主蒸汽温度系统控制策略

线性自抗扰控制在火电机组主蒸汽温度控制中的应用仿真

线性自抗扰控制在火电机组主蒸汽温度控制中的应用仿真打开文本图片集摘要：针对大容量火电机组的直流锅炉主蒸汽温度控制难度较大问题，研究了线性自抗扰控制技术（LADRC）对经典串级PID技术在温度控制特性上的提高。

首先介绍了大容量火电机组的直流锅炉温度控制特性及其机理模型，然后介绍了線性自抗扰控制技术的控制思想与原理，最后利用simulink工具进行模型搭建，对主蒸汽温度控制进行仿真实验。

仿真结果表明，相对经典串级PID技术而言，线性自抗扰控制技术具有更强的鲁棒性和抗干扰性能。

关键词：自抗扰技术；PID；主蒸汽温度控制；扩张状态观测器0引言大型火电机组均采用直流锅炉，锅炉提供的过热蒸汽进入汽轮机，并推动发电机进行发电。

锅炉出口处的蒸汽温度、压力、流量等特性决定了机组的安全性、发电量以及经济效益等特性。

其中600MW超临界机组的主蒸汽温度设定值一般为560°C，主温度过低会使得机组的热效率降低，由于主蒸汽设定温度接近过热器管道的钢结构的耐受温度，主蒸汽温度过高则会造成过热器管道爆管，对整个机组的安全运行构成威胁，因而控制锅炉出口处的过热蒸汽温度保持稳定具有极其重要的作用。

超（超）临界机组的锅炉为直流锅炉。

要保证主蒸汽温度的稳定，其汽温控制的基本措施是保持煤水比进行粗调，利用减温喷水进行细调[1]。

目前大部分电厂采用串级PID对主蒸汽温度进行控制，选取喷水口的蒸汽温度为导前量进行控制。

在内环中对喷水口处的蒸汽温度进行控制，在外环中对过热器出口处的蒸汽温度进行控制。

使用经典串级PID进行主蒸汽温度控制往往难以取得比较理想的控制效果，甚至影响机组自动发电控制（AGC）和锅炉运行的安全和稳定。

自抗扰控制（ActiveDisturbanceRejectionControl）是韩京清研究员于上个世纪八十年代末提出的一种新型控制技术，它是一种估计补偿不确定因素的控制技术[2]。

自抗扰控制技术在对控制对象进行控制时，不需要知道系统的数学模型，对非线性、大惯性、不确定时滞等复杂系统具有很好的控制效果[3]。

主蒸汽温度串级控制系统工艺流程图

主蒸汽温度串级控制系统工艺流程图下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化

M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化发布时间：2021-03-25T02:24:39.647Z 来源：《河南电力》2020年9期作者：黄永昆[导读] 随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。

本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。

（广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445）摘要：旁路系统是蒸汽轮机主蒸汽系统的重要组成部分，它在燃气-蒸汽联合循环机组启停过程以及甩负荷时起着十分重要的作用。

本文主要介绍了M701F4型燃气轮机联合循环机组的主蒸汽旁路系统的主要作用，通过对主蒸汽旁路系统几种控制模式的介绍，描述旁路系统在机组运行过程中的控制过程，并通过介绍机组运行过程中一次特殊工况，分析现有旁路系统控制逻辑存在的问题，并提出解决方案。

关键词：M701F4燃气轮机；联合循环；旁路系统；控制模式随着当前环保压力不断加大，燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。

本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统，该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成，采用 “一拖一，双轴”的布置方式，单套机组装机容量为460MW。

在燃气-蒸汽联合循环机组中，旁路系统在机组启停过程以及甩负荷时起着重要作用，它的功能是，当余热锅炉产生的主蒸汽不满足蒸汽轮机运行需求时，这部分主蒸汽会通过旁路系统回到凝汽器，从而防止余热锅炉蒸汽管路超温、超压；另外，在汽轮机跳闸或甩负荷时，旁路系统可以联锁快开从而有效抑制主蒸汽压力、温度参数波动，防止汽包水位波动，维持余热锅炉及燃汽轮机正常运行，从而缩小事故范围，减少机组损失。

