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1、华北电力大学600MW机组集控运行培训班热控第五章锅炉蒸汽温度控制系统第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University5-1 5-1 5-1 5-1 概概 述述2第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power
2、 University一、蒸汽温度控制的任务一、蒸汽温度控制的任务 1. 1. 过热蒸汽温度控制的任务过热蒸汽温度控制的任务 维持过热器出口温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。维持过热器出口温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。 过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。坏过热器的高温段，严重影响安全。 过热蒸汽温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率，据分析，汽温每
3、降低过热蒸汽温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率，据分析，汽温每降低55，热经济性将下降，热经济性将下降1%1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度增大，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。一般规定；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度增大，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。一般规定大容大容量高参数火力发电量高参数火力发电机组机组都都要求要求保持过热蒸汽温在保持过热蒸汽温在 的范围内。的范围内。3第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth C
4、hina Electric Power University 2 2 2 2再热蒸汽温度控制的任务再热蒸汽温度控制的任务 随着蒸汽压力的提高，为了随着蒸汽压力的提高，为了提高机组热循环的经济性，减少汽轮机末级叶片中蒸汽湿度提高机组热循环的经济性，减少汽轮机末级叶片中蒸汽湿度，高参数机，高参数机组一般组一般采用采用中间再热循环。将高压缸出口蒸汽引入锅炉，重新加热至高温，然后再引入中压缸膨胀做功。中间再热循环。将高压缸出口蒸汽引入锅炉，重新加热至高温，然后再引入中压缸膨胀做功。一般再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低一般再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低30%30%时，再热蒸汽温度如
5、不加以控制，锅炉再热器时，再热蒸汽温度如不加以控制，锅炉再热器出口汽温将降低出口汽温将降低2835 (2835 (相当于负荷每降低相当于负荷每降低10%10%时，汽温降低时，汽温降低10)10)。所以大型机组必须对再热汽温进。所以大型机组必须对再热汽温进行控制。行控制。4第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University二、影响汽温的主要因素二、影响汽温的主要因素 1. 1. 过热汽温的主要影
6、响因素过热汽温的主要影响因素 (1) (1) 燃料、给水比（煤水比）燃料、给水比（煤水比） 只只要要燃燃料料、给给水水比比的的值值不不变变，过过热热汽汽温温就就不不变变。只只要要保保持持适适当当的的煤煤水水比比，在在任任何何负负荷荷和和工工况况下下，直直流锅炉都能维持一定的过热汽温。流锅炉都能维持一定的过热汽温。 (2) (2) 给水温度给水温度 正常情况下，给水温度一般不会有大的变动；但当高压加热器故障出现时，给水温度就会降低。对正常情况下，给水温度一般不会有大的变动；但当高压加热器故障出现时，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
