过热汽温 - 360文档中心

浅析660MW超临界机组过热汽温控制

浅析660MW超临界机组过热汽温控制随着科技的发展，人们对超临界机组提出了更高的要求，从而使得超临界机组的容量不断变大，660MW超临界机组是目前我国电力系统中最常见的一种。

其在实际运行过程中经常会面临着机组过热现象，因此，文章就对怎样更好的控制其过热汽温问题进行了深入研究。

标签：660MW；超临界机组；直流炉随着科技的发展，常规的超临界机组已经不能满足人们日益增长的需求，促使着人们不断对其进行创新和改革，超临界机组应运而生，无论是起参数还是容量都得到了很大提升，主蒸汽压力和温度分别达到了20MPa以上、550℃以上，相比较于常规的超临界机组来说，其热效率得到了显著提升，大大满足了人们实际生产的需求。

然而超临界机组也存在着一些问题，尤其是其在实际运行过程中具有很高的参数，而且又是直流炉的锅炉，所以其调峰范围非常大，这就要求超临界机组汽温必须具有更强的控制力。

下面我们就对控制660MW超临界机组过热汽温进行详细的探讨和分析。

1 超临界机组的主要控制特点相比较于常规超临界机组来说，超临界机组有着更为明显的特征。

下面我们就超临界机组的主要控制特点进行详细的分析：（1）常规超临界机组中设有汽包环节，从而能够间断性的给水进行加热，但是超临界直接炉没有设置该环节，其一次性不间断的完成加热、蒸发以及水受热变成水蒸气的过程，在以上三个阶段中没有特别明显的分界线来区分。

另外处于亚临界或超临界状态下运行的锅炉，在遇到不同运行工况时，蒸发点也会适当的发生移动，移动范围是在一个或几个加热区内進行，所以超临界机组的一个主要特征是给水、燃烧以及汽温这三个系统之间具有紧密的联系，而且减温水、风燃比和燃水比具有较高的调节品质，同时还能够以整体的形式进行相应的控制。

（2）直流炉机组的水泵、汽机、汽水这三者之间是紧密联系的，因此，超临界机组的一个重要特征就是耦合特性非常强，这也是其得到广泛应用的重要前提。

（3）超临界机组中，不同区段中的比容、比热都具有很强的波动性，同时工质也没用非常规律的流动和传热。

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

影响过热汽温、再热汽温因素

控制循环或自然循环锅炉影响汽温的运行因素一、影响过热汽温的主要运行因素1、给水温度当给水温度降低时，汽包内的水与较低温度的给水混合后，干度下降。

在燃料量不变的情况下，汽包产汽量下降，即进入过热器的蒸汽量减少，引起过热汽温上升。

增加燃料恢复产汽量后，汽温更上升。

2、过量空气系数当过量空气系数变化时，直接影响锅炉的排烟损失，同时影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。