先进控制技术在电厂主蒸汽温度过程控制中的应用

维普资讯
Ｖｏ＿５Ｎｏ４ｌ２．
Ａｕ．０６ｇ２０
河北电力技术
ＨＥＢＥＩＥＵ１：（ＴＲＩＰＣＯＷＥＲ
第２卷第４５期
２００６年８月
先进控制技术在电厂主蒸汽温度过程控制中的应用
ＡｐｌａｉｎｏｖｎｅｎｒｌｅｈｉｕｐｔｆｉｏｃＡｄａｃｄＣｏｔｏｃｎｑｅＴｉｉＳｅｍｅｅａｕｅＰｒｃｓｎｒｌｎＭａｎｔａＴｍｐｒｔｒｏｅｓＣｏｔｏ
ｔｒｎｒｌｄｏｊｔ，ｍｅｎｈｌ，ｔｅｒｃｍｍｅｄｔｎｆｕｅｃｔｌｂｅｓａｗｉｈｅｏｏｅｃｅｏｎａｉｓｏｏ
ａｊｓｎｎｐｒｔｎｆｒｈｖｎｅｎｒｌｙｔｈｓｄｕｔｔｄｏｅａｉｅａａｃｄｃｔｓｍａｍｅａｏｏｔｄｏｏｓｅ
彭钢
（河北省电力研究院，河北石家庄
摘要：过对某机组的主蒸汽温度控制系统的设计进行分通
００２）５０１
机控制技术（（日Ｄ）益广泛的应用，极大地促进了应用非常规设计方法对电厂机组控制系统的重新设计和优化。目前，了解决常规机组控制系统应用为中存在的问题，适应电网综合自动化发展提出的越来越高的性能要求，人们对电厂控制对象及其控制方法进行了广泛深入的研究，提出了许多新的、先进的控制策略和设计方法，并在实际应用中取得了较
ｄｃｉｅｃｍｐｎｔｎｌｒｅｄｌｙｌｒｅｉｅｔ￣ｅｆａａｔｔｎｉｔｖｏｅｓｉａｇｅａ￣ａｇｒｉｓｌｄｐａｉａｏｎａｏ

1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用

术．过热器系统主受热按揍汽流 … 分为线，
流速等、住【人Ｊ外扰动下，主蒸｝，（温度的控制呈现人滞后、非线、慢速反心等特一，足典的多容分布参数受控对象１３】．
口ｆｍ对超超临界机组过热汽温的控制大多采
摘
要：以具打时变特性、大惯一ｌｑ－相 ¨
的二次热机组蒸汽温度受控对象幻背景，结合趟超
流锅
炉特性．分析ｒ过热
【１ｉ：焦汽度的变化机理，提了基于改进型Ｓｍｉｔｈ预估补偿器实观的喷水减瀣控
度和
１过热器喷水减温控制方案
１．１过热器布置
重要．但是其被控过程受到多种素的Ｉ扰，如煤质改变、运行丁况、流绛』Ｊ【Ｉ热的州
察州电厂二期ｒ塔』炉果川二次ｌＩｆ热技
收稿日期：２０ｌ７ — ０３ — ２Ｏ基金项目：作者简介：咏科技支撑汁划项ｆ＿】（２０ｌ２ＢＡＡｌ２Ｂ００）
住低温过热进Ｕ及低温过热干Ｉｌ『、过热之
间．生蒸汽温度在以煤、水比例控制础采．Ｌ｝ｊ两级喷水减温做精准州１（２为Ｓｍｉｔｌ１颅ｆ占控制，
即低温过热器和高温过热

基于改进型动态矩阵预测的主蒸汽温度串级控制策略研究

第42卷第7期2013年7月热力发电T H E R M A L P O W ER G E N E R A T l0NV01．42N o．7J ul．2013基于改进型动态矩阵预测的主蒸汽温度[摘要][关键词] [中图分类号] [D O I编号]串级控制策略研究叶向前1，崔春雷2，易凤飞2，责彦军1．广东电网公司电力科学研究院，广东广州5100802．武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072在常规PI D主蒸汽温度串级控制系统的主控制回路中加入动．态矩阵预测(D M C)控制器构成D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统，以实现在非精确数学模型下对具有大延迟主蒸汽温度控制对象进行长时域的预测输出。

根据系统的阶跃响应建立了系统的D M C模型，设置了优化函数和预测参考轨迹，并提出了对模型动态矩阵进行实时更新和大延迟校正的改进方法，从而改善了预测控制的动态性能。

以某660M W机组为例，对D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统进行仿真试验，结果表明D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统较常规PI D主蒸汽温度串级控制系统具有更好的稳定性和快速响应性，且抗干扰能力强。

