过程控制课程设计600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统-主汽温控制-.
600MW超临界直流锅炉的汽温调节
600MW超临界直流锅炉的汽温调节摘要：本文阐述了发电厂600MW超临界直流锅炉汽温调节的一些常用方法，总结了这些调节方法的特性，对锅炉汽温的扰动因素做了简单分析，并阐述了作者自己的观点。
关键词：锅炉；主蒸汽温度；再热蒸汽温度；水煤比；减温水；负荷概述： #1、#2机组为国产600MW超临界压力燃煤发电机组，主要是带基本负荷运行，同时具有一定的调峰能力，热力系统为单元制系统，锅炉型号为HG-1950/25.4－YM1，采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进英国三井巴布科克能源公司技术制造的超临界参数变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型锅炉。
汽轮机型号为N600－24.2/538/566，型式为超临界压力、一次中间再热、单轴、双背压、三缸四排汽、凝汽冲动式汽轮机。
发电机是型号为QFSN-600-2-22C、采用机端变自并励微机数字可控硅整流励磁系统的同步汽轮发电机。
600MW超临界直流锅炉由于没有汽包环节，给水经加热、蒸发和过热变成过热蒸汽是一次性连续完成的，随着运行工况的不同，锅炉将运行在亚临界或超临界压力下，蒸发点会自发地在一个或多个加热区段内移动，这就给锅炉汽温调节带来了很大难度。
下面分别就主蒸汽温度及再热蒸汽温度的情况进行探讨。
一、主蒸汽温度的调节对于600MW超临界直流锅炉，保持水煤比不变，则可维持过热蒸汽温度不变。
水煤比的变化是汽温变化的基本原因。
当过热蒸汽温度偏低时，首先应适当增加燃料量或减小给水量，使汽温升高，然后用喷水减温方法精确保持汽温。
1、湿态运行当机组负荷＜30％B-MCR时，超临界锅炉为湿态运行，此时锅炉的动态特性类似于汽包锅炉。
在此过程中，通过给水及燃料量的改变来满足蒸汽参数的要求，此时要求溢流阀投自动以维持储水罐水位在7m左右，燃料与给水是否匹配，可以从溢流阀的开度反映出来，一般点火初期开度维持在30％左右,随着负荷的增加,开度逐渐减小，如需提高主蒸汽温度，则须增加给水流量并适当增加燃料量，这种情况下，溢流阀开度增大，汽温上升快而压力却上升很慢或者下降。
600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞
600MW超临界W型火焰直流锅炉水冷壁壁温差控制研究陈飞发布时间：2023-06-30T08:23:17.750Z 来源：《中国电业与能源》2023年8期作者：陈飞[导读] 本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司贵州遵义 563000摘要：本文以某电厂600 MW超临界W型火焰直流锅炉为研究对象，针对其水冷壁的结焦、磨损及壁温升高等问题，提出一系列降低水冷壁温差的技术措施。
在机组运行过程中，通过调整水冷壁分区和控制循环倍率的方法，有效控制了水冷壁的壁温，解决了结焦、磨损等问题。
关键词：超临界W型火焰直流锅炉；水冷壁壁温；结焦；磨损目前国内超临界火焰直流锅炉的水冷壁布局采用低质量流量垂直管设计，水冷壁分为上水冷壁和下水冷壁，两者之间的过渡配有水冷壁中间混合收集器，也就是说，在壁炉下方具有垂直上升的内螺纹管的水冷壁入口歧管中，在L冷却壁的中间混合物歧管中，该垂直优化的阴管具有低质量流量设计，允许W型超临界火焰直流锅炉具有良好的正常流体动力反应特性，其给水流量随着热负荷的增加而增加，这允许管壁的良好冷却，反之亦然。
理论上，该系统可以依靠其自身的自补偿特性来平衡出口温差，减少相同水冷壁流的端壁温差，但在实际操作中发现，低质量流量设计的正常反应特性在任何时候都没有表现出良好的后续性能。
当负载的工作条件发生根本性变化时，正常反应特性具有一定的滞后，使得部分高热负载从管壁温度迅速增加，管壁与相邻或低温区域的温差增加，导致水冷壁过热。
1超临界机组锅炉及燃烧设备简介1.1超临界机组锅炉超临界机组锅炉采用北京巴布科克威尔克斯有限公司生产的燃煤锅炉，该锅炉出口（脱硝机组前）NOx排放浓度≤700 mg/Nm3的高级同步脱硫和脱硝机组。