当过量空气系数增加时，除排烟损失增加，锅炉效率降低外，炉膛辐射吸热减少，烟道对流传热增加，具有对流特性的过热器吸热量有所增加，末级过热器出口汽温上升。

具有辐射特性的过热器，汽温可能下降。

3、火焰中心高度火焰中心温度上移时，炉膛出口烟气温度上升，引起过热汽温上升；反之，过热汽温下降。

4、受热面结渣当炉膛水冷壁结渣时，水冷壁吸热量降低，汽包产汽量减少；同时，炉膛出口烟气温度上升，过热汽温升高。

若过热器结渣或积灰时，过热汽温明显下降。

二、影响再热汽温的主要运行因素1、给水温度当给水温度降低时，在燃料量不变的条件下，锅炉蒸发量降低。

如果保持给水温度降低前的锅炉蒸发量，必须增加燃料量。

对于汽包锅炉，由于燃料量增加，相应的烟气量增加，对流布置的再热器吸热量就会随之增加，再热汽温上升。

2、过量空气系数过量空气系数增加时，对流再热器吸热量增加，出口汽温上升。

过量空气系数减少时，对流再热器吸热量减少，出口汽温降低。

3、火焰中心高度火焰中心高度变化的影响与过量空气系数变化的影响相似，但对辐射再热器的锅炉调温作用更为明显。

火焰中心上移，辐射式或对流式再热器吸热量增加，再热汽温上升。

4、受热面结渣当炉膛水冷壁结渣时，水冷壁吸热量降低，炉膛出口烟气温度上升，再热汽温升高。

当再热器结渣或积灰时，再热汽温明显下降。

5、烟气流量利用烟道挡板改变两侧烟道的烟气量，可以改变两侧烟道内受热面的吸热量，达到调温度的目的。

某侧烟气量增大，则该侧受热面的吸热量增大，出口汽温提高。

过热汽温分段控制策略

工艺流程
该机组过热蒸汽控制系统的DCS工艺流程界面如右图所示
THANKS
分段控制系统
布置
1
作用
2
一级喷水减温器通常布置在屏式过热器前，器出口温度维持在设定值，以保护屏式过热器管壁不超温，同时配合高温过热器出口温度控制系统的工作。
分段控制系统
作用
3
作用
4
二级喷水减温器是使过热汽温维持在规定的范围内，并保持末级过热器不超温。过热器每级喷水减温系统均有两只减温器，每只减温器均分A、B两侧。
D
θ1
θ2
θ3
θ4
分段控制系统
一级喷水控制策略图
屏式过热器
高温过热器
低温过热器
一级减温器
二级减温器
D
θ1
θ2
θ3
θ4
分段控制系统
二级喷水控制策略图
屏式过热器
高温过热器
低温过热器
一级减温器
二级减温器
D
θ1
θ2
θ3
θ4
过热汽温控制系统工艺流程
第二部分
过热汽温控制系统工艺流程
过热汽温控制系统工艺流程
过热汽温分段控制策略
主目录
分段控制系统
第一部分
分段控制系统
延迟和惯性更大
结构复杂
过热汽管道长
现代大型锅炉
分段控制系统
Piecewise control system
对于现代大型锅炉，由于过热器管道长，结构复杂，迟延和惯性更大，为了完成控制过热汽温和保护过热器两个任务，多采用分段控制系统。
分段控制系统
对于A、B两侧来说，由于其出口均有独立的温度测点，且温度的设定值可以相互独立，所以其控制系统可以设计为两套独立的汽温控制策略。

600MW锅炉过热汽温超温的原因及防范措施

600MW锅炉过热汽温超温的原因及防范措施摘要：介绍某电厂600MW机组锅炉运行中过热汽温调整的方式、过热汽温超温异常的现象、过热汽温动态特性及控制手段；分析了过热汽温超温对锅炉管材的影响，分析了引起锅炉过热汽温超温的根本原因，指出了锅炉过热汽温超温的预防措施，可为国内电厂运行调整提供借鉴。

关键词：锅炉；超温；防范1.设备概述某电厂配有两台600MW亚临界压力、一次中间再热、强制循环汽包锅炉机组，汽轮机型号为HG-2030/17.5-YM9,锅炉采用平衡通风、固态排渣方式，采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统，锅炉以最大连续负荷工况为设计参数，最大连续蒸发量2030t/h，过热器、再热器蒸汽出口温度为540℃，给水温度281℃。

锅炉采用全钢结构构架，高强螺栓连接，连接件接触面采用喷砂工艺处理，提高了连接结合面的摩擦系数。

锅炉呈“П”型单炉膛布置方式，设计有固定的膨胀中心，受热面采用全悬吊结构。

2.汽温特性和控制方式根据汽温的动态特性，下面结合具体的生产过程进行简要分析。

强制循环锅炉蒸汽温度的调节主要是调整燃料量和火焰中心位置，但是在实际运行中，由于锅炉的效率、燃料发热量和给水焓（取决于给水温度）等也会发生变化，在实际锅炉运行中要保证汽温稳定是非常不容易的。

