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1、摘要锅炉超大容量、高参数发展，给水系统采用自动控制系统是必不可少的，它可以减轻运 行人员的劳动强度，保证锅炉的安全运行。对于大容量高参数锅炉，其给水系统是非常复杂 和比较完善的。直流锅炉将是国家未来的发展方向，给水系统是其中的重要环节。随着火电 机组容量的提高及参数的增加，机组在启停过程中需要监视的参数及控制的项目越来越多， 超临界机组锅炉给水控制系统是超临界机组控制系统中的重点和难点。近些年来，研究超临 界机组给水的文献相应增多，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度也要求越高。本文介绍了直流锅炉的给水控制策略，包括对直流锅炉的发展历程、应用、结构特点、 启动系统、给水控制系统的工作任
2、务；同时还介绍了直流锅炉给水系统的控制原理,介绍了前 馈、反馈、串级控制的特点和应用；主要通过对直流锅炉给水控制系统分析与研究，介绍了 直流锅炉的给水控制系统的工艺流程，重点介绍了给水控制系统的控制回路，给水信号回路 的测量，给水流量的控制回路，以及给水控制回路的指令形成和控制方法，还包括一些辅助 回路的控制策略。最后简略的介绍了直流锅炉给水控制的技术发展。关键词: 超临界直流锅炉；给水控制系统；前馈-串级控制；给水泵AbstractThe boiler faces, the high parameter development large capacity, uses the automat
3、ic control system for the aqueous system is essential, It may reduce the movement personnels labor intensity, guarantees boilers safe operation. Regarding the large capacity high parameter boiler, it gives the aqueous system is very complex and perfect. The once-through boiler will be the national f
4、uture development direction, for the aqueous system is important link. Along with thermal power unit capacity enhancement and parameter increase, unit, in opens stops the parameter which and the control project in the process needs to monitor are getting more and more, the supercritical unit boiler
5、gives the water control system is in the supercritical unit control systems key point and the difficulty. Recent year, studies the supercritical unit to increase correspondingly for the water literature, the thermal power unit is bigger, its equipment structure is more complex, the automation also r
6、equests to be higher.This article introduced once-through boiler for the water control policy, including to once-through boilers development process, applies, the unique feature, the initialize the system, to give the water control systems work mission; Simultaneously also introduced the once-throug
7、h boiler for aqueous systems control principle, introduced the forward feed, the feedback, the cascade control characteristic and the application; Mainly through to the once-through boiler for the water control system analysis and the research, introduced the once-through boiler gives the water cont
8、rol systems technical process, Introduced with emphasis for the water control systems control loop, for the water signal channels survey, for the discharge of water control loop, as well as forms for the water control loops instruction with the control method, but also includes some subsidiary loops
