直流锅炉汽温控制
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略摘要：针对660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制，分析影响锅炉蒸汽温度的主要因素，采取过热汽温和再热汽温调整控制的策略，为机组安全稳定运行提供技术支持。
关键词：660MW；超超临界直流锅炉；汽温控制；策略；宁德发电公司1、2号机组为660 MW超超临界发电机组，配置DG2060/26.15-II1型超超临界直流锅炉，蒸汽参数为26.03 MPa，605/603℃。
过热汽温的调整主要由水煤比控制中间点温度，并设置两级喷水减温器调节各段及出口蒸汽温度，再热蒸汽温度主要由尾部烟气挡板调节，在高再入口管道装设有事故喷水减温器。
1 660MW超超临界直流锅炉超超临界机组是在常规超临界机组的基础上发展起来的新一代高参数、大容量发电机组，与常规超临界机组相比，超超临界机组的热效率比超临界机组的高4% 左右。
但由于超超临界机组运行参数高，锅炉为直流炉，需适应大范围深度调峰的要求，因此，这给超超临界机组汽温控制提出更高要求。
2汽温调节的重要性维持锅炉蒸汽温度稳定对机组安全稳定运行至关重要，汽温过高或过低，都将严重影响机组安全稳定运行。
蒸汽温度过高，将使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快，影响使用寿命，严重超温将会导致金属管道过热爆管。
当蒸汽温度过高超过允许值时，使汽轮机的部件的机械强度降低，导致设备损坏或使用寿命缩短。
蒸汽温度过低，将会降低机组热效率。
汽温过低，使汽轮机末级叶片湿度增加。
蒸汽温度大幅度快速下降会造成汽轮机金属部件过大的热应力、热变形，甚至会发生动静部件摩擦，严重时会发生水冲击，威胁汽轮机安全稳定运行。
因此，机组在运行中，在各种内、外扰动因素影响下，如何通过运行分析进行调整，用最合理的控制措施保持汽温稳定，是汽温调节的首要任务。
3锅炉蒸汽温度的影响因素3.1水煤比的影响：超超临界锅炉中给水变成过热蒸汽是一次完成的，锅炉的蒸发量不仅决定于燃料量，同时也决定于给水流量。
论直流锅炉的汽温调节
论直流锅炉的汽温调节摘要：汽温是660MW级超超临界直流锅炉主要控制指标，与汽轮机热效率和有效焓降有直接关系，控制稳定的汽温关乎锅炉、汽轮机的安全经济运行。
直流锅炉燃烧率直接影响锅炉汽温变化,按要求控制水煤比，保证各负荷工况中间点温度处于正常，是直流锅炉汽温控制的主要调整原则。
关键词：过热度中间点温度静态特性水煤比喷水减温一、概述京能五间房煤电一体化项目2×660MW超超临界空冷机组的锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产，锅炉型号B&WB-2117/29.4-M。
锅炉型式采用П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧，一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭布置，设有无循环泵的内置式启动系统。
前后烟道底部设置烟气调温挡板来调节烟温。
来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱，然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。
水从省煤器出口集箱经一根炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁进口集箱，然后沿炉膛向上经螺旋水冷壁进入水冷壁中间集箱。
从水冷壁中间集箱出来的工质再进入上部的垂直水冷壁，由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱，充分混合后进入锅炉前部的汽水分离器。
锅炉在最小直流负荷点（本生点）以下运行时，进入分离器的工质是汽水混合物，分离器处于湿态运行。
分离出的水经贮水箱排入疏水扩容器。
汽水分离器分离出的蒸汽依次流过锅炉顶棚、水平烟道侧包墙、尾部烟道包墙、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器。
各级过热器之间共设两级（4个）减温器。