因此，就迫使锅炉除了采用燃水比作为粗调的手段外，还必须采用喷水减温的方法作为细调手段。

在运行中，为了维持锅炉出口汽温的稳定，通常在过热区段设置两级喷水减温装置，再热区段设置一级喷水减温装置。

总结一条操作经验：过热区段第一级喷水为粗调，作为主要调节手段控制出口汽温，第二级喷水为细调，应尽量减少使用。

燃烧调整是锅炉一切调整的基础，对于汽温来说燃烧更是本质。

最直观的说，温度的高低最主要取决于煤质、煤量及燃烧工况。

平时运行中通过调节燃料量和火焰中心位置来初步调节汽温，再辅以减温水量进行准确的控制，这是一个基本的控制思路。

3.原因分析及其预防具体影响因素概括来说有以下方面：（1）吹灰及结焦的影响：从实际情况看，吹灰对汽温影响较大。

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。

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过热汽温串级控制是一种重要的控制方式，可用于调节电站的发电过程。

本文将从两个方面浅析过热汽温串级控制的控制方案。

一、控制模型过热汽温串级控制是基于PID控制方法的，通过PID控制器对控制对象进行调节。

PID控制器包括三个部分，分别为比例、积分和微分。

其中，比例控制器根据误差信号与设定值之间的差别来计算输出量，积分控制器维护一个累积误差的变量，并将其与比例控制器计算出的输出量相加，最终输出调节量。

而微分控制器根据误差变化率的变化来计算输出量，用以预测未来的误差变化情况，从而更好地改善控制系统的稳定性。

过热汽温串级控制中，PID控制器通常通过串级的方式进行连接。

该控制方式通常是将一个PID控制器插入另一个PID 控制器的反馈路径中，以此方式逐层调节。

首先，我们需要使用第一级PID控制器来实现对主蒸汽温度的调节。

第二个PID 控制器负责进一步调节再热蒸汽温度，以保持其稳定性。

通过这种方式，系统可以快速地调整过热汽温度以保持其稳定性。

二、控制算法在过热汽温串级控制中，控制器的选择至关重要。

控制器需要具有快速响应、准确性和可靠性，以确保系统的稳定性。

目前，最常用的控制器算法是基于模型预测控制（MPC）的控制方式。

MPC控制器需要建立一个过热汽温度的动态模型，并通过该模型来预测未来的状态。

在预测过程中，MPC控制器考虑了过去、现在和未来三个时段，根据这些信息对控制系统进行调节，以实现最优的温度控制。

MPC控制器使用优化算法来搜索最优解，以尽可能地减小系统误差。

总体而言，MPC是一种有前途的过热汽温度控制方法，具有一定的优势和实用价值。

然而，对于普通电站和控制系统的实际应用，MPC控制器的计算复杂度很高，需要大量的计算资源。

因此，目前还需要针对MPC控制器展开更多的研究，以提高其效率和实用性。

综上所述，过热汽温串级控制是一种有效的控制方式，可以帮助调节电站发电过程的稳定性，优化系统的能耗效率。

过热汽温偏低及相关问题的整体优化

１９５２．３．８９５９．９０３．２
１１４．８
ｔ／ｈ％％％
是从运行角度提高过热汽温的唯一有效手段结焦问题却给过热汽温的提高带来了新的研究课题．是必须从运行方面这
汽包压力
过热蒸汽出口压力再热蒸汽进口压力
１．５８０
ｌ．２７１３８．１
１．８３４
１．７２４４．２
Ｍｐａ
ＭｐａＭｐａ
射过热器结焦的因素之一。从结焦部位来分析。了辐射过除热器．膛其他部位均没有结焦，以继续做好配煤工作．炉所控
烧方式为切圆燃烧．炉设计燃用晋北煤．火和助燃为锅点
解决这一问题．却存在以下缺点：但
（）烟温度升高．锅炉效率降低１排使（）２投入再热器减温水，排挤了汽轮机高压缸蒸汽的做
增加受热面或设备改造方面来解决。目前在实际运行中．采用抬高燃烧器摆角．入再热器减温水的方法．主再热汽投使
温同时达到额定运行中抬高燃烧器摆角在一定程度上可以
锅炉型号为ＭＢＦＲ，亚临界、制循环、包燃煤 — Ｒ系强汽炉，定蒸发量ｌ７ｈ该炉为单炉膛、型布置、次中间额１５ｔ。／ Ⅱ 一再热、衡通风、平钢架炉，露天布置、半固态排渣。炉配有三锅台炉水泵．台运行和一台备用，用四台双进双出钢球磨两采煤机．吹式正压制粉系统，动和低Ｎｘ直流燃烧器．直摆Ｏ燃

