主蒸汽温度优化控制策略
主蒸汽温度串级控制系统工艺流程图
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1GW超超临界机组主汽温控制策略的仿真
构 、 圆燃烧 方式 。该 锅炉 为超超 临界 参数 ， 汽 切 蒸 过 热器 是锅 炉 的重 要 组 成 部分 ， 它将 从 汽 水 分 离
器 或汽 包来 的饱 和蒸汽 加热 到具有 一定 过热 度 的
合 格蒸 汽 ， 在 锅 炉 变工 况 运 行 时保 证 过 热 蒸 汽 并
炉膛 出 口断面前 ， 主要 吸收 炉膛 内的辐 射热 量 ； 第 ２级 过热 器 位 于 第 １级 再 热 器 和 末 级 再 热 器 之 间 ， 对 流传热 吸 收 热量 。第 １级 和 第 ２级 过 热 靠
器逆 流 ， ３级 过 热 器顺 流。 过热 器 系 统 的 汽 温 第 调节 采用燃 料／ 给水 比和两 级 ８点 喷水 减温 ， 第 在 １级和第 ２级 、 ２级和第 ３级 过热 器之 间设 置二 第 级 喷水减 温 ， 通 过 两 级受 热 面 之 间连 接 管 道 的 并
化
工
自 动 化 及 仪 表
第３ ８卷
１ Ｗ 超 超 临界 机 组 主汽 温 控 制 策 略 的仿 真 Ｇ
刘 长 良 明 飞
（ 北 电 力 大学 ， 北 保 定 ０ １０ ） 华 河 ７０ ３
摘
要
对谏 壁 电 厂 １ Ｗ 超 超 临 界机 组 主 汽 温控 制 的过 热汽 温控 制 系 统运 用改 进 的 Ｓ ｉ Ｇ ｍｔ 估控制 实 ｈ预
交叉 使一 级受热 面外侧 管 道 的蒸 汽进 入下 一级 受 热 面的 内侧管道 ， 补偿 烟气 导致 的热偏 差 。
过热器喷水减温系统工艺简图如图１ 示 ， 所
胀 的变化 ， 危害机 组 的安 全 运 行 。因此 ， 计 合 适 设
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。
关于1000MW燃煤机组主蒸汽压力控制策略的研究与优化
关于1000MW燃煤机组主蒸汽压力控制策略的研究与优化安子健1滕广凤（神华国华绥中发电有限责任公司辽宁葫芦岛市 125222）【摘要】为了能够更好的优化百万机组蒸汽压力控制逻辑，通过对绥中二期百万机组主蒸汽压力控制逻辑的研究分析，总结出协调控制过程中主蒸汽压力控制逻辑存在的不足。
通过对控制逻辑进行优化，从而达到对主蒸汽压力的精细化控制，总结出有一定借鉴意义的经验。
【关键词】压力控制分析优化1 前言随着我国火力发电技术的不断发展，目前大容量、高参数已经逐渐成为国内主流发电机组的代名词。
随着火电机组各种参数的提高，机组的安全运行区间不断缩小，因此对各个参数的控制要求也在不断的提高。
其中，主蒸汽压力的控制直接影响机组的安全性和经济性。
本文通过对绥中电厂1000MW超超临界燃煤机组主蒸汽压力控制的研究与分析，针对控制过程中存在的超压问题，提出解决办法，通过对控制逻辑的优化，进而达到对主蒸汽压力的精细化控制。
2 主蒸汽压力控制分析主蒸汽压力运行方式，大致可以分为定压运行方式、滑压运行方式两种。
滑压运行方式：要求汽轮机调速汽门保持位置不变。
当电负荷改变时，锅炉改变燃烧量，蒸汽参数改变，从而保持汽轮机调速汽门位置不变。
定压运行方式：要求锅炉维持蒸汽参数不变。
当负荷改变时，汽轮机改变调速汽门位置改变负荷，锅炉则相应改变燃料量维持蒸汽参数不变。
综合以上滑压和定压两种运行方式的特点，在低负荷下滑压运行的调节阀节流损失比定压运行低得多，经济性显著。
在高负荷时定压运行方式具有其优越性，比如，可有效地利用锅炉蓄热，提高对外界负荷需求的响应速度。
因此，1000MW燃煤机组多采用定-滑-定运行方式，压力与负荷的曲线关系如图【1】：图1 机组压力运行曲线主蒸汽压力控制方式，大致可以分为锅炉跟随方式、汽机跟随方式和协调控制方式三种。
锅炉跟随方式：外界负荷需求变化时，首先改变汽轮机调节汽门的开度，改变进汽量，使机组输出功率与外界负荷需求相适应。
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１ ３ 】 ．
口ｆ ｍ 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 ｌ ｑ － 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