主蒸汽温度；串级控制；动态矩阵预测；D M C控制器；D M C-PI DT M621；TP273+．1[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)07—0050—06 10．3969／j．i ssn．1002—3364．2013．07．050I m pr oved dynam i c m a t r i x pr edi ct i on bas e d cas cade cont r ol s t r at egy ofm ai n st ea m t e m per at ur eY E X i angqi anl，C U I C hunl ei2，Y I Fengf ei2，F A N G Y anj un2 1．E l ect r i c P ow er R es e ar ch I ns t i t ut e of G uangd ong P ow e r G r i d C or por at i on，G uangzhou510080，G ua ngd ong P r ovi nce，Chi na 2．S ch ool of P ow e r and M ec ha ni c al Engi ne e ri ng，W uhan U ni ve r si t y，W uhan430072，H ub e i P r ovi nce，Chi naA bst r a ct：To r eal i ze l ong t i m e out put pr edi ct i on f or m ai n s t ea m t em per at ur e cont r ol obj e ct w i t hl ar ge del ay under i m pr e ci se m at hem at i cal m odel，a m ai n s t eam t em per at ur e D M C—P I D c as c ade c o n—t rol s ys t em w i t h a dynam i c m at r i x pr edi c t i on cont r ol l e r(D M C)i n m as t er l oop of t he c onve nt i onal m ai n s t ea m t em per at ur e PI Dc as c ade s ys t em w a s c onst r uc t e d and pr e s ent ed．O n t he ba si s of sys—t em st ep r e sponse，t he syst em's D M C pr e di ct i ve m ode l w a s es t abl i s hed，and t he opt i m i z at i on f unc—t i on and pr edi c t i on r e f e r ence t raj ec t or y w a s se t．M or e ove r，a m odi f i ed m e t hod f or t he dynam i c m a—t ri x r eal—t i m e updat i ng and l a r ge del ay r evi s e w a s pr op os ed t o i m pr ove t he dynam i c per f or m ance of pr e di ct i ve cont r01．S i m ul at i on t e st on m ai n s t eam t em per at ur e D M C—P I D c as c ade cont r ol s ys t em of a660M W uni t r e vea l e d t ha t，c om par ed w i t h t he c onve nt i onal m ai n s t eam t em per at ur e PI D cas—c ade cont r ol syst e m，t hi s D M C—P I D s ys t em had bet t er st abi l i t y，speedabi l i t y，and st r onge r ant i—i n—t e r f er enc e capabi l i t y．K e y w or ds：m ai n s t eam t em pe r a t ur e；c as ca de cont r ol；D M C cont r ol l er；D M C—PID======================================作者简介：叶向前(1963)，男，福建建瓯人，工学硕士，工程师，从事发电厂热工自动化控制技术的研究。

基于内模控制 (IMC)的主汽温度控制系统设计

基于内模控制 (IMC)的主汽温度控制系统设计孙玥;张纲;郑艳秋;曾德良【摘要】主蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响火电厂的热效率和汽轮机等设备运行的安全性;传统 PID 控制器的控制规律简单,但是不能根据控制过程中的不确定性变化做出相应调整;当被控对象参数实时变化时,控制器参数不能做出实时调整,这样会导致过程的品质指标变坏;针对超超临界机组过热蒸汽温度和再热蒸汽温度,提出了一种基于内模控制 (Internal Model Con-trol,IMC)的PID控制策略,将PID控制、Smith预估控制、确定性及线性二次最优反馈控制和多种预测控制归纳于同一结构之下;以 1000 MW的电厂机组为对象开展了额定工况下和 80%额定负荷下的过热气温和再热气温的PID-IMC控制器设计.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)010【总页数】5页(P98-101,105)【关键词】内模控制;过热蒸汽温度;再热蒸汽温度;超超临界机组【作者】孙玥;张纲;郑艳秋;曾德良【作者单位】华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言随着超超临界机组效率的提高，煤耗降低、污染物排放量较少，因此超超临界机组的经济效益十分可观。

而过热蒸汽和再热蒸汽温度是1000 MW超超临界机组的两项重要指标，这两项指标直接影响着机组的安全性和经济性[1-5]。

过热蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响火电厂的热效率，以及过热器和再热器及其管道、汽轮机等设备安全运行。

无论是过热蒸汽、再热蒸汽温度过高还是温度过低对机组的运行都是不利的，严重超限的情况下，可能会造成电厂安全事故危机[6-9]。

目前国内外热电厂对过热器与再热器温度控制都使用闭环控制系统，PID控制规律简单且并不需要精确的控制对象模型，因此PID控制比较适合用于电厂大多数被控对象的控制。

Fuzzy自调整PID的Smith预估主汽温控制系统

Fuzzy自调整PI D的Sm i t h预估主汽温控制系统产品与应用王斌1李鹏2(1．河北省电力研究院，石家庄050021；2．河北兴泰发电有限公司，河北邢台054000)摘要针对火电厂锅炉主汽温系统的大滞后、大惯性，非线性等特点，设计了Fuz zy自调整P I D 参数的Sm i t h预估主汽温控制系统。

运用M a t l ab对系统在多种工况下进行了仿真，结果表明所设计的控制系统在控制品质，鲁棒性方面明显优于常规的Sm i t h预估控制系统。

关键词：主汽温系统；Fuzz y自调整PI D；模型不确定性；参数自整定；仿真M ai n St r eam T em per at ur e C ont r ol Sys t em s B as ed on Fuzzy Sel f-t uni ngPI D Sm i t h C ont r ol l er sW ang B i n7L i Pen92(1．H ebei E l ect r i c P ow e r R es ear ch Inst i t ut e，Shi j i azhuang050021；2．H e be i X i ngt ai P ow e r C o．，L t d．，X i ngt a i，H ebe i054000)A bs t r act I n or d er t O ove r co m e t he l a r ge del ay、t he gr ea t l ner t i a and nonl i ne ar of t he m ai n s t r eamt em per at u r e obj ect i n f oss i l f i r ed pow e r st a t i on，a c ont r ol s ys t em bas ed on Fuz zy Sel f-t uni ng P I D Sm i t hC ont r ol l er i s pr opos ed．T hr ough s i m ul at i on i n var i ous si t uat i ons us i ng M a t l ab，i t s ho w s t ha t t he cont rolqual i t y and r obust ness of t hi s c ont r ol s ys t em appar ent l y ar e s upe ri or t o gener al Sm i t h pre di c t i on c ont r ol sys t em．K ey w or ds=m a i l s t ream t em per at u r e s yst em；s el f-t uni ng PI D by f uz zy；m od el uncer t ai nt y；param et er s s el f-t uni ng；s i m ul at i on1引言结果表明，该控制器能达到较为满意的控制效果。