汽机高压缸排汽经冷再管道进入低温再热器进口集箱，依次流过低温再热器管组、高温再热器管组，最后经热再管道进入汽机中压缸。
再热器设有两级减温器，必要时可用它来控制再热汽温，但正常情况下再热汽温应由尾部烟气调温挡板来控制以提高电厂的经济性。
二、汽温调节特性1、汽温的静态调整特性直流锅炉各级受热面串联布置，水在加热蒸发、汽化和过热过程中没有明显的临界点，随着锅炉运行工况的变化，各受热面吸热比例发生变化，导致该临界点时刻在变化，直接影响出口蒸汽参数。
超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节
超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节根据锅炉的运行方式、参数可分为三个阶段；第一启动及低负荷运行阶段，第二亚临界直流炉运行阶段，第三超临界直流炉运行阶段。
每个阶段的调节方法和侧重点有所不同。
1 第一阶段：锅炉启动及低负荷运行阶段不同容量的锅炉其转干态直流运行的最低负荷有所不同，一般在240MW 左右，在湿态情况下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本相同的。
汽水分离器及贮水罐就相当于汽包，但是两者容积相差甚远，贮水罐的水位变化速度也就更快。
由炉水循环泵将贮水罐的水升压进入省煤器入口,与给水共同构成最小循环流量。
给水主要用于控制贮水罐水位，炉水循环泵出口调阀控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量，贮水罐水位过高时则通过341 阀排放至锅炉疏水扩容器。
此阶段汽温的调节主要依赖于燃烧控制，通过投退油枪的数量及层次、调节炉前油压、减温水、烟气挡板等手段来调节主再热蒸汽温度。
在第一阶段水位控制大多数锅炉的水位控制逻辑还不够完善，只是单纯的控制一点水位，还没有投三冲量控制，当扰动较大时水位会产生较大的波动，甚至根本无法平衡。
此阶段要注意尽量避免太大的扰动，手动控制。
根据经验，炉水循环泵出口阀一般不投自动（以防出口阀开度过大BCP 电机过流，额定电流66A），在启动时保持一恒定的给水流量（适当大于最小流量），用电动给水泵出口调阀和给水调旁来控制贮水罐水位。
缓慢增加燃料量，保持适当的升温升压率,储水罐水位在某一点逐渐下降，341阀逐渐关小直至全关, 中间点过热度由负值升高变正，机组即进入直流运行状态，是一个自然而然的过程，此时只要操作均匀缓慢，不使压力出现太大波动，就能实现自然过渡。
但是建议341 阀依然投入自动，避免人为疏忽造成水位过高，造成顶棚过热器进入水。
1.1 在第一阶段需要掌握好的几个关键点：1.1.1 工质膨胀：工质膨胀产生于启动初期，水冷壁中的水开始受热初次达到饱和温度产生蒸汽阶段，此时蒸汽会携带大量的水进入分离器，造成贮水罐水位快速升高，锅炉有较大排放量，此过程较短一般在几十秒之内，具体数值及产生时间与锅炉点火前压力、温度、水温度、投入油枪的数量等有关。
直流锅炉温度控制策略研究及应用
种扰动作用下 蒸汽温度动态特性具仃大迟 延、 大惯性 、 州变性和非线性 的特 点， 从 而 加 大 了控 制 的难 皮 。 超 临 界锅 炉 存 直流 工况 状 态 时 由 于燃 料量 扰动或变负荷过程 水煤 比没柯控制蚶等原Ｉ 导致一 ｌ Ｉ Ｉ ｆ ｎ Ｊ 点温度 、过热汽温 发， 很大的偏差， 在这种情况下靠喷水调 很难将主蒸汽温度 调整过来。 冈 此， 保持适 的水煤 比是 制锅炉过热汽温 的根本手段１ ２ １ ３ １ ］ １ ４ ］ Ｉ ５ ］ １ ］ ６ ￣ １ ８ ］ ９ ［ ） 。 机组 调控制投入后 ， 负荷指令对应的设汁煤量作为煤量控制 的前馈 、 给水 蚤作为给水控制的前馈 ， 这种设 计『 Ｈ Ｊ 接地艇水 ｆ ： 保证了合适 的水煤 比， １ 圳Ｊ 为 防 止 异 常 工 况 水煤 比失 调 ， 引 起 过热 汽 濉 大 幅 变 化 ， 用 中 间点 湍 度 米 Ｌ 修正给水指令。『 为ｒ ｝ ］ ｆ Ｈ Ｊ 点温度具订较 小的迟延和惯性。 ２ 锅炉 主汽温度控制策略及存 在问题 存实际运行 ＿ ｝ ］ ， 受 精确保证水煤 比很同难 ， 所 以除采用水煤 Ｌ Ｌ ｉ－ ｆ 为犟本 １ ” 段外 ， 仍需喷水减温作 为辅助下段。 ｝ １ ｆ ｍ直流锅炉主汽温度的主要控 制 ｒ段 为水煤比控 制加 小问点温皮 （ 焓值） 校止 、 级减温水控制 、 一级减温