600MW超临界锅炉PPT
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再热）
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有
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煤水比、给水温度、过量空气系数、火焰中心位置、受热面 粘污
37
➢ 调节特点 调节煤水比为主调节手段；辅以喷水减温 2. 再热汽温 三、过热器运行问题（略）
本机组采用螺旋管圈型水冷壁
30
螺旋管圈型水冷壁关键参数： ➢ 管子根数
N Lsin
t
式中： N — 并列管子根数； L — 炉膛周界 α— 螺旋管上升角； T — 水冷壁管子节距
31
32
螺旋管圈型水冷壁关键参数： ➢ 上升角度 ➢盘旋圈数 1.5~2.5圈
33
§2 过热器及再热器
一、系统及总体特点 过热器系统
去中压缸 去高压缸
⑾
⑩
⑨
②
①
⑤
⑥
⑧
③
④
来自高压加热器
⑦
来自高压缸
①汽水分离器 ②顶棚过热器 ③包墙过热器 ④低温过热器 ⑤屏式过热器
⑥末级过热器 ⑦低温再热器 ⑧高温再热器 ⑨过热器一级减温器
⑩过热器二级减温器 ⑾再热器减温器
34
分5级： 1. 顶棚过热器 2. 包墙过热器 3. 低温过热器 4. 屏式过热器 5. 高温过热器
2. 水冷壁中工质流动特点
受热不均对流动影响 水动力多值性 有脉动现象 给水泵压头大；
6
3. 传热过程特点
600MW超临界直流锅炉主、再热汽温调节特性
600MW超临界直流锅炉主、再热汽温调节特性摘要：本文以实际运行经验为基础，总结了600MW超临界机组主、再热汽温调整的调整手段，既提高了安全性，又提高了经济性。
关键词：超临界直流锅炉；主、再汽温；影响因素；调节方法。
在火力发电机组运行中，机组主、再热汽温对机组安全性和经济性影响较大，当主、再热汽温超温时，容易引起金属壁温超限，长时间超限或短时多次超限，将会引起金属寿命下降，引发安全生产事故；当主、再热汽温长时间处于低温运行时，一般主汽温每降低10℃，相当使循环热效率下降0.5%，汽轮机出口蒸汽温度增加0.7%，降低了机组效率的同时，还加大了对汽轮机末级叶片的侵蚀，甚至发生水冲击，严重危险汽轮机安全运行。
因此主、再热汽温的调整显的尤为重要。
600MW机组经济性指标参照图如表1所示：一.首先要知道影响主、再热汽温的几个因素：1.炉内燃烧工况的影响。
当加负荷过程或者煤质突然变好时，炉内燃烧工况加强，主汽压力上升，主、再热蒸汽温度会由于烟温上升、烟气量增加而有所上升；反之则下降，汽温的变化幅度与燃烧的幅度有关。
实际过程中发生在加负荷过程，送风及煤粉送入炉膛加强燃烧后导致主、再热蒸汽温度升高。
2.炉内火焰中心的影响。
当炉内火焰中心上移，水冷壁受到的辐射传热减少，炉膛出口烟温上升，导致锅炉烟道布置的主、再热蒸汽传热加强，引起主、再热汽温上升；反之则会下降。
实际过程为中、上层制粉系统切换前后，汽温调节特性的不同，以及炉底漏风量大时，导致汽温升高。
3.锅炉受热面积灰结焦程度的影响。
受热面积灰结焦对汽温的影响非常大，当受热面积灰和积焦后，根据传热原理R=δ/λA (K/w) ，δ—材料层厚度（m）λ—材料导热系数[W/(m.k)]，传热热阻R不断增加，受热面的换热能力急剧下降，因此，换热面积灰结焦对主、再热蒸汽温调整影响非常大。
4.送风量的影响。
送风量的大小直接决定了烟气量的大小，提升送风量，会提高烟气流速，增加对流换热器（过热器、再热器）的换热能力，所以，送风量增加时气温上升，反之则下降。
600MW超临界火力发电机组再热蒸汽控制系统设计课程设计
摘要本次课程设计的题目是600MW超临界机组再热汽温控制系统设计。
通过对机组的再热汽温控制系统进行现场实地观察、原理分析、可靠性论证，从而提出保证该系统长期稳定处于协调控制的方案。
在大型机组中，新蒸汽在汽轮机高压缸内膨胀做功后，需再送回到锅炉再热器中加热升温，然后再送入汽轮机中、低压缸继续做功。
采取蒸汽中间再热可以提高电厂循环热效率，降低汽轮机末端叶片的蒸汽湿度，减少汽耗等。