7、之降低，负荷于直流锅炉，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。也会降低。5第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University (3) (3) 过剩空气系数过剩空气系数 过剩空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失，同时影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。过剩空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失，同时影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过剩空气
8、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，造成过热器进口温当过剩空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低、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。过剩空气系数减小时，结果与增加时相反。若要保持过热汽温不变，则需重过热器出口汽温有所下降。过剩空气系数减小时，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。新调整煤水比。 (4) (4) 火焰中心高度火焰中心高度
9、 火焰中心高度变化的影响与过剩空气系数变化的影响相似。在煤水比不变的情况下，火焰中心上移类似火焰中心高度变化的影响与过剩空气系数变化的影响相似。在煤水比不变的情况下，火焰中心上移类似于过剩空气系数增加，过热汽温略有下降；反之，过热汽温略有上升。若要保持过热汽温不变，亦需重新调于过剩空气系数增加，过热汽温略有下降；反之，过热汽温略有上升。若要保持过热汽温不变，亦需重新调整煤水比。整煤水比。 6第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China E
10、lectric Power University (5) (5) 受热面结渣受热面结渣 煤水比不变的调节下：炉膛水冷壁结渣时，过热汽温有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽煤水比不变的调节下：炉膛水冷壁结渣时，过热汽温有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽温下降明显。前者发生时，调整煤水比就可；后者发生时，不可随便调整煤水比，必须在保证水冷温下降明显。前者发生时，调整煤水比就可；后者发生时，不可随便调整煤水比，必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整煤水比。壁温度不超限的前提下调整煤水比。 结结论论：对对于于直直流流锅锅炉炉，在在水水冷冷壁壁温温度度不不超超限限的的条条件件下下，后后四四种种影影响响
11、过过热热汽汽温温因因素素都都可可以以通通过过调调整整煤煤水水比比来来消消除除；所所以以，只只要要控控制制、调调节节好好煤煤水水比比，在在相相当当大大的的负负荷荷范范围围内内，直直流流锅锅炉炉的的过过热热汽汽温温可可保保持持在在额定值，这个优点是汽包锅炉无法比拟的；但煤水比的调整，只有自动控制才能可靠完成。额定值，这个优点是汽包锅炉无法比拟的；但煤水比的调整，只有自动控制才能可靠完成。7第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Elec
12、tric Power University 2. 2. 再热汽温的影响因素再热汽温的影响因素 (1) (1) 给水温度给水温度 给给水水温温度度降降低低时时（如如高高压压加加热热器器出出系系），若若锅锅炉炉出出力力保保持持不不变变，则则需需要要增增加加燃燃料料，以以补补充充因因给给水水温温度度降降低低而而减减少少的的热热量量；这这样样，炉炉膛膛出出口口烟烟气气量量增增加加，以以对对流流受受热热面面为为主主的的再再热热器器吸吸热热量量增增加，导致再热汽温升高。加，导致再热汽温升高。 (2) (2) 过剩空气系数过剩空气系数 过剩空气系数增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，再热汽温升高；反之
13、则降低。过剩空气系数增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，再热汽温升高；反之则降低。 8第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University (3) (3) 炉膛火焰中心炉膛火焰中心 炉炉膛膛火火焰焰中中心心的的高高度度对对再再热热汽汽温温有有相相当当显显著著的的影影响响，是是调调节节再再热热汽汽温温的的主主要要手手段段。当当火火焰焰中中心心抬抬高高时时，炉炉膛膛出出口口温温度度上上升升，以