循环流化床锅炉主蒸汽温度控制策略优化

, , , , , , 。 , , , 。、、 , , , 、 , 。 , 。
三
、
需要完成的任务
,
一
、
工程简介
原控制策略通过实际应用存在调节波动大的现象中温过热器 ( 二 ) 经常金属壁温超标调节时常出现过饱和积分现象中温过热器 ( 二 ) 和高温过热器之间存在藕合控制关系等问题故本次控制策略优化主要完成以下 3 个方面的任务第一实现中温过热器金属壁温的良好控制解决过热器壁温超温问题延长过热器金属管材使用寿命其次实现双布风板循环流化床锅炉各级过热器之间减温水自动解藕控制使减温器温度控制更准确最后解决一级减温水控制温度波动大常出现超调的问题解决自动控制的过饱和积分现象
, , , , 。一一一
循环流化床锅炉过热器吊屏管排多高度高换热面积大同时过热器周边温度极高过热汽减温器喷水流量不断变化减温水电动执行机构频繁动作喷水减温控制系统稳定运行受到挑战同时锅炉燃烧工况随机组负荷一直在变化炉膛内布置位置不同的过热器之间吸热量不同对各级过热器减温水控制要求不同原减温水自动控制系统存在自动跟踪不佳调节精度低过饱和积分等问题无法满足过热汽控制要求导致锅炉长时间偏离额定工况运行使过热器管道出现涨粗金属材质老化等情况导致锅炉泄漏事故屡次发生因此对过热汽喷水减温控制的优化势在必行

模型参考自适应控制在主蒸汽温度控制中的应用

பைடு நூலகம்
１引言
在火电厂中，主蒸汽温度是表征机组运行工况的重要参数之一，系着机组运行的安全性和经济性。关主蒸汽温度过高，可能使过热器管道和汽轮机高压缸等设备产生高温变形而被损坏；主蒸汽温度过低，导会致机组热效率降低，因此对其要求非常严格，一般要求主蒸汽温度基本上维持在额定值附近，额定值的暂与时偏差不超过 ± ０Ｃ。目前主要的控制策略有单回路１￣ＰＤ和串级ＰＤ控制。常规ＰＤ控制器具有结构简ＩＩＩ单、于实现等优点，火电厂汽温对象呈明显的多易但容、大迟延、大惯性和参数时变性，且处于负荷、燃烧等多种扰动中，控制难度很大，常规控制方案难以取得好的控制效果ｕ。Ｊ针对这一问题，少学者和技术人员开展了对主不蒸汽温度控制的相关研究。该领域的研究热点是将预测控制、糊控制、经网络技术、传算法等结合模神遗ＰＤ控制应用于主蒸汽温度的控制中，改善控制质Ｉ以量。本文提出将模型参考自适应控制应用于火电厂过热蒸汽温度的控制。在ＭＡＬＢ环境下，本文给出ＴＡ对
＜电气开关》（００Ｎ．）２１．ｏ４
７３
文章编号：０４— ８Ｘ（００００７０１０２９２１）４— ０３— ３
模型参考自适应控制在主蒸汽温度控制中的应用

F级余热锅炉蒸汽温度控制策略

汽混合后再进入余热锅炉的再热器吸热，以提高汽
轮机再热蒸汽的温度，进一步提高汽轮机效率。由于余热锅炉有三个汽包，过热器和减温系统相对较复杂，回收余热受燃气轮机控制影响很大，所
级喷水减温水系统，一级喷水减温器布置在２级和３级高压过热器之间；二级喷水减温器布置在３级
补汽外，汽轮机的高压缸排汽与余热锅炉的中压供
级喷水减温装置，控制再热器口蒸汽温度。低
压过热器不设置喷水减温装置。高压过热器和再热器配备全容量的安全阀和压力控制阀。为了有效地
控制高压主蒸汽温度，系统设置了独立的一级和二
第４期
Ｆ级余热锅炉蒸汽温度控制策略
ｌ５
和４级高压过热器之间。
到饱和温度而导致蒸汽带水。为了防止蒸汽带水而
损坏汽轮机叶片，设计了过热度保护功能。
ＡＴｓａｔ
有些Ｆ级余热锅炉只设置一级喷水减温装置。
中图分类号：ＴＫ４７７
燃气一蒸汽联合循环发电机组具有效率高、启停快、占地省、排放低和建设周期短等优点，目前国内运行的Ｆ级机组热效率普遍高达５７％以上。与同等规模（５００ＭＷ）的燃煤机组相比，联合循环机组二氧化硫排放降低约９９．９％，氮氧化物排放降低约