ｌ 概 述
大型超 （ 超超） ｌ ｝ 缶界机组 已逐步成为ｒ 琦内土力机组。锅炉 蒸汽温度控 制足Ａ流锅炉 个难题 。 温度控制的好坏灭系到机组安全、 经济运行 。 超临 界机组爆管 比较严 重， 墚管主要原 受热 Ｉ ＿ Ｉ Ｉ ＿ ｉ 超 ， 超Байду номын сангаас 分短期和长期超温 ，
短Ｊ ｛ Ｉ Ｉ 超 滥 由于 燃 烧 调 不佳 引 起 Ｉ 。 直流 锅 炉 汽 温 控 制是 较 难 控 制 足 ｌ 川＿ 影响 度 影 响 Ｉ 素 多 、 迟延大 。 对
直流锅炉的温度控制与调节
直流锅炉的温度控制与调节直流锅炉的温度控制与调节1 过热汽温的控制与调节1）影响过热汽温的主要因素a 燃料、给⽔⽐（煤⽔⽐）直流锅炉过热器出⼝焓（h ″ss ）的表达式为：,''ar net ss fw BQ h h G η=+式中''ss fw h h 、—过热器出⼝和给⽔焓，kJ/kg ；B 、G —燃料和给⽔量，kg/h ；Q ar,net —燃料的低位发热量（收到基），kJ/kg ；η—锅炉效率，％。
可以看出，若公式中h fw 、Q ar,net 和η保持不变，则''ss h （即过热汽温）的值就取决于B/G 的⽐值；只要B/G 的⽐值不变，过热汽温就不变。
另⼀⽅⾯还可以看出，只要保持适当的煤⽔⽐，在任何负荷和⼯况下，直流锅炉都能维持⼀定的过热汽温。
b 给⽔温度在正常情况下，给⽔温度⼀般不会有⼤的变动，但当⾼压加热器因故障出系时，给⽔温度就会降低。
对于直流锅炉，若燃料不变，由于给⽔温度降低，加热段加长、过热段缩短，过热汽温会随之降低，负荷也会降低。
因此，当给⽔温度降低时，必须改变原来设定的煤⽔⽐，即适当提⾼煤⽔⽐，以使过热汽温维持在额定值。
⼀般⾼加出系时，在燃料不变的情况下，适当减少给⽔量，提⾼煤⽔⽐，但此时机组负荷有所降低。
在锅炉满负荷运⾏时出现⾼加出系，若要维持机组负荷不变，必须增加燃料，锅炉超出⼒运⾏；这是必须注意锅炉各受热⾯的温度⽔平，防⽌管壁过热。
c 过量空⽓系数过量空⽓系数的变化直接影响锅炉的排烟损失（q 2），同时影响对流受热⾯与辐射受热⾯的吸热⽐例。
当过量空⽓系数增⼤时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛⽔冷壁吸热减少，造成过热器出⼝温度降低、屏式过热器出⼝温度降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤⽔⽐不变的情况下，末级过热器出⼝汽温有所下降。
过量空⽓系数减少时，结果与增加时相反。
若要保持过热汽温不变，则需重新调整煤⽔⽐。
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析伴随国内经济水平的快速提升，电力生产已然是重中之重的一个环节。
早期生产因为技术条件不足，普遍选用参数较低、能耗较大且污染严重的燃煤系统。
经过不断发展，当前国内逐步利用效率更高且污染较轻的系统取代传统燃煤机组。
随着电力领域的持续前行，超临界直流锅炉也出现在实际生产之中，不同种类的锅炉设备所适用的场合有所差异，同时内部给水控制架构也不尽相同，所以在实际应用过程中始终存在不足之处。
本文就针对目前超临界直流锅炉的发展进行研究，对内部控制系统存在的问题提出对应的优化方案。
[关键词]超临界;直流锅炉;给水控制系统;汽温调节Nie Xin-yang[Abstract]With the rapid improvement of domestic economic level，electric power production has become one of the most important links. Due to the lack of technical conditions in early production，coal-fired systems with low parameters，large energy consumption and serious pollution were generally selected. After continuous development，the current domestic use of