为了提高电厂的热经济性，大型火力发电机组广泛采用了蒸汽中间再热技术。
再热蒸汽温度控制的意义与过热蒸汽温度控制一样，是为了保证再热器、汽轮机等热力设备的安全，发挥机组的运行效率，提高电厂的经济性。
再热蒸汽温度控制的任务，是保持再热器出口蒸汽温度在动态过程中处于允许的范围内，稳态时等于给定值。
在再热蒸汽温度控制中，由于蒸汽负荷是由用户决定的，所以几乎都采用改变烟气流量作为主要控制手段，例如改变再循环烟气流量，改变尾部烟道通过再热器的烟气分流量或改变燃烧器（火嘴）的倾斜角度。
本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。
控制系统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：再热蒸汽，过热蒸汽，串级，过热蒸汽控制。
目录第一章引言 (3)1.1 设计课题的目的、意义 (3)1.2 国内外现状及发展趋势 (3)1.2.1 国内背景 (3)1.2.2 国内现状及发展趋势 (4)第二章再热蒸气控制系统设计方案 (5)2.1再热蒸气控制任务 (5)2.2再热蒸气控制方法 (5)2.2.1执行器的选择 (6)2.2.2变送器的选择 (8)2.2.3控制器的选择 (10)2.3再热蒸气控制总体方案 (12)第三章再热蒸汽温度检测控制系统 (16)3.1 再热蒸汽温度检测控制的意义与任务 (16)3.1 再热蒸汽的特点 (16)3.3 再热蒸汽温度影响因素 (17)3.4 再热蒸汽温度控制方法手段 (17)3.5 再热蒸汽温度控制小结 (20)心得体会 (22)参考文献 (22)第一章引言1.1设计课题的目的、意义再热蒸汽温度控制的目的与过热蒸汽温度控制一样，是为了保证再热器、汽轮机等热力设备的安全，发挥机组的运行效率，提高电厂的经济性。
过程控制工程课程设计-锅炉过热蒸汽温度控制系统
1、生产工艺介绍1.1 锅炉设备介绍锅炉是工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。
锅炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的锅炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。
燃料与空气按照一定比例送入锅炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，经过过热器形成过热蒸汽，在汇集到蒸汽母管。
过热蒸汽经负荷设备控制，供给负荷设备用，于此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风送往烟囱排空。
锅炉设备主要工艺流程图锅炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，供应一定压力或温度的蒸汽，同时要使锅炉在安全、经济的条件下运行。
按照这些控制要求，锅炉设备将有如下主要的控制系统：①供给蒸汽量适应负荷变化需要或保持给定负荷。
②锅炉供给用汽设备的蒸汽压力保持在一定范围内。
③过热蒸汽温度保持在一定范围。
④汽包水位保持在一定范围内。
⑤保持锅炉燃料的经济性和安全性。
⑥炉膛负压保持在一定范围。
1.2 蒸汽过热系统的控制蒸汽过热系统则是锅炉系统安垒正常运行，确保蒸汽品质的重要部分。
本设计主要考虑的部分是锅炉过热蒸汽系统的控制。
过热蒸汽温度的控制任务是维持过热器出口汽温在允许范围内，并且保护过热器使管壁温度不超过允许的工作温度.过热蒸汽温度是锅炉给水通道中温度最高的地方.过热器正常运行时的温度一般接近于材料所允许的最高温度.因此，过热蒸汽温度的上限一般不应超过额定值5℃(额定值为450℃ ).如果汽温偏低，则会降低全厂的热效应和影响汽轮机的安全运行，因而过热蒸汽温度的下限一般不低于额定值10℃。
过热蒸汽温度控制的主要任务就是：① 克服各种干扰因素，将过热器出口蒸汽温度维持在规定允许的范围内，从而保持蒸气品质合格：②保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。