9、 control policy. Finally brief introduction once-through boiler to water control technological development.Key word: Supercritical once-through boiler; Water control system; Forward feed-cascade control; Feed pump目录引言10.1 论文研究的背景和意义 10.2 国内外研究动态及相关文献综述 20.3 论文的主要工作及难点 30.3.1 论文的主要工作 30.3.2 论文的难点 3第一
10、章 超临界机组系统简介 51.1 超临界直流炉特性简介 51.1.1 超临界机组的概况 51.1.2 超临界机组的发展历程 51.1.3 超临界机组在我国的应用 61.1.4 超临界机组的结构特点 71.1.5 超临界机组控制中存在的问题 71.2 超临界直流锅炉给水全程控制系统 81.3 超临界直流锅炉给水系统的组成及运行 81.3.1 超临界直流锅炉给水系统的组成 81.3.2 超临界机组锅炉给水系统的运行 91.4 直流锅炉给水控制系统的工作任务 11第二章 前馈串级调节系统 122.1 前馈控制系统 122.1.1 前馈控制概述 122.1.2 前馈控制的特点及结构形式 122.1.3
11、 前馈控制原理 132.2 前馈反馈控制系统 152.2.1 前馈-反馈控制系统原理 152.2.2 前馈-反馈控制的设计原则 162.3 串级控制系统 172.3.1 PID 控制概述172.3.2 串级 PID 控制 19第三章 直流锅炉给水控制系统的分析与研究 233.1 火电厂直流给水系统介绍 233.1.1 直流锅炉给水控制系统介绍 233.1.2 直流锅炉给水控制系统的工艺流程 243.1.3 给水系统信号回路的测量 243.2 给水流量控制回路 253.3 给水流量指令形成回路 263.3.1 过热度的控制 263.3.2 主调节器温度给定值的设定 263.4 给水泵控制回路 2
12、83.4.1 给水泵的汽蚀及其解决措施 283.4.2 给水泵公用指令形成回路 293.4.3 给水泵控制回路 303.4.4 电动给水泵流量控制回路 323.4.5 给水控制回路总结 323.5 给水阀控制回路 323.5.1 锅炉给水旁路调节阀控制 343.5.2 给水泵最小流量再循环阀控制 35 第四章 超临界直流锅炉给水控制技术发展 374.1 四回路给水调节控制系统 374.1.1 四回路给水调节控制系统 374.1.2 用蒸发器吸热及其焓增控制燃水比 384.1.3 采用汽水分离器出口焓值校正燃水比失调 384.1.4 结论 394.2 直流炉的给水控制新思路 394.2.1 直流
13、方式下给水的控制思路 394.2.2 直流方式下给水指令的分析 404.2.3 直流方式下的给水控制的投用 414.3 基于中间点焓值校正的给水自动控制结构 414.3.1 蒸发器理论吸热量计算 424.3.2 焓值控制回路 434.3.3 一级减温器前后温差控制回路 434.3.4 基于中间点温度校正的给水自动控制结构 434.3.5 给水流量自动的超驰控制 44 结 论 45参考文献 46谢 辞 48随着我国国民经济的高速发展，工农业生产和人民生活对电力的需求不断增长，电力工 业通过引进、消化、吸收国外的先进技术和管理经验，得到了迅速的发展。随着单机发电容 量的增大和电网容量的迅速扩大，我
14、国以进入了大电网、大机组、高参数、高度自动化的时 代。由于 300MW、600MW 及以上大容量、高参数机组的新技术发展迅速，装机数量日益增多， 对机组控制水平的要求越来越高。0.1 论文研究的背景和意义随着电力需求的增长，以及能源和环保的要求，我国的火电建设开始向大容量、高参数 的大型机组靠拢。但是，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度也要求越高。我 国最近几年新建的300MW、600MW火电机组基本上都采用国内外最先进的分散控制系统(DCS), 对全厂各个生产过程进行集中监视和控制。为了实现电能生产的“高效、洁净、经济、可靠、安全”的要求，火电厂汽轮机的参数 经历了低压、中压、高压
15、、超高压、亚临界和超临界参数的发展阶段，目前正向超临界和超 超临界参数的方向发展。我国自上世纪80年代引进亚临界火电机组技术以来，虽在它的改进、优化与发展方面取 得一定的经验，并使300MW、600MW的亚临界火电机组成为国内火力发电的主力机组，但这种 亚临界机组依然存在两大突出问题:即能耗高和污染环境。这己成为制约我国电力工业发展的 瓶颈。因此，借鉴国际上最先进的技术，研制并发展6001000MW级超临界、超超临界火电 机组，是提高火电机组的热效率，实现节能降耗和改善环保状况最有效的途径1。随着火电机组参数的提高，水的饱和温度相应提高，汽化潜热减少；当压力提高到 22.115MPa 时，汽化
16、潜热为零，汽和水的密度差也等于零，该压力称为临界压力。水在该压 力下加热到374.15C时，即全部汽化成蒸汽，该温度称之为临界温度(即相变点)。在临界 点时，饱和水与饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相区存在。当机组工作参数高于这一临 界状态参数时，称之为超临界机组。对蒸汽动力装置循环的理论分析表明，提高循环蒸汽的 初始参数和降低循环的终结参数都可以提高循环的热效率。实际上，蒸汽动力装置的发展和 进步一直是沿着提高工作参数的方向前进的。超临界火电技术是目前唯一先进、成熟和达到 商业化应用的洁净煤发电技术。0.2 国内外研究动态及相关文献综述随着火电机组容量的提高及参数的增加，机组在启停过程中需要监视的参数及控制的项 目越来越多。超临界机组锅炉