higher efficiency and less pollution system to replace the traditional coal-fired units. With the continuous development of the electric power field，supercritical once through boiler also appears in the actual production. Different types of boiler equipment are suitable for different occasions，and the internal water supply controlstructure is also different，so there are always deficiencies in the actual application process. In this paper，the development of supercritical once through boiler is studied，and the corresponding optimization scheme is proposed for the problems existing in the internal control system.[Keywords]supercritical; once through boiler; feed water control system; steam temperature regulation超臨界直流锅炉相较于原有的燃煤系统来说，不管是容量、效率还是环保等方面都有着质的飞跃。
直流锅炉控制技术
二、直流炉的运行控制(一)直流锅炉汽压控制机组负荷增加时，汽机调门开大，蒸汽流量立即增加，使得汽轮机功率也同样立即增加。
由于锅炉给水流量和燃烧率均未变化，蒸汽流量和汽轮机功率的暂时增加是由于蒸汽压力下降而使锅炉放出蓄热引起。
由于直流锅炉蓄热能力小，压力下降的速度大一些。
稳定后汽压维持在偏低的数值。
(二)直流锅炉汽温控制直流锅炉不像汽包锅炉那样有汽包可以将蒸发受热面和过热器分开，由于直流锅炉给水和燃料单一的变化特性决定了将明显影响汽温。
为此必须保持燃水比不变，但即使保证燃水比作为调温的基本手段，过热器之间，往往仍需要喷水减温，以适应变动工况下调节汽温和保护过热器的需要。
运行中应使喷水调节阀开度处于中间位置，以备工况变动既能开大也能关小。
因此，直流锅炉汽温控制的基本措施就是保持燃水比，喷水减温只是临时措施。
通过控制中间点温度不变，就表示汽温变化稳定。
再热器温度的控制采用尾部烟道烟气挡板和冷再入口事故一级喷水减温。
主要影响因素为再热器出口汽温、机组负荷变化速度、喷水减温及低温再热器出口汽温的变化速度。
燃烧率和给水流量的比例变化1%，将使过热蒸汽温度变化10℃。
1.过热汽温控制。
过热蒸汽温度是由煤/水比和两级喷水减温来控制。
喷水取自高加出口，每级减温器喷水量为该负荷下的3%主蒸汽流量。
系统在35%～100%BMCR负荷范围内维持出口汽温在℃。
在20%BMCR 负荷以下不允许投一级喷水。
在10%BMCR负荷以下不投二级喷水。
如果喷水调节阀关闭超过10秒之后且过热汽温低于控制的目标值，则每个隔离阀自动关闭。
若隔离阀关闭则减温水控制阀自动关闭。
在失去控制信号和电源时喷水阀固定不动。
2.再热汽温控制。
滑压运行时，在50%～100%BMCR负荷之间，再热器出口蒸汽温度控制在569+5～10℃。
正常运行期间，再热蒸汽温度由布置在尾部烟道中的烟气挡板控制。
两个烟道的挡板以相反的方向动作。
烟气挡板的连杆有一个执行器，可调节满行程限制值，使之在关闭位置下至少有10%的烟气量通过。
660MW超超临界直流锅炉汽温控制策略研究
ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ｅ ｉ ｒ ｉ ｆ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｏｖ ｒ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｏ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｍｐ ｅｒ ａｔ ｕ ｒ ｅ， ｂ ｕ ｔ
ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｙ ， ｇ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｏｕ ｒ ｇ ｈ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ—ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｅ ｒ ｂ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｅ ｅ ｄ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｌ ｐ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ｅ ｒ ｅ ｕｌ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ａ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｌ ａ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ．Ｔ ｈ ｅ ｏ ｎ—ｓ ｉ ｔ ｅ
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ ， Ｗｕ ｈ ｕ ４１ ２ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ａ） ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｍａ ｎｄ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ａ ｍ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｎ ｃ ｅ
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cin cout 3.456 2.902 1.19
Kˆ1 (Tˆ1s 1)nˆ1
y() lim s A
KP1GC2 (s)G2 (s)G1(s)
s0 s 1 KP1GC2 (s)G2 (s)G1(s) GC2 (s)G2 (s) GC2 (s)G2 (s)Gˆ1(s)
y()
A
KP1KP2 K2 K1 KP1KP2 K2 K1 KP2 K2
KP2 K2 Kˆ1
Kˆ1 1
y() A
过热器 入口温度
负荷指令
过热器 出口温度
测温点附近 压力测点
K1
f1(x)
PV2
SP2
Ti2
PID2
对象模型 f1(t)
f4(t)
f2(x)
+
∑4 －
K2
f2(t)
f3(x)
f3(t)
－ +
∑1
× －
∑2
+ －
∑3
f4(x)
f5(x)
过热汽温控制方案
1
KP1GC 2
(s)G2
KP1GC2 (s)G2 (s)G1(s) (s)G1(s) GC2 (s)G2 (s)
GC 2
(s)G2
(s)Gˆ1(s)
Gc 2
(s)
K
p2
(1
1 Ti 2 s
)
G2
(s)
K2 (T2s 1)n2
G1 ( s)
K1 (T1s 1)n1
Gˆ1 (s)
汽温控制系统
过热蒸汽温度和再热蒸汽温度控制
第一节 过热汽温控制系统
一、过热汽温对象特性
主要扰动有四种： （1）燃料量和燃料种类或成分的扰动； （2）给水流量和给水温度扰动； （3）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、 风量变化等等这些变化最终均反映在烟气 热量的变化； （4）蒸汽流量（负荷）扰动； （5）减温水流量扰动。
γθ4
γθ3
－＋ － f2(x) PI3
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
按温差控制的过热汽温分段控制系统
D
第二节 直流锅炉过热汽温控制系统
一、常规控制方式
二级减温器 前后温差
蒸汽流量
f2(x)
总风量
PID1
∑2
燃烧器摆角指令 f1(t)
∑1
f2(t)