浅析过热汽温串级控制的控制方案

执行器控制
根据控制信号，执行器调节蒸汽流量，实现对过热蒸汽温度
的控制。
控制系统的调试与优化
系统调试
在系统硬件和软件联调过程中，对系统进行测试和调试，确保系统功能的完整性和稳定性。
控制参数优化
根据实际运行情况，对控制参数进行优化，提高系统的控制精度和响应速度。
报警阈值调整
根据实际运行安全需求，对报警阈值进行调整，确保系统在异常情况下的及时预警。
有重要意义。
在实际工业生产过程中，过热汽温控制存在许多难点和挑战，如温度变化非线性、时变性、外部干扰等问题，这些问题影响了过热汽温控制的准确性和稳定
性。
针对这些问题，研究过热汽温串级控制方案对于提高过热汽温控制性能、促进能源利用效率、保证工业生产安全等方
面具有重要意义。
研究内容与方法
研究内容
串级控制的基本原理
串级控制的概念
串级控制是一种多级控制系统，其中两个控制器串联在一起，第一个控制器的输出作为第二个控
制器的设定值，以此类推。
串级控制的优点
串级控制能够改善控制品质，提高系统的抗干扰能力，增强系统
的鲁棒性。
串级控制的应用
在过热汽温控制中，采用串级控制方案可以有效地提高系统的控
浅析过热汽温串级控制的控制方案
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目录
• 引言 • 过热汽温控制系统的基本理论 • 过热汽温串级控制方案 • 过热汽温串级控制方案的实现 • 过热汽温串级控制方案的应用案例 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景与意义
过热汽温控制是现代能源工业中的重要问题，随着能源结构的转变和能源需求的增加，过热汽温的控制对于提高能源利用效率、保证工业生产安全等方面具

蒸汽温度控制系统

(6) MFT (7) 汽机跳闸 (8) 锅炉负荷低于10％
第四节再热汽温控制
一、再热蒸汽温度控制任务
保持再热器出口汽温为给定值。
二、再热汽温的影响因素
（1）机组负荷的变化（蒸汽流量变化）对再热汽温有很大的影响；
（2）烟气热量变化也是影响再热蒸汽温度的重要因素。由于再热器是纯对流布置，再热器入口工质状况取决
二、过热汽温对象特性
主要扰动有三种：（1）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、
燃料量变化、燃料种类或成分变化、风量变化等等这些变化最终均反映在烟气热量的变化；（2）蒸汽流量（负荷）扰动；（3）减温水流量扰动。
D
GD(s)
Q
GQ(s)
W
GW(s)
+ θ
+ +
１．蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性
γθ2
γθ1
＋ f1(x) － PI1
D 蒸汽流量D
∑
＋＋－
PI4
＋
＋－
PI2
KZ
一级减温水调节阀
二级减温水调节阀
KZ
θ0
图13 按温差控制的过热汽温分段控制系统
D
第三节举例
一、过热蒸汽流程
一级减温器初级过热器
分割屏过热器后屏过热器二级减温器
θ5
θ4
θ3
θ2
末级过热器 θ1 至汽机
蒸汽
(s) Q(s)
KQ 1 TQS
e Q s
0
τQ
t
图 4 烟气热量扰动下过热汽温响应曲线
3．减温水量扰动下的过热汽温特性
Wj
0
t
ΔWj
θ
TC
G(s) (s) K es

锅炉汽温调节系统

汽包锅炉蒸汽温度自动调节系统一、蒸汽温度自动调节系统锅炉蒸汽温度自动调节包括过热蒸汽温度和再热蒸汽温度调节。

调节的任务是维持锅炉过热器及再热器的出口汽温在规定的允许范围之内。

1、过热汽温调节任务和特点过热汽温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显著地影响电厂的安全性和经济性。

