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：