【 １ ｉ ： 焦 汽 度 的 变 化 机 理 ， 提 了基 于 改 进 型 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ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 ｌ Ｉ ｆ 热 技
收 稿 日期 ：２ ０ｌ ７ — ０ ３ — ２ Ｏ 基金项 目： 作者简介 ： 咏 科 技 支 撑 汁 划项 ｆ ＿ 】 （ ２ ０ｌ ２ ＢＡＡｌ ２ Ｂ ０ ０）
住 低 温 过 热 进 Ｕ 及 低 温 过 热 干 Ｉ ｌ 『 、 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 Ｓ ｍｉ ｔ ｌ １ 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。
主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式
主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式1.引言1.1 概述概述主蒸汽压力温度是蒸汽发电厂中非常重要的参数之一，它对发电机组的运行稳定性和发电效率有着关键的影响。
主蒸汽压力和温度的变化会随着负荷的变化而改变，因此了解和掌握主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式对于蒸汽发电厂的运行管理至关重要。
本文将详细探讨主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式，主要从主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素、主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式总结以及对主蒸汽压力温度控制的建议等方面展开讨论。
通过分析主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素，我们可以了解到负荷大小、锅炉燃烧调节、给水系统负荷配送以及汽轮机的特性等因素对于主蒸汽压力温度的影响程度。
通过深入研究这些因素，我们可以更好地理解主蒸汽压力温度随负荷变化的规律。
在文章的结论部分，我们将对主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式进行总结，提出相应的结论和建议。
通过研究和实践，我们可以得出一些有效的调控方法和控制策略，以确保主蒸汽压力温度在不同负荷条件下的稳定性和可控性。
本文旨在提供给蒸汽发电厂的管理人员、工程师以及相关从业人员一个清晰而全面的了解主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式，帮助他们更好地进行厂内运行管理和问题解决。
同时，对于蒸汽发电行业的研究和发展也具有一定的指导作用。
在接下来的章节中，我们将详细介绍主蒸汽压力温度随负荷变化的影响因素、运行方式总结以及对主蒸汽压力温度控制的建议等内容，以期为读者提供全面、准确的信息和思路。
1.2文章结构1.2 文章结构本文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将首先概述本文要讨论的主题，即主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式，并给出文章的目的。
接着，会对文章的结构进行介绍，明确各个部分的内容和结构。
正文部分将详细探讨主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素。
首先，会分析主蒸汽压力随负荷变化的影响因素，包括锅炉燃烧热负荷、空气预热器效果、过热器效果以及调节阀的性能等。
模型参考自适应控制在主蒸汽温度控制中的应用
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 Ｉ Ｉ Ｉ 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 ＭＡ Ｌ Ｂ环境 下 ， 本 文给 出 ＴＡ 对
＜ 电气开关》（０ ０ Ｎ ． ） ２ １． ｏ４
７ ３