过热汽温过高，可能会造成过热器、蒸汽管道和汽机的高压部分金属损坏，因为超温会引起汽轮机金属内部过大的热应力，会缩短使用寿命，还可能导致叶片根部的松动；过热汽温过低，会引起机组热耗上升，并使汽机轴向推力增大而可能造成推力轴承过载。

过热汽温过低还会引起汽轮机尾部叶片处蒸汽湿度增加，从而降低汽轮机的内效率，并加剧对尾部叶片的水蚀。

所以，在锅炉运行中，必须保持过热汽温长期稳定在规定值附近（一般范围为额定值541±5℃）。

过热汽温调节对象的静态特性是指过热汽温随锅炉负荷变化的静态关系。

过热器的传热形式、结构、布置都将直接影响过热器的静态特性。

对流式过热器和辐射式过热器的过热汽温静态特性完全相反。

对于对流式过热器，当负荷增加时，通过其烟气的温度和流速都增加，因而使过热汽温升高。

而对于辐射式过热器，由于负荷增加时炉膛温度升高不多，而炉膛烟温升高所增加的辐射热量小于蒸汽负荷增大所需要的吸热量。

我们的过热器系统采取了对流式、辐射式和屏式（半辐射式）交替串联布置的结构，这有利于减小过热器出口汽温的偏差，并改善了过热汽温调节对象的静态特性。

引起过热蒸汽温度变化的原因很多，如蒸汽流量变化、燃烧工况变化、进入过热器的蒸汽温度变化、流过过热器的烟气温度和流速变化等。

归结起来，过热汽温调节对象的扰动主要来自三个方面：蒸汽流量变化（机组负荷变化），加热烟气的热量变化和减温水流量变化（过热器入口汽温变化）。

过热汽温调节对象的动态特性是指引起过热汽温变化的扰动与过热汽温之间的动态关系。

在各种扰动下的过热汽温调节对象动态特性的特点是有迟延和惯性，典型的过热汽温阶跃反应曲线如下图所示。

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随着控制技术的不断发展，过热汽温串级控制方案被广泛应用于电力工业中，以提高部件性能和最大化效益。