主蒸汽温度优化控制策略

第３５卷第１期
２０１３年１月
华电技术
ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．３５Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１３
主蒸汽温度优化控制策略
张淑娟，董克昌
（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南２５００１３）
２给水／燃料比的优化控制方案
与国内大多数直流锅炉的控制方案不同，该控制方案以给水量为主动调节量，调节负荷或汽压，以
燃料量为从动调节量，调节喷水减温器前、后温差，保证给水／燃料比（以下简称水燃比）。不论是包墙
扰动干扰，保证过热汽温稳定在给定值附近，使整个发电机组安全、稳定地运行。
在实际生产运行中，对主汽温的动态特性进行分析：一方面，在锅炉负荷或烟气热量发生扰动的工况下，主汽温具有变化较快的特性。在减温水量发
１主蒸汽温度的特性
机组运行过程中，影响主蒸汽温度（以下简称主汽温）的因素非常多，在蒸汽侧有主蒸汽流量、给水温度、给水流量、减温水温度、减温水流量等；在烟
气侧有烟气量（一次风量、二动的工况下，主汽温具有比较平稳的特性；另一
证二级减温器出口温度达到要求值。外回路还考虑了以下因素的影响，以保证更加有效地控制主汽温。（１）锅炉负荷变化的影响。在锅炉主控程序中，给负荷加入了一个微分脉冲的前馈信号，因此，当锅炉负荷增加时，会使进入汽轮机的蒸汽量增多。由于蒸汽量增多可能会导致需要的减温水流量也增加，这时可以在减温水控制的内环中将温度设定值降低，同时在减温水控制的外环中减小前馈信号。（２）饱和温度限制。在主汽温控制中，为保证具有合理的过热度，减温水比例积分微分ＰＩＤ（Ｐｒｏ．

600mw直流炉主汽温控制策略分析及优化

式中i st 为主蒸汽焓值，kJ ／kg．i f w为给水焓值，kJ／kgi ，F为燃料量，t ／t 、W为给水量，t ／h，Onet 为燃棚氏位发热量，kJ ／kg，T1为锅炉
锅炉给水温度随负荷的增加而升高因此i f w也随之升高；机组定
压运行时，主蒸汽温度和压力为定值，即 i f w为一定值 Qne t 和T1可视为常数，因此燃水比FAN是随负荷的升高而减小的无论是定压还是
i开高炉，膛摊，中被工对质流的i 蔓焓熟增器随等之受增热大面。所因吸此收：，对对流流过式热过器热中器的的烟出速口和汽烟温温时提
随锅炉负荷的提高而增加的。过热器布置远离炉膛出口时，汽温随锅炉负荷的提高而增加的趋势更明显。
22给水温度与亚临界汽包炉相比，超临界直流炉在控制上有其特殊性。最显著的区别是，在直流炉中，没有汽包将给水控制系统与气温控制系统和燃烧控制系统隔离开来。在直流锅炉中给水变成过热蒸汽是一次完成的。自动调节系统中，给水调节和燃烧率调节必须随锅炉主控指令而同步动作，在这个过程中，燃料量与给水匹配运行，当给水温度刚氏时，锅炉热量不变，给水流量不变，过热蒸汽温度将会刚氏，反之亦然。 3超临界直流锅炉主汽温调节情况
案，分析了汽温控制的方法、存在的问题及解决办法。 2过热器及再热器的汽温特性
21负荷的汽温特性辐射式过热器只吸收炉内的直接辐射热，随着锅炉负荷的增加，辐射过热器中工质的流量和锅炉的燃烧耗量按比例增大，但炉内辐射热并不按比例增大，因为炉内火焰温度的升高太多。也就是说，随锅炉负荷的增加，炉内辐射热的份额相对下降，辐射式过热器中的蒸汽的焓值减少，出口蒸汽温度下降，当锅炉负荷增大时，将有较多的热量随烟气离
，黼】超临界直流锅炉；煤水比控制；中间点温度