直流锅炉汽温控制ppt课件
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
在各种扰动下，再热汽温的动态响应特性与 过热汽温相类似，共有的特点为有迟延、有惯性、 有自平衡能力。
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内模控制系统
单回路反馈控制系统
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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串级控制系统的内模控制
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一种内模控制形式
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
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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
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课程设计报告(2013—2014年度第二学期)名称：过程控制技术与系统题目：600MW超临界直流锅炉主汽温控制系统院系：控制与计算机工程学院班级：姓名：学号：设计周数： 1 周日期： 2014 年6月30日《过程控制》课程设计任务书一、目的与要求“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
二、主要内容1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图；2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID图）；3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）；4．对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定；5．编写设计说明书。
三、进度计划四、设计（实验）成果要求1．绘制所设计热工控制系统的SAMA图；2．根据已给对象，用MATABL进行控制系统仿真整定，并打印整定效果曲线；3．撰写设计报告五、考核方式提交设计报告及答辩学生姓名：简一帆指导教师：张建华2014年 6月 30 日一、课程设计目的与要求1． 通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写，培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识，完成工程师基本技能训练。
2． 掌握过程控制系统设计的两个阶段：设计前期工作及设计工作。
2.1设计前期工作（1）查阅资料。
对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量。
（2）确定自动化水平。
包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平。
（3）提出仪表选型原则。
包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。
2.2设计工作（1）根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，给出控制系统原理图。
（2）根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，绘制控制系统工艺流程图（PID 图）。
（3）根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA 图（包括系统功能图和系统逻辑图）。
（4）对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定。