过热汽温串级控制方案采用一系列关键设备和技术进行热控制，包括高温过热器、控制阀门、水冷却器和温度传感器等。

本文将浅析过热汽温串级控制的控制方案，以期探讨其主要特点和应用。

过热汽温串级控制方案的主要特点1.多级管道控制：过热汽温串级控制采用多级管道控制，以确保热平衡和温度稳定。

该方案可有序地将过热汽温度分配到各个段以满足系统的需求，实现了烟气热梯度的良好分配，提高了整个系统的热效益。

2.智能控制：过热汽温串级控制方案还采用智能控制技术，当出现异常情况时，自动进行告警，减少电站的维修和检测所需的时间和成本。

通过控制阀门，大大提高了系统的控制准确性和精确性，从而提高了电站的运行效率。

3.加热装置：过热汽温串级控制中加热装置是非常重要的组成部分，通过加热装置的设置，可以使过热器各区间间保持相对的稳定，必要时，可以进行快速响应和控制。

4.温度传感器：串联式的温度控制方案中，设备或部位之间的温度相互关联。

使用高质量的温度传感器，使得系统能够对温度变化作出即时响应。

过热汽温串级控制的应用领域过热汽温串级控制的应用领域非常广泛，主要应用于电力工业，如燃料电站和核电站等。

1.燃料电站：在燃料电站中，过热汽温串级控制方案可以帮助控制过热器的温度，提高燃烧效率，延长燃烧系统的使用寿命，同时能够降低燃料成本。

这种控制方式可以确保短时间内热管道的持续稳定运行，开启了大容量电站运行的先河。

2.核电站：在核电站中，过热器是核反应堆的关键部件之一，也是高效能发电的重要组成部分。

过热汽温串级控制技术可以帮助控制过热器的温度，确保反应堆在高温下的稳定运行，延长设备寿命，同时保证最小的关机时间和最佳的发电效率。

结论过热汽温串级控制方案是一种创新的、高效的控制方案。

它能够帮助电站管理人员实现精准控制、高效运营，同时能够提高热平衡和温度稳定性。

汽包锅炉过热汽温的自动调节

好，节起来比较灵敏，节品质比较高。但蒸汽流量是根据生产需要来决定调调
的，能作调节手段。取改变烟气侧热量作为调节参数是汽温调节较好的一不采
种方法。例如：用一特殊挡板作为调节机构， ① 装在与过热器烟道并联的旁通
或间接地影响过热汽温，这使得调节对象的动态过程十分复杂： ②在烟气侧热
械结构复杂。用改变减温水来调节汽温，从动态特性看，这种调节方法是最不理想的，但
由于设备简单，易于实现，因此应用最多。目前，广泛采用喷水减温作为汽温调
节的手段。
２２调节系统的组成．
Hale Waihona Puke 由于调节对象时滞和惯性较大（和Ｔ太大）动态特性差，Ｔｃ，以及进入过热器蒸汽热焓经常变化，如果只根据汽温偏差来改变喷水量往往不能满足生产上
工业技术
●Ｉ
汽包锅炉过热汽温的自动调节
王永涛李国锋
（七煤集团公司矿井建设处黑龙江
中图分类号：Ｍ２．Ｔ６１２文献标识码：Ａ七台河１４０）５６０文章编号：０９９４２１）５０１－１１０ — １Ｘ（００１ — ０７Ｏ数Ｔｃ≈ ｌＯ：当烟气侧扰动时，Ｏｓ而Ｔ＝ｌ￣２ｓＴＯ０，ｃ＝ｌＯ。Ｏｓ
锅炉蒸汽过热系统包括一级过热器减温器和二级过热器。热汽温自动过调节的任务是维持过热器出口温度在允许范围内，并保护过热器使管壁温度不超过允许的工作温度。热汽温是锅炉汽水通道中温度最高的地方，热器正过过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，过则热器容易损坏，也会使汽轮机内部引起过度的热膨胀：汽温偏低，如果则会降低设备的热效率，般汽温每降低５１ ℃热效率约降低１温度降低则汽轮一 — ０％，机最后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片磨损，易严重时会出现水冲机现象，此时就要被迫停机。过热汽温是影响热电厂安全和经济生产的重要参数，须调节必过热器出口温度。艺上对过热汽温的调节质量指标要求很高，中、工对高压锅炉过热汽温的额定偏差不应超出额定值的 ℃，一般要求保持在 ± ５ ℃的范围内。对于这样的传热对象，的过渡过程有显著的时滞和惯性，达到这样它要小的温度偏差不是很容易的。１过热蒸汽温度调节对象的特性过热蒸汽温度自动调节的困难在于：（）１在发生扰动后时滞较大，测温的感温元件也有较大的惯性。（）２设备的结构设计与自动调节的要求存在着矛盾。从调节的角度看减温设备应安装在过热蒸汽出口地方，这样可以使调节作用的时滞最小，但是为最有效地保护过热器本体，温设备应安装在过热器入口处。减（）３过热汽温的扰动来源很多，各种扰动之间又互相影响，使对象的动态过

火电厂锅炉过热汽温控制系统设计解读

摘要过热蒸汽温度控制系统是单元机组不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证单元机组安全性和经济性的重要因素。

过热蒸汽温度较高时，机组热效率则相对较高，但过高时，汽机的金属材料又无法承受，气温过低则影响机组效率。

过热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行非常重要，所以对其控制有较高的要求。

但是由于过热蒸汽温度是一个典型的大迟延、大惯性、非线性和时变性的复杂系统，本次设计采用串级控制以提高系统的控制性能，在系统中采用了主控-串级控制的切换装置，使系统可以适用于不同的工作环境。

