，汽温
（2）.减温后汽温应大于对应压力下饱和温度14℃以上； 4.过、再热汽温至少有50℃以上过热度，严禁汽温突降。 5.正常时再热汽温由尾部烟道挡板调节，尽量不采用喷水调节。
6.可以通过调整过量空气系数或改变制粉系统的 运行方式调整主、再热汽温。 7.可进行适量的负荷调整或吹灰来调节汽温。 8.当出现负荷变化、给水温度变化、制粉系统运 行方式变化、高加切除及受热面进行吹灰等情况 时，应加强汽温的监视与调整。 9.机组启停过程中、低负荷时，注意调节减温水 量，避免汽温的大幅度波动。
降至465℃时，应手动停机。 9.主、再热蒸汽温度10分钟内突降50℃时，应手 动停机。
过热汽温自动控制系统举例
再热汽温调节：
对于再热气温的控制，以改变烟气流量作为主
要手段，例如改变再循环烟气流量；变化烟气挡板 位置，从而改变尾部烟道通过再热器的烟气分流量； 改变燃烧器的倾斜角度；采用多层布置圆形燃烧器 等方法。改变烟气流量的控制方式比喷水控制方式 有较高的经济性。但喷水减温方式简单、可靠，所 以可以把它作为再热汽温超过极限值的事故情况下 的保护控制手段。另外，对再热汽温的控制还有采 用汽-汽热交换器和蒸汽旁通等从蒸汽侧进行控制的 方法。
汽温控制系统
1 蒸汽温度控制系统设计1.1 控制系统任务保证机组的安全经济运行，要求主蒸汽温度为设定值。
过热汽温调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度再允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。
过热温度过高，可能造成过热器、蒸汽管道和汽轮机的高压部分金属损坏，因而过热温度的上限不应超过额定值5C 。
过热蒸汽温度过低，又会降低全厂的热效率并影响汽轮机的安全经济运行，因而过热汽温的下限一般不低于额定值10C 。
过热汽温的额定值通常在500C 以上。
1.2 控制系统构成控制系统的构成，主要由被控对象——过热器管道，执行机构——执行器（电动喷水阀门），检测变送组件——热电偶或温度变送器，控制系统核心部件——调节器（电动控制器）组成。
其中，被调量（测量值）——主汽温度，调节量（控制信号）——喷水流量，干扰信号——炉膛燃烧情况。
1.3 控制系统结构框图图1-1汽温控制系统结构框图1.4 控制过程简要分析当主汽温度的测量值等于设定值时，喷水阀门不动，系统处在动态平衡状态。
此时，若炉膛燃烧情况发生变化，使汽温上升，造成给定值和测量值产生偏差，则偏差信号经过控制器的方向性判断及数学运算后，产生控制信号使喷水阀门以适当形式打开，喷水量增加。
测量值最终回到设定值，系统重新回到平衡状态。
2 控制系统工作原理系统中有两个调节器，构成两个闭环回路。
内回路祸福回路，包括控制对象、副参数变送器、副调节器、执行器和喷水阀，它的任务是尽快消除减水温度的干扰，在调节过程中起初调作用；外回路或主回路，包括主对象、主参数变送器、主调节器、副回路，其作用是保持过热器出口汽温等于给定值。
主调节器接受被控量出口汽温以及给定值信号，主调的输出给定汽温与喷水减温器出口汽温共同作为副调节器输入，副调节器输出汽温信号控制执行机构位移，从而控制减温水调节阀门的张开闭合程度。
当炉膛燃烧剧烈，过热器管道过热，有喷水量的自发性增加造成干扰，如果不及时加以调节，出口温度将会降低，但因为喷水干扰引起的汽温降低快于出口汽温的降低，温度测量变送器输出的汽温信号会降低，副调节器输出也降低，通过执行器使喷水阀门开度减少，则喷水量降低，使扰动引起的汽温变化波动很快消除，从而使主汽温基本上不受影响。