（5）编写设计说明书。
3． 培养学生对过程控制系统的基本设计能力。
4． 提高学生的实践动手能力和创新能力。
二、设计正文1. 控制系统的基本任务与要求（1）维持过热器出口温度在允许的范围之内。
对于超临界机组要求过热蒸汽温度为：510540~610C +-；（2）保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。
2. 被控对象动态特性分析 2．1影响过热蒸汽温度的因素影响过热蒸汽温度的主要扰动有三种： （1）蒸汽流量（负荷）扰动；（2）烟气热量扰动（燃烧器运行方式、燃料量变化、风量变化等）； （3）减温水流量扰动。
2．2过热汽温控制对象的动态特性分析 （1）蒸汽流量（负荷）扰动下的动态特性汽机负荷变化会引起蒸汽量的变化，蒸汽量的变化将改变蒸汽和烟气之间的传热条件，导致汽温的变化。
如图，在s t 0=时刻产生蒸汽流量扰动D ∆下过热蒸汽的响应曲线，由分析可得由于管道中沿长度方向上的点温度几乎同时变化，所以温度响应具有自平衡特性，而且惯性和迟延都比较小。
τ=15s一般D图1 蒸汽流量（负荷）扰动下的动态特性曲线（2）烟气热量扰动下的动态特性给粉机给粉不均匀，过剩空气系数改变，汽包给水温度等的改变都将引起烟气流速和烟气温度的变化，从而改变了传热情况，导致过热器出口温度的变化。
由于烟气传热量的改变是沿着整个过τ=10~20s之间，同时体现出自平热器长度方向上同时发生的，因此汽温变化的迟延很小，一般在Q衡特性。
烟气侧扰的汽温响应曲线如下图所示。
图2 烟气侧扰动的汽温响应曲线（3）减温水流量扰动下动态特性应用喷水来控制蒸汽温度是目前最广泛采用的一种方式，对于这种控制方式，喷水量振动就是基本振动。
过热器是具有分布参数的多容对象，可以把管内的蒸汽和金属管壁看作是无穷多个单容对象串联组成的多容对象，当喷水量发生变化后，需要通过这些串联单容对象，最终引起出口蒸汽温度θ的变化。
因此，θ会有很大延迟，减温器离过热器出口越运，延迟越大，其响应曲线如下图。
喷水量振动响应曲线具有惯性，有迟延，有自平衡性。
其迟延与管道长度成正比，一般锅炉延迟在 =30~60s 。
图3 减温水流量扰动下的汽温响应曲线2. 主汽温控制方案通过对过热蒸汽汽温动态特性的分析可知，该被控对象惯性比较大，且过热器惯性比较大。
目前普遍采用的控制方案有：采用导前汽温微分信号的双回路控制系统、过热汽温串级控制系统、采用相位补偿的汽温控制系统、过热汽温分段控制系统等。
通过对这些控制方案的比较发现，采用导前汽温微分信号控制系统的控制效果不如串级控制系统好，尤其当控制对象惰性区的惯性比较大时更为明显。
因此，本次课程设计采用串级控制系统。
2.1 串级控制系统控制结构原理图串级控制的结构方框图如下：图4 串级控制结构方框图-W二次扰动主汽流量主蒸汽温2.2 串级控制系统工艺流程图（PID图）图5串级汽温系统控制原理图2.3控制系统SAMA图图6 串级控制系统SAMA 图3. 仿真实验与系统整定 3.1被控对象特性介绍本次课设根据ppt 中600MW 超临界直流锅炉机组主汽温的对象为被控对象，其对象模型如下：其中：W --喷水流量12,θθ--惰性区温度，导前区温度D --主蒸汽流量3.2系统仿真针对上述的被控对象，本课设采用的是常规PID 串级控制，其控制原理图在图4中进行了分析。
在串级主汽温控制系统中，副回路应尽快地消除扰动对主汽温的影响，对主汽温起粗调的作用，因此副控制器采用的是P 控制器；主控制器的作用是的主汽温起细调作用，因此采用的是PI 控制器。
（1）仿真图的建立图7 仿真结构图（2）内回路参数整定断开主环，按单回路整定方法整定，这里采用的是衰减曲线法进行整定。
建立如下图所示的仿真图。
整定的步骤：(1)断开主回路，用衰减曲线法，整定内回路。
副调节器，纯P作用。
(2)反复调整比例带 ，做副回路定值阶跃扰动实验，直到衰减率ψ＝0.75～0.9，记录曲线。
调整控制参数：当P=1.14时得到控制输出曲线。
此时的衰减率ψ＝75.2%。
图9 内回路整定输出曲线1（3）外回路参数整定把上面整定好的副环作为主环中的一个环节，进行整定。
建立如下所示的仿真图：整定的步骤：（1）闭合主回路，整定外回路。