文章编 号 ：０ ４— ８ Ｘ（０ ０ ０ ０ ７ ０ １０ ２ ９ ２ １ ）４— ０ ３— ３
模型参考 自适 应控制在主蒸汽温度控制中的应用
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２ ０ １ ３年 １月
华 电 技 术
Ｈｕ ａ ｄ ｉ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
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 ２ ５ ０ ０ １ ３ ）
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 Ｐ Ｉ Ｄ（ Ｐ ｒ ｏ ．
关 标准 ， 亚 临界 以下 锅 炉 主 汽 温 的暂 时 偏 差 不 能超 过 ±１ ０℃ ， 长 期偏 差必 须小 于 ±５℃ ， 超 临 界及 以上
改变量之间存在着某种定量关系 ， 可通过两者过热
器 的蒸汽 比热来 确定 ， 也 就是加 入 了导前 微分信 号 ， 这是 改进后 的喷水减 温器 的优 点 ］ 。图 １为 喷水减
同， 也 会需 要不 同的进 口汽 温 改 变量 。这 ２处 汽 温
料 量等 ） 、 一 次风 压 、 炉膛 负 压 、 燃 烧 器投 运方 式 、 受 热 面 的结渣／ 积 灰／ 结垢 情 况 等 。 因此 ， 在整 个 热 力 循 环过 程 中主汽 温具 有大 惯性 、 大迟 延等 特点 ， 甚至 有 时会 表现 出一 定 的非线 性和 时变性 。根 据 国家相
ｐ ｏ ￣ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｌ Ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ） 控制 外 环 的设 定 值 采 用
方面 ， 如果仅 仅从 过 热 汽 温控 制 对 象 动 态 特性 的角 度来 考 虑 ， 改 变 烟气 侧 参数 的控 制 手 段 是 比较 理 想
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ２ ２ ３ ． ７ 文 献 标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １— ０ ０ ４ ９— ０ ３
０ 引言
随 着技 术 的发 展 和 自动 化程 度 的提 高 ， 火 电厂
的， 但负荷信号是 由具体用户决 定 的， 随机性 非常
摘
要： 主蒸汽温度具有大惯性 、 大迟延 、 非线性及不确定性 强等 特点 ， 针对这种复杂控制对象 ， 采用 了给水／ 燃料 比优化
控制方案对主蒸汽温度进行控制 。通过分析机组运行实时 曲线 ， 验证 了该 方案 的有 效性 。 关键词 ： 主蒸汽温度 ； 大惯性 ； 给水／ 燃料 比； 优化控制
大， 实 现起来 比较 困难 。而 对于 喷水减 温来 说 ， 虽 然
减 温水 扰动 的动 态 特性 不 是 非 常 理想 ， 但 实 际调 节 时却非 常方 便 ， 可通 过 一 系列 优 化 算 法 对其 动 态 特 性 进行 改善 ， 因此 ， 这 种 方 法 是 实 际 工程 中应 用 最
温控 制示 意 图。
的锅炉 对 主汽 温控 制 偏 差 的 要 求更 为 严 格 。 因此 ， 必 须选 择正 确 、 有效 的控 制手段 和控 制策 略 ， 克服 主 汽温大 惯性 、 大 迟延 、 非 线 性 和时 变 性 的 缺点 ， 消 除
该控 制系 统 的内 回路 通过 控制 减温水 流量来 保
过热 器还是 屏 式过 热 器 ， 其 本 级过 热 器 出 口汽温 的 改变 量都 是通 过本 级过 热 器 入 口汽 温 （ 该 喷水 减 温 器 的出 口汽温 ） 的 改变 量 来 控制 的。 由于 工况 不 同 （ 比如 负荷 或压 力不 同时 ） ， 即使 出 口汽 温 改 变量 相
多 的 。
机 组 的容量越 来越 大 ， 机组参 数越 来越 高 ， 对热 工 自 动 控制 系统 控制 品质 的要求 也越 来越 高 。从锅 炉过 热 器 出来 的主蒸 汽进入 汽 轮机做 功后 带动 发 电机运 行， 在 整个 汽水行 程 中 ， 主蒸 汽 的温度 最高 。 主蒸汽 的汽水 品质 及温 度 是 否稳 定 是 决 定 机组 能否 安 全 、 经 济运 行 的重要 因素 。