14、以对对流流受受热热面面为为主主的的再再热热器器其其进进口口烟烟温温升升高高，吸吸热热量量增增加加，再再热热汽汽温温提高；反之，再热器吸热量减少，再热汽温降低。提高；反之，再热器吸热量减少，再热汽温降低。 (4) (4) 受热面结渣受热面结渣 再热器受热面结渣或积灰，吸热量减少，再热汽温降低。再热器受热面结渣或积灰，吸热量减少，再热汽温降低。 炉膛水冷壁结渣，水冷壁吸热量减少，导致炉膛出口烟温上升，再热器吸热增加，再热汽温提炉膛水冷壁结渣，水冷壁吸热量减少，导致炉膛出口烟温上升，再热器吸热增加，再热汽温提高。高。 9第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系
15、锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University (5) (5) 过热蒸汽温度和压力过热蒸汽温度和压力 过过热热蒸蒸汽汽温温度度变变化化会会引引起起高高压压缸缸排排汽汽变变化化。过过热热汽汽温温降降低低，高高压压缸缸排排汽汽温温度度降降低低；在在再再热热器器吸吸热热量量不变的条件下，因再热器进口温度降低，导致再热器出口温度降低。不变的条件下，因再热器进口温度降低，导致再热器出口温度降低。 过过热热蒸蒸汽汽压压力力的的变变化化也也会会引引起起再再热热汽汽温温的的变变化化。
16、过过热热蒸蒸汽汽压压力力降降低低，在在过过热热汽汽温温不不变变的的情情况况下下，过过热热蒸蒸汽汽的的焓焓增增大大，高高压压缸缸排排汽汽温温度度上上升升；在在再再热热器器吸吸热热量量不不变变的的条条件件下下，因因再再热热器器进进口口温温度度升升高高，使使再再热热器器出出口口温温度度提提高高；反反之之，过过热热蒸蒸汽汽压压力力升升高高，再再热热汽汽温温降降低低。这这与与变变压压运运行行时时，可可保保持持较较高高再再热热汽汽温温的原理相同。的原理相同。10第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric
17、 Power UniversityNorth China Electric Power University三、蒸汽温度控制对象的动态特性三、蒸汽温度控制对象的动态特性 1. 1. 过热蒸汽温度对象的动态特性过热蒸汽温度对象的动态特性 主要为蒸汽流量、烟气传热量和减温水扰动。主要为蒸汽流量、烟气传热量和减温水扰动。 （）蒸汽扰动下对象的动态特性（）蒸汽扰动下对象的动态特性 引起蒸汽流量变化的原因有二：一是蒸汽母管的压力变化，二是汽轮机调节汽门的开度变化。结构形引起蒸汽流量变化的原因有二：一是蒸汽母管的压力变化，二是汽轮机调节汽门的开度变化。结构形式不同的过热器，在相同蒸汽流量式不同的过热器，在
18、相同蒸汽流量D D的扰动下，汽温变化的静态特性是不同的。对于对流式过热器的出口温的扰动下，汽温变化的静态特性是不同的。对于对流式过热器的出口温度，随着蒸汽流量度，随着蒸汽流量D D的增加，通过过热器的烟气量也增加，导致汽温升高；对于辐射式过热器，蒸汽流量的增加，通过过热器的烟气量也增加，导致汽温升高；对于辐射式过热器，蒸汽流量D D增加时，炉膛温度升高较少，炉膛辐射给过热器受热面的热量比蒸汽流量的增加所需的热量要少，因此辐增加时，炉膛温度升高较少，炉膛辐射给过热器受热面的热量比蒸汽流量的增加所需的热量要少，因此辐射式过热器的出口汽温反而下降，对流式过热器和辐射式过热器的出口汽温对负荷变化的反应
19、是相反的，射式过热器的出口汽温反而下降，对流式过热器和辐射式过热器的出口汽温对负荷变化的反应是相反的，其静态特性如下。其静态特性如下。 11第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University图图5-1 5-1 蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热器出口汽蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热器出口汽温变化的静态特性温变化的静态特性 实际生产中，通常把两种过热器结合使用，还增设屏式过热器，且实际生产中，通
20、常把两种过热器结合使用，还增设屏式过热器，且对流对流方式下吸收的热量比辐射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，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过热器出口汽温是随流量D D的增加而升高的的增加而升高的。动态特性如图动态特性如图5-25-2所示。所示。 注意：注意：蒸汽流量的扰动不能作为调节信号用。蒸汽流量的扰动不能作为调节信号用。 图图5-2 5-2 蒸汽量变化对过热器汽温的影蒸汽量变化对过热器汽温的影响响有延迟，有惯性，有自平有延迟，有惯性，有自平衡能力。衡能力。12第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系