反复调整主调节器比例带 和积分时间I，直到衰减率ψ＝0.75记录曲线。
得出P=0.58 I=0.0077 σ=16.8% ψ＝75%图11 外回路整定输出曲线由上图可以看出，得到的外环控制输出曲线超调量较小，控制曲线光滑，品质优良。
（4）电厂主汽温控制仿真本课设以超临界机组的主汽温540℃附近为仿真参考，假定主汽温已经稳定在535℃，现在主汽温控制由535℃变化到540℃时，仿真中变化值由0变化到5，并由540℃变化到535℃，即仿真变化值由5变化到0，分析该控制回路的控制品质。
1）搭建如下图所示的仿真图：图12电厂主汽温控制仿真图2)主汽温给定值由（535+0）℃变化到（535+5）℃设定阶跃信号初始值为0,500s后跳跃至5，得到控制输出曲线：图13电厂主汽温控制输出曲线1由上图可知，在500s时阶跃信号产生时，开始进行调节，超调量为16.9%，同时内回路的控制输出曲线也比较光滑，超调量也较小，控制品质较好。
3)主汽温给定值由（540+0）℃变化到（540-5）℃时设定阶跃信号初始值为5,1500s后跳跃至0，得到控制输出曲线：图14电厂主汽温控制输出曲线2由上图可知，在1500s时阶跃信号产生时，开始进行调节，控制品质依旧较好。
（5）抗外扰测试本课设的外扰为蒸汽流量干扰，其对主汽温动态特性影响的传递函数已经由ppt给出。
1）搭建如下图所示的仿真图：图15 电厂主汽温控制抗外扰测试仿真图2）测试设蒸汽流量的变换量为温度设定变化值的10%—20%，本课设取20%，即变化量约为0.2。
阶跃信号初始值为0,1500s后跳跃至0.2，得到控制输出曲线：图16 电厂主汽温控制抗外扰测试输出曲线由上图可知，在有蒸汽流动扰动的情况下，串级控制回路虽然能快速的克服干扰，但是超调量较大，因此可以考虑加入前馈控制，来解决超调量较大的问题。
根据绝对不变形，设计动态前馈补偿器，搭建如下图所示的仿真图：图17 串级+前馈测试仿真图得到的输出曲线如下图所示：图18 串级+前馈测试输出曲线从上图可以看出，在有蒸汽流量扰动情况下，加入前馈补偿可以完全补偿扰动的影响，达到良好的控制品质。
（6）抗内扰测试本课设的内扰为模拟内部干扰，其值约为控制量的10%1）搭建如下图所示的仿真图：图19 电厂主汽温控制抗内扰测试仿真图2）测试设内部干扰为0.1，阶跃信号初始值为0,2000s后跳跃至0.1，得到控制输出曲线：图20 电厂主汽温控制抗内扰测试输出曲线由上图所知，当有内部干扰变化影响回路时，串级控制输出的波动较小，超调量较小，并且调节时间短，能够有效的客服内扰对控制回路的影响。
（7）抗干扰综合测试将内扰和外扰综合进行测试，主汽温给定值由（535+0）℃变化到（535+5）℃，设定阶跃信号初始值为0,1s后跳跃至5。
在2000s后加入内扰0.1，3000s后加入蒸汽流动扰动信号变化量为1，检验系统抗干扰能力。
1）搭建如下图所示的仿真图：图21 电厂主汽温控制抗干扰综合测试仿真图2）仿真得到的输出曲线：图22 电厂主汽温控制抗干扰综合测试输出曲线由上图可知，该串级+前馈控制回路能够有效的克服内扰和外扰叠加对控制系统的影响，使控制品质得到保证，因此该串级+前馈控制系统设计合理。
4. 控制方案与仿真结果分析本文主要针对600MW机组主汽温的对象进行控制系统的设计，通过对该被控对象和影响其动态特性的因素进行了分析。
分析发现该对象惯性比较大。
对于电厂主汽温的控制目前普遍采用的控制方案有：采用导前汽温微分信号的双回路控制系统、过热汽温串级控制系统、采用相位补偿的汽温控制系统、过热汽温分段控制系统等。
但通过相关文献的比较发现，采用导前汽温微分信号控制系统的控制效果不如串级控制系统好，尤其当控制对象惰性区的延迟和惯性比较大时更为明显。
同时串级PID控制是目前火电厂中主汽温控制中采用最多的控制策略，同时串级控制具备如下特点：（1）对二次干扰有很强的克服能力；（2）能够改善被控对象的动态特性，提高系统的工作频率；（3）对负载或操作条件的变化有一定的自适应能力。
因此，本文对文献3中的被控对象采用了PID—PID串级控制，其中副回路用P调节，主回路用PI调节在仿真实验和整定过程中，通过整定，串级控制回路的控制输出曲线的超调量控制在了20%以内，衰减率也控制在了合理的范围之内，其控制输出曲线光滑。