通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。

关键词：过热蒸汽温度，减温水，串级控制系统，PIDAbstractThe superheated steam temperature control system is an important and indispensable unit aircrew part, its performance and reliability has become ensure safety and economic behavior of the unit aircrew important factors. The superheated steam temperature is higher, the thermal efficiency is relatively high, but is high, the metal materials and the turbine unable to bear, the temperature is too low will influence the unit efficiency. The superheated steam temperature stability of the unit safe and economic operation is very important, so for the control have higher requirements. But because the superheated steam temperature is a typical time-delayed, large inertia, nonlinear and changeable complex system, this design USES the cascade control in order to improve the control performance of the system, in the system by the master-cascade control of switching device, make the system can be used in different working environment. By using this system, can make the boiler overheating export steam temperature in allowed within the scope of the change, and the protection of superheater wall temperature not more than allow the camp of working temperature.Key words: the superheated steam temperature, reduce warm water, cascade control system, PID目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 选题的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本次设计的目的 (3)1.4 本次设计所做的工作 (3)2 汽温控制系统的组成与对象动态特性 (4)2.1汽温调节的概念和方法 (4)2.1.1 从蒸汽侧调节汽温 (4)2.1.2 从烟气侧调节汽温 (6)2.2过热器的分类及其基本结构 (8)2.2.1 过热器的分类 (8)2.2.2 过热器的基本结构 (11)2.3 过热蒸汽温度控制系统的基本结构和工作原理 (12)2.3.1 过热器一级减温控制系统 (12)2.3.2 过热器二级减温控制系统 (13)2.4 过热蒸汽温度控制对象的动静态特性 (15)2.4.1 静态特性 (15)2.4.2 动态特性 (15)3 过热汽温控制系统的基本方案 (19)3.1 串级汽温控制系统 (19)3.2 串级控制系统的基本结构和原理 (19)3.3 串级汽温控制系统的设计 (21)3.4 串级汽温控制系统的整定 (22)4 器件的选型 (25)4.1 温度检测变送器的选择 (25)4.2 控制器的选型 (27)4.3 执行器的选型 (28)4.4 阀门定位器的选型 (29)5 主蒸汽温度控制系统的仿真和改进 (31)5.1 串级PID系统仿真 (31)5.2 基于Smith预估计补偿器的串级汽温控制系统 (34)5.3 基于改进型Smith预估器的串级汽温控制系统 (38)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)附录A (45)1 绪论1.1 选题的背景及意义过热汽温的控制就是维持过热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。

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。

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作者：谢晓明来源：《中国科技博览》2017年第06期[摘要]本文就现在电厂中的中大型机组主蒸汽温度的控制方法作以分析。

着重对串级控制控制效果进行分析。

串级控制方式具有良好的抗内、外干扰能力对象时变适应能力。

目前，电厂中广泛采用。

[关键词]过热汽温串级控制中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0109-011 概述1.1 过热蒸汽温度控制的任务及意义主蒸汽温度是电厂机组运行过程当中需要监视及控制的重要参数之一，它直接关系着机组能否安全稳定的运行。

因此，及时、准确地反映主蒸汽温度的变化是热工过程控制领域一个长期研究的课题。

过热蒸汽温度控制的任务是维持高温过热器出口温度在允许范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。

一般规定过热蒸汽的温度上限不能高于其额定值+5℃。

如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，据估计，汽温每降低5℃，热经济性将下降约1%；且汽温偏低会使汽轮机层部蒸汽湿度升高，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。

一般规定过热汽温下限不低于其额定值-10℃。

通常，高参数电厂都要求保持过热汽温在540±10℃到540±5℃的范围内。

1.2 过热器在实际电厂中的作用及其结构特性1.2.1 过热器作用过热器主要作用是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。

1.2.2 汽温特性蒸汽从汽包出来以后通过过热器的低温段，至减温器，然后再到过热器的高温段，最后至汽轮机。

通常的大中型锅炉都采用减温器减温的方式控制过热蒸汽的温度。

各种锅炉结构不同，过热器的结构布置也不同（辐射式、屏式、对流式等）。

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，炉膜热负荷，送风量，给水母管压力和减温水量。