锅炉汽温的控制和调节
(2)当工况发生变化，减温水已不能满足汽温调节的需要时，则可 通过降低或升高炉膛火焰中心来达到调节汽温的目或减少上、下 层燃烧器的二次风量等方法。
锅炉运行中，若由于受到某种扰动因素的影响使炉内燃烧工况变 差时，将使锅炉的化学不完全燃烧损失q3及机械不完全燃烧损失q4 增加，而使炉内热负荷及锅炉效率降低。此时，若给水流量、减温水 流量和主蒸汽压力等参数不变，则主蒸汽温度及各段汽温必然下降。
给水温度的变化
给水温度的变化对锅炉过热汽温将产 生较大的影响。在汽包锅炉中，给水 温度升高，过热汽温将下降。这是因 为当其它参数不变而给水温度升高时， 将使汽包锅炉的蒸发量增加，过热器 内工质流量上升。
当燃煤的水份增加时，水份在炉内蒸发需吸收部分热量，使炉膛 温度降低，同时水份增加，也使烟气体积增大，增加了烟气流速，使 辐射式过热器的吸热量降低，对流式过热量增加。必须指出，燃料中 的水分增大时，如通过增加燃料量保持炉膛出口氧量不变，则炉膛温 度、辐射受热面的吸热量可保持不变，但由于烟气的容积和重度是随 水分相应增加的，所以烟气的对流放热将增大。
过热汽温和再热汽温如发生大幅度变化，除使锅炉管材及有关部件产生较大 的热应力和疲劳外，还将引起汽轮机转子与汽缸间的差胀变化，严重时甚至可 能发生叶轮与隔板的动静摩擦，造成汽轮机的强烈振动。汽温两侧偏差过大时， 将使汽轮机汽缸两侧受热不均，热膨胀不均，威胁机组的安全运行。
因此，锅炉运行中，在各种内、外扰动因素影响下，如何通过运行分析调整， 用最合理的方法保持汽温稳定，是汽温调节的首要任务。
锅炉负荷增加时，一方面由于燃料量、风量相应增加，烟气量增多，使流经对流受热面的烟气流速 增加，从而增大了烟气对管壁的对流放热系数；另一方面由于炉膛出口烟温升高，使烟温与管壁温度的 平均温差增大，导致对流吸热量增加的比例大于负荷增加时工质流量增加的比例，使对流受热面内单位 工质的吸热量增加，锅炉对流传热份额上升。
汽温调节和过热器、再热器系统
HG 2028/17.45
典型再热器系统举例
HG 2028/17.45再热器系统流程
作业
P198页复习思考题： 8-7第二问（调节方法）
8-10简述大型锅炉汽水系统流程.(以控制循环炉 为例)
蒸汽温度调节的意义
（一）汽温调节的意义
汽温过高 金属蠕变，寿命降低 循环热效率ηt降低
汽温过低
汽机末几级湿度增大，水冲击
（二）汽温的控制范围
正常值：为额定值 允许波动范围:70%De以上负荷运行时，－10～＋5℃。
影响蒸汽温度的主要因素
1.锅炉负荷
2.给水温度 3.减温水量等 4.火焰中心位置 5.燃料量和燃料性质 6.受热面的清洁度等
返回
事故喷水减温器
作用：事故情况下，防止再热器超温。 布置位置：再热器系统入口。
烟气侧调节
改变火焰中心位置 变烟温、烟速
分隔烟道挡板
烟气再循环
改变火焰中心位置
摆动式燃烧器
改变上下二次风比例
变燃烧器的运行方式
返回
分隔烟道挡板
主要调节再热汽温
返回
烟气再循环
低负荷时从冷灰斗处送
入，变辐射和对流吸热比
置或分隔烟道挡板、烟气再循环方法；微量喷水减
温器做细调用。
典型过热器系统
顶棚过热器
包覆墙过热器
低过
辐射过热器 （前屏）
半辐射过热器 （后屏）
高过
典型过热器系统举例
典型再热器系统
1. 超高压锅炉采用纯对流再热器。
2. 亚临界锅炉及以上锅炉 墙式再热器 屏式再热器 高温对流再热器
典型再热器系统举例
遵循汽温特性
给水温度降低，汽温升高
ห้องสมุดไป่ตู้