660MW超超临界机组主蒸汽温度控制策略优化

ｌ
３优化措施
３１对控制策略进行优化．
原控制系统采用常规串级汽温控制系统，采用双回路汽温控制系统代替原常规串级汽温控制系统，此控制策略具有适应大迟延、干扰能力强等特点。抗
３２系统调试及扰动试验．
６５６
６０２
－５
－５
＜ｏ无超调＞０ｒｉｌｎ．５１Ｃ２ｎ３ｍｉ０７１ａ
＜ ℃ 无超调＞０ｍｉ２１２ｎ０ｍｉ．５１ｎ０７￣
１
ｌ
６０２
＋５
＜ｏ无超调＞０ｍｉ１ｉ０７￣１Ｃ２ｎ８ｒｎ．５１ａ
０引言
表１Ａ侧主蒸汽温度优化前定值扰动试验数据
某电厂＃机组（６Ｍ锅炉是由上海电气集团股份有限公３６０Ｗ）司设计制造的Ｄ９０２．Ｉ型超超临界变压运行直流炉，Ｇ１０／４Ｉ５一１单炉膛四角切圆燃烧、次中间再热、衡通风、天布置、一平露固态排渣、全钢构架、全悬吊结构ｎ型锅炉。主蒸汽、再热蒸汽均采用单元制，管道按２１２ — — 方式布置。主蒸汽管道和再热热段管道分别从过热器和再热器两个出口集箱接出后，合并成一根管道，到汽轮机前再分成两根支管分别接入高压缸和中压缸左右侧主汽关断阀和再热关断阀。过热器设有三级喷水减温，每级喷水分两侧喷入，每侧喷水均可单独控制。再热汽温的调节是通过布置在低温再热器和省煤器后的平行烟气挡板来调节的，喷水减温仅用作事故减温。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的超超临界、中一次间再热、单轴、双背压、凝汽式汽轮机，其主蒸汽和再热蒸汽系统均采用单元制系统。本机组采用炉、、机电集中控制方式。两台机组设一个单元控制室。分散控制系统（Ｃ）北京日立控制系ＤＳ采用统有限公司生产的ＨＡ一００分散控制系统。ＩＣＳ５０Ｍ

主、再热蒸汽调节

① 来自高压加热器
顶棚过热器→包墙过热器→
低温过热器→屏式过热器→ 高温过热器二次汽系统汽水流程：
②
来自高压缸
①省煤器
②炉膛
③低温过热器 ④屏式过热器 ⑤末级过热器 ⑥低温再热器 ⑨储水罐 ⑩顶棚过热器 ⑾包墙过热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
低温再热器→高温再热器
2 过热器系统
去中压缸去高压缸
⑾ ⑩ ② ① ⑨
超临界直流炉的控制策略
• 压力控制是直流锅炉控制系统的关键环节，压力的变化对机组的外特性来说将影响机组的负荷，对内特性来说将影响锅炉的温度。因为直流炉蓄热较小，调门变化时引起的负荷变化较小，而且压力变化较大，对机组的负面影响较大，所以国外的资料中更推荐在超临界机组中采用机跟炉为基础的协调方式，协调锅炉与汽机的控制。但是在该方案的设计中应该充分考虑利用锅炉的储能加快机组对负荷的响应。
分5级： 1. 2.
③
顶棚过热器包墙过热器
⑤
⑥
⑧
3.
4. 5.
低温过热器
屏式过热器高温过热器
④
⑦
来自高压加热器
调温方式：
来自高压缸
1. 2. 3.
水煤比（燃料/给水比）两级四点喷水减温；左右侧喷水点可分别调节。
①汽水分离器 ⑥末级过热器
②顶棚过热器 ⑦低温再热器
③包墙过热器 ⑧高温再热器
④低温过热器
• 汽机扰动对锅炉的耦合特性：汽机调门开度变化不仅影响了锅炉出口压力，还影响了汽水流程的加热段，导致了温度的变化； • 锅炉燃料扰动对压力、温度、功率的影响：燃料率增加，缩短了加热段和蒸发段，使压力、温度、功率均增加； • 给水扰动对压力、温度、功率的影响：给水量增加，加热段和蒸发段延长，推出一部分蒸汽，因此压力和功率开始是增加的，但由于过热段的缩短使汽温下降，导致功率和压力下降，汽温一段时间延迟后单调下降稳定在一个较低温度上。

第五章锅炉蒸汽温度控制系统

W(s)
K (1 Ts)4
17
第五章锅炉蒸汽温度控制系统
§5-2 蒸汽温度控制
策略
18
第五章锅炉蒸汽温度控制系统
一、过热蒸汽温度串级控制
在大型锅炉中，过热器管道较长，结构亦复杂，为了改善控制品质，一般采用分段控制，即将整个过热器分成若干段，每段设置一个减温器，分别控制各段的汽温，以维持主汽温为给定值。
23
第五章锅炉蒸汽温度控制系统
3. 串级控制系统主副回路和主副调节器选择
(1) 主副回路的选择原则 1) 副回路应该把生产过程的主要干扰包括在内，力求把变化幅度最大、最剧烈和最频繁的干扰包括在副回路内，充分发挥副回路改善系统动态特性的作用，保证主参数的稳定; 2) 选择副回路时，应力求把尽量多的干扰包括进去，以尽量减少它们对主参数的影响，提高系统抗干扰能力; 3) 主副对象的时间常数应适当匹配，串级控制系统与单回路控制系统相比，其工作频率提高了，但这与主副对象的时间常数选择是有关的。原则是两者相差大一些，效果好一些。
10
第五章锅炉蒸汽温度控制系统
有延迟，有惯性，有自平衡能力。
图5-1 蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热器出口汽温变化的静态特性
图5-2 蒸汽量变化对过热器汽温的影响
实际生产中，通常把两种过热器结合使用，还增设屏式过热器，且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。动态特性如图5-2所示。
15~25。
过热汽温的影响
由于烟气扰动时，过热汽温的动态特性较好，因此可利
用烟气侧的扰动作为控制汽温的手段，例如采用烟气再
循环和改变燃烧器摆角等，但这些控制方法需要锅炉具

锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统摘要：本文以锅炉主蒸汽温度作为被控对象，对传统PID控制下锅炉主蒸汽温度由于非线性和大惯性因素无法取得良好控制效果的缺点进行改进，增加智能控制策略，对复杂的被控对象进行分析求解，解决了锅炉主蒸汽温度的控制策略问题。

引言：锅炉在火力发电厂、化工厂、各类设备制造厂以及石油等重工业领域发挥着重要作用。

锅炉主蒸汽温度在锅炉运行过程中，是一项至关重要的控制对象，同时也是锅炉汽水通道当中温度达到最大值的点。

伴随着锅炉机组朝着大容量与大参数的方向过渡，主蒸汽温度被控对象有着较大的惯性与非线性等一系列的特点，传统 PID 策略已经无法满足高性能的控制水平与要求,传统的控制方法需要建立被控对象相关的数学模型，求取系统的传递函数。

传递函数模型是古典控制理论中对线性系统进行研究的主要工具。

通过列写系统的微分方程再对微分方程进行化简，通过拉普拉斯变换，得到代数数学方程。

随着被控对象的复杂度提高，系统的求解难度越大。

本文基于智能控制理论的持续研究，在以往控制方法的基础上，增加了部分新的智能控制措施，针对复杂问题进行求解。

一、研究背景锅炉自动化控制系统，是指锅炉运行过程中的热工参数按照相关要求，或者运行负荷的性质实施自动监测与显示工作。

在锅炉运行过程中，发挥自动控制作用，并且予以保护并关联，由此便会产生参数负荷要求的过热蒸汽，使机组运行过程更加安全与稳定。

开展锅炉自动化控制有着众多的优点，比如说，能够令锅炉的有关输出变得趋向稳定，使现场工作人员与各类生产设备处在比较安全的状态，从而令锅炉机组的运行环境得到较大程度的改善，使现场工作人员的劳动难度得到降低。

一般来讲，锅炉运行状况的优劣以及锅炉的使用寿命往往受到自动控制系统的直接影响。

而在火力发电厂当中，着重监测与控制的参数便是主蒸汽温度，其太高或者太低均会对整个发电机组的安全性与经济性起到直接影响。

电厂锅炉机组的主蒸汽温度具有非线性与较大时滞性等运行特征，主蒸汽温度的控制状况不够理想，不但无法保证发电量，同时还会导致一次能源的严重浪费。

电厂主蒸汽温度智能控制策略研究

展，电力需求也以相应的速度不断提高。针对电厂
１２控制的难点分析．主蒸汽温度控制的质量直接关系到机组的安全经济运行，是锅炉各项控制中较为困难的任务之一，究其原因主要表现为以下３点。１２１存在强耦合现象．．
中图分类号：Ｐ７．Ｔ２３５
文献标识码：Ａ
文章编号：０１０７（０１０Ｏ４０１０ — ８４２１）４一ＯＯ一３
ＳｒｔｇｓａｃｎＭａｎＳｅｍｍｐｒｔｒｔｅｙＲｅｅｒｈｏｉｔａＴｅｅａｕｅａＩｔｌｇｎｎｒｌｆＴｈｒｌｏｒＰｌｎｅｌｅｔＣｏｔｅｍａｗｅａｔｎｉｏｏＰ
ｇｎｔｃａｇｒｔｒｎｒｄｃｄ．Ｔｈｅｕｔｓｏｄｔａｎｅｌｅｔｃｎｒｌｓｒｔｇｅａｅｇｅｔｐｔｎｉｌｉｈｅｅｉｌｏｉｈｍｓａｅｉｔｏｕｅｅｒｓｌｈｗｅｈｔｉｔｌｇｎｏｔｏｔａｅｉｓｈｖｒａｏｅｔｎｔｅｉａ
化，锅炉受热面结垢，荷的变化以及吹灰器投入，负
磨煤机的切换等。１２２被控对象工艺流程复杂．．由于各种扰动具有非线性、时变性等特性，同不的机组主蒸汽温度特性也完全不同，难得到对象很与干扰之间准确的数学模型；即使通过现场试验的办法得到当时对象的数学模型，随着时间的推移但