分离器出口压力
过热度
f3(x)
∑3
＞
PID2
一级减温器 出口温度
一级减温水流 量指令
一级喷水减温控制系统方案
末级过热器 出口温度
蒸汽流量
燃烧器摆角指令 末级过热器出口压力
f1(t) 过热度
f3(x)
∑3
PID1 ∑1 ＞
PID2
f2(x) 总风量
∑2 f2(t)
1 (Ti2s 1)(Tˆ1s 1)3
汽温惰性区域对象静态增益K1为过热器出 口温度变化量与过热器入口温度变化量之 比，故
K1
Tout Tin
qsupcin qincout
(qin q)cin qincout
(1 q ) cin qin cout
当机组为某一负荷下，过热器入口蒸汽参数为18.5MPa/470℃，其比 热容为3.456，过热器出口蒸汽参数为18 MPa/540℃，其比热容为 2.907，这时
特点：有滞后、有惯性、有自平衡能力，且τD、TD较小
2．烟气热量扰动下汽温特性
Qy
0 TQ
θ
ΔQy t
0
τQ
t
烟气热量扰动下过热汽温响应曲线
GQ
(s)
(s) Q(s)
KQ 1 TQS
e Q s
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
γθ2
γθ1 过热汽温串级控制系统框图
2、过热汽温分段控制系统
一级减温器
二级减温器
Ⅰ段过热器
θ4 Ⅱ段过热器θ3
θ2 Ⅲ段过热器 θ1
γθ4
γθ3
γθ2
γθ1
PI3
PI1
PI4
PI2
KZ
KZ
减温水 Wj1
减温水 Wj2
过热汽温分段控制系统
Ⅰ段过热器 一级减温器 θ4
二级减温器
Ⅱ段过热器θ3
θ2 Ⅲ段过热器 θ1
二、过热汽温一般控制方案
1．控制系统组成
θ2
Wj
G2(s)
G1(s)
G(s)
Wj 0
θ1
θ θ2
0
t ΔWj θ1
t
减温器
过热器Ⅰ θ3
θ2 过热器Ⅱ θ1
蒸汽
γθ2
γθ1
PI1
串级过热汽温控制系统
PI2
KZ
减温水 调节阀
+
U1
－ Gc1(s) － + Gc2(s) KZ
Ku
ΔWj Wj G2(s) θ2 G1(s) θ1
末级过热器 入口温度
二级减温水流 量指令
二级喷水减温控制系统方案
二、其它控制方式
针对直流锅炉的大滞后和非线性时变特 性，在目前直流锅炉的过热汽温控制中， 采用了一种基于预测控制和自适应控制的 控制方法。
YSP + －
Gc(s)
G(s)
单回路反馈控制系统
D Y
YSP + －
Gc(s)
－
G’(s) +
W (s) 1 Tcs
0 t
τD
减温水扰动下过热汽温响应曲线
(s) K
G(s) W (s) (1 Ts)n
特点:有迟延、惯性、有自平衡能力的。减温水流量扰动时，汽温反应较 慢。
采用减温器作为过热汽温的调节手段时，要
求有足够的调节余量，一般在减温水门关死的 情况下，锅炉出力最大时，汽温要高于给定值 约30－40℃。
D
Y G(s)
内模控制系统
处理不可测干扰D (1)可测干扰——前馈控制； (2)串级控制处理
YSP
+－
+ － Gc1(s)
Gc2(s)
G2(s)
－ +
G’1(s)
G1(s)
D Y
串级控制系统的内模控制
YSP
+－
KP1
+－ Gc2(s)
+
G2(s)
G’1(s)
G1(s)
D Y
一种内模控制形式
Y (s) YSP (s)
D
GD(s)
Q
GQ(s)
Wj
GW(s)
M
G M(s)
W
G W(s)
++θ +
+
１．蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性
• (1) 静态特性
蒸汽流量对过热器出口温度影响
(2) 动态特性
D
0 TD
θ
ΔD
t
GD (s)
(s)
D(s)
KD 1 TDS
e D s
0
τD
t
蒸汽流量扰动下过热汽温响应曲线
＞
∑5
A
KP1 － SP1
PID1
+
PV 1
喷水调节阀指令
负荷指令
动态前馈
温度 设定值
转换
函数
+
－
－
K －
测温点附近 压力测点压力
过热器 入口温度
+ PID1
－ 负荷指令
减温水
调节阀
汽温导 前区
汽温惰性 区模型
过热器 出口温度
汽温惰 性区
负荷指令
温控系统方框原理图
比例器K1、调节器PID2和时间函数发生 器f1(t)、f2(t)和f3(t)构成了从过热器入口温度 （导前汽温）到过热器出口温度这段汽温 惰性区域的增益为1的对象数学模型