完美超超临界机组过热汽温控制

摘要21世纪以来，我国电力工业正迈向以高效、节能、环保的能源利用和环境并重的可持续发展为战略目标的发展阶段，其重要的标志是超超临界机组正在飞速发展。

超超临界发电技术的发展可以创造新的经济增长点，是我国电力工业可持续发展的战略选择。

而主汽温控制又直接关系到机组的安全经济运行，因此本课题开展了超超临界机组主汽温控制系统的特性及其控制策略研究。

在本篇中将以超超临界参数大型机组控制工程为背景，进一步讨论超超临界机组中关于过热汽温的控制。

本篇将讨论大型机组的过热汽温控制策略问题，分析机组过热汽温控制的基本特点，比较不同控制策略的差异，提出过热汽温控制的主要问题，同时通过仿真描述具体的控制策略的实现关键词：超超临界机组，过热汽温，串级PID控制，控制策略ABSTACTSince the 21century，China’s electric Power industry is moving towards an effieient，energysaving environmentrol protection,energy utilization and the environment both sustainable development for the strategic target of development stage,its important mark of ultra superitical unit is growing .The ultra supercritieal power generation technology’s cancreate new economie points, it is the strategic choice of sustainable development of china’s power industry, it is the innovation of economic..And the main steam temperature control is direetly related to the safe and economic operation of enerating units.Therefore，features of the main steam temperature control system and the main temperature control strategy of the ultra supereritieal units is studied in this paper.we will future discuss the overheat temperature control in ultra-supercritical unit will with large ultra-supercritical parameter control works in the background In this paper. In this article we will discuss the large unit overheat temperature control strategy, analysis of basic unit overheat temperature control features and compare the differences of different control strategies then raise superheat temperature control problems, through realization of control strategy simulation describing specificKEY WORDS: ultra supercritical unit, super heated control, cascade PID control,the main temperature control strategy目录摘要 (I)ABSTACT........................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 超超临界机组的发展概况 (1)1.2.1 超超临界机组的发展历程 (1)1.2.2 目前过热汽温控制方法和策略 (3)1.3 本篇主要研究内容及预期目标 (4)第2章超超临界机组概述 (5)2.1 超超临界机组的特点 (5)2.2 发展超超临界机组的必要性 (7)2.3 超超临界机组汽温控制系统难点及控制现状 (8)2.3.1 过热汽温控制难点 (8)2.3.2 超超临界机组汽温控制系统的控制现状 (9)第3章超超临界机组过热汽温系统 (11)3.1 超超临界机组直流炉的概述 (11)3.2蒸汽过热系统的工艺过程 (11)3.3 过热汽温控制系统 (12)第4章超超临界机组控制方法和策略 (16)4.1 串级汽温控制系统构成及其工作原理 (16)4.2 采用导前汽温微分信号的双回路汽温控制系统 (17)4.3 两种汽温自动控制系统的比较 (18)第5章过热汽温串级控制系统的分析与仿真 (19)5.1 串级控制系统的分析与整定 (19)5.1.1 逐步逼近法 (19)5.1.2 两步整定法 (20)5.2 过热汽温控制系统的仿真 (20)第6章结论与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1 研究背景及意义火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。

浅析过热汽温串级控制的控制方案

浅析过热汽温串级控制的控制方案早晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在办公室的角落，我泡了一杯清茶，打开电脑，准备开始写作。

关于过热汽温串级控制的控制方案，这个话题已经在我脑子里转了好多遍了，今天终于要把它梳理出来了。

先来说说什么是过热汽温串级控制。

简单来说，它就是通过控制过热器的出口温度，保证蒸汽温度在合理的范围内，防止过热器内部出现水滴，从而保证蒸汽质量。

那么，我们就来聊聊控制方案。

一、方案设计原则1.稳定性：确保过热器出口温度在设定值附近波动，避免出现大幅度波动。

2.可靠性：控制系统要具备较强的抗干扰能力，保证在各种工况下都能稳定运行。

3.实时性：控制系统要能够实时监测过热器出口温度，快速响应。

4.经济性：在满足控制要求的前提下，尽量降低设备成本和运行成本。

二、方案组成1.控制器：采用先进的PID控制算法，实现过热器出口温度的精确控制。

2.传感器：选用高精度的温度传感器，实时监测过热器出口温度。

3.执行器：选用快速响应的调节阀，实现对过热器入口蒸汽流量的调节。

4.人机界面：用于显示过热器出口温度、调节阀开度等参数，方便操作员实时监控。

三、控制策略1.主控制策略：采用PID控制算法，根据过热器出口温度与设定值的偏差，自动调节调节阀开度，使过热器出口温度稳定在设定值附近。

2.串级控制策略：在主控制策略的基础上，引入前馈控制。

当过热器入口蒸汽流量发生变化时，前馈控制会根据入口蒸汽流量的变化，提前调整调节阀开度，以减小过热器出口温度的波动。

3.限幅控制策略：为防止过热器出口温度过高或过低，设置上下限幅值。

当过热器出口温度超过上限幅值时，自动关闭调节阀；当过热器出口温度低于下限幅值时，自动开启调节阀。

四、实施方案1.硬件配置：根据方案组成，选择合适的控制器、传感器、执行器和人机界面等设备，进行硬件连接。

2.软件编程：根据控制策略，编写控制程序，实现过热器出口温度的自动控制。

3.系统调试：在设备安装完毕后，进行系统调试，确保控制系统稳定可靠。