21、锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （）烟（）烟气量气量扰动下过热汽温对象的动态特性扰动下过热汽温对象的动态特性 图图5-3 5-3 烟气流量变化对过热汽烟气流量变化对过热汽温的影响温的影响 引起烟气传热量变化的原因很多，如给粉机给粉不均匀，引起烟气传热量变化的原因很多，如给粉机给粉不均匀，煤中水分的改变，蒸汽受热面结垢，过剩空气系数改变，煤中水分的改变，蒸汽受热面结垢，过剩空气系数改变，汽包给水温度变化，燃烧火焰中心位置的改变等。尽管引汽包给水温度变化，
22、燃烧火焰中心位置的改变等。尽管引起烟气传热量变化的原因起烟气传热量变化的原因很多很多，但对象特征总的特点是：，但对象特征总的特点是：有延迟，有惯性，有自平衡能力。它的特征曲线如图有延迟，有惯性，有自平衡能力。它的特征曲线如图5-35-3所所示。示。 从烟气侧来的扰动量使沿整个长度过热器的传热量发生变化，汽温变化反应较快，延迟时间有从烟气侧来的扰动量使沿整个长度过热器的传热量发生变化，汽温变化反应较快，延迟时间有1020s1020s，可以用来作为调节量信号。可以用来作为调节量信号。13第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统Nor
23、th China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （）减温水量扰动下过热汽温对象的动态特性（）减温水量扰动下过热汽温对象的动态特性 图图5-4 5-4 减温水量变化对过热汽温的减温水量变化对过热汽温的影响影响 常用的减温方法有两种：喷水式减温和表面式减温，常用的减温方法有两种：喷水式减温和表面式减温，前者的效果比后者好，喷水式减温器一般装在末级过热前者的效果比后者好，喷水式减温器一般装在末级过热器高温段前面，一方面保护了过热器高温段，另一方面器高温段前面，一方面保护了过热器高温段，另一方面又改善了又改
24、善了调节调节性能。这种过热器的安装方法与在饱和侧性能。这种过热器的安装方法与在饱和侧装设表面式减温器相比，延迟时间能减小装设表面式减温器相比，延迟时间能减小1/41/4。特点：特点： 有延迟，有惯性和有自平衡能力，延迟时间约有延迟，有惯性和有自平衡能力，延迟时间约 为为3060s3060s。减温水量是常用的调节量减温水量是常用的调节量。14第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 2
25、 2再热蒸汽温度控制对象的动态特性再热蒸汽温度控制对象的动态特性图图5-5 5-5 烟气挡板控制再热汽温的动态特性烟气挡板控制再热汽温的动态特性图图5-55-5是再热汽温动态特性。当烟气挡板从是再热汽温动态特性。当烟气挡板从0 0 100100变化时，再热汽温变化变化时，再热汽温变化5858，滞后时间，滞后时间80s80s；其传递函数可用四阶惯性环节的传递函数；其传递函数可用四阶惯性环节的传递函数表示：表示： 再热蒸汽温度控制对象的动态特性依控制方式的不同动态再热蒸汽温度控制对象的动态特性依控制方式的不同动态特性特性也不同。也不同。15第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控
26、制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University四、蒸汽温度控制方案四、蒸汽温度控制方案 1 1过热汽温的调节过热汽温的调节 超临界超临界600MW600MW锅炉过热汽温的调节是以调节煤水比为主，用一、二级减温水作细调。锅炉过热汽温的调节是以调节煤水比为主，用一、二级减温水作细调。 （1 1）过热汽温粗调（煤水比的调节）过热汽温粗调（煤水比的调节） 煤煤水水比比的的调调节节的的主主要要温温度度参参照照点点是是内内置置式式分分离离器器出出口口温温度度
27、，即即所所谓谓的的中中间间点点温温度度。锅锅炉炉负负荷荷大大于于 3737MCRMCR，分分离离器器呈呈干干态态，中中间间点点温温度度为为过过热热温温度度。从从直直流流锅锅炉炉汽汽温温控控制制的的动动态态特特性性可可知知：过过热热汽温控制点离工质开始过热点越近，汽温控制时滞越小，即汽温控制的反应明显。汽温控制点离工质开始过热点越近，汽温控制时滞越小，即汽温控制的反应明显。 16第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric
28、 Power University 在在运运行行中中，煤煤水水比比变变化化时时，中中间间点点温温度度就就会会偏偏离离设设定定点点。中中间间点点温温度度的的偏偏差差信信号号指指示示运运行行人人员员或或计计算算机机及及时时调调节节煤煤水水比比，消消除除中中间间点点温温度度的的偏偏差差，以以便便保保持持过过热热汽汽温温的的稳稳定定。但但需需强强调调的的是是，中中间间点点温温度度的的设设定定值值与与锅锅炉炉特特性性和和负负荷荷有有关关，如如变变压压运运行行，饱饱和和温温度度随随压压力力下下降降而而降降低低，中中间间点点温温度度也也随随之之下下降降（保保证证一一定定的的过过热热度度），而而不不是是一一个
29、个固固定定值值；设设计计人人员员已已将将其其特特性性绘绘制制成曲线，输入计算机进行自动控制。成曲线，输入计算机进行自动控制。关于中间点温度：关于中间点温度：17第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University（2 2）过热汽温的细调）过热汽温的细调 由于锅炉调节中，受到许多因素变化的影响，只靠煤水比的粗调还不够；另外，还可能出现过热器由于锅炉调节中，受到许多因素变化的影响，只靠煤水比的粗调还
30、不够；另外，还可能出现过热器出口左、右侧温度偏差。因此，在后屏过热器的入口和高温过热器（末级过热器）的入口分别布置了一出口左、右侧温度偏差。因此，在后屏过热器的入口和高温过热器（末级过热器）的入口分别布置了一级和二级减温水（每级左、右各一）。喷水减温器调温惰性小、反应快，开始喷水到喷水点后汽温开始级和二级减温水（每级左、右各一）。喷水减温器调温惰性小、反应快，开始喷水到喷水点后汽温开始变化只需几秒钟，可以实现精确的细调。所以，在整个锅炉负荷范围内，要用一、二级喷水减温来消除变化只需几秒钟，可以实现精确的细调。所以，在整个锅炉负荷范围内，要用一、二级喷水减温来消除煤水比调节（粗调）所存在的偏差，
31、以达到精确控制过热汽温的目的。煤水比调节（粗调）所存在的偏差，以达到精确控制过热汽温的目的。必须注意的是，要严格控制减温必须注意的是，要严格控制减温水总量，尽可能少用，以保证有足够的水量冷却水冷壁；投用时，尽可能多投一级减温水，少投二级减水总量，尽可能少用，以保证有足够的水量冷却水冷壁；投用时，尽可能多投一级减温水，少投二级减温水，以保护屏式过热器。温水，以保护屏式过热器。18第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric
32、 Power University（3 3 3 3）过热汽温系统分析）过热汽温系统分析图图（b)b)，保保持持燃燃水水比比的的汽汽温温粗粗调调系系统统采采用用以以微微过过热热汽汽温温作作为为校校正正信信号号的的串串级级比比值值调调节节系系统统。采采用用响响应应较较快快的的微微过过热热汽汽温温作作为为燃水比控制是否正确的检查信号。燃水比控制是否正确的检查信号。 直直流流锅锅炉炉调调节节的的特特点点主主要要反反映映在在燃燃料料量量与与给给水水流流量量的的调调节节上上。其其它它对对于于燃燃烧烧经经济济性性、炉炉膛膛负负压压及及再再热汽温等的调节，则与汽包锅炉设有原则性的差别。热汽温等的调节，则与汽包
33、锅炉设有原则性的差别。19第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University2 2再热汽温的调节再热汽温的调节 再热汽温的调节采用上、下摆动燃烧器的方法。事故喷水减温器作为事故情况下保护再热器，也可再热汽温的调节采用上、下摆动燃烧器的方法。事故喷水减温器作为事故情况下保护再热器，也可作为备用减温器。再热汽温调节时若用减温水降温，这部分水直接成为中压蒸汽，没有经过高压缸做功，作为备用减温器。再热
34、汽温调节时若用减温水降温，这部分水直接成为中压蒸汽，没有经过高压缸做功，降低了机组循环热效率，一般不宜采用。降低了机组循环热效率，一般不宜采用。 摆动燃烧器调节温度的主要原理是摆动燃烧器调节温度的主要原理是：利用燃烧器的摆动，改变炉膛火焰中心的高度，使炉膛出口烟：利用燃烧器的摆动，改变炉膛火焰中心的高度，使炉膛出口烟温产生变化，改变辐射受热面和对流受热面的吸热比例，从而达到调节再热汽温的目的。温产生变化，改变辐射受热面和对流受热面的吸热比例，从而达到调节再热汽温的目的。 对于直流锅炉来说，燃烧器摆动调节再热汽温效果较明显，并且对过热汽温的影响不大。对于直流锅炉来说，燃烧器摆动调节再热汽温效果较
35、明显，并且对过热汽温的影响不大。 20第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 锅锅炉炉的的再再热热器器受受热热面面为为全全对对流流型型，随随着着锅锅炉炉负负荷荷的的降降低低，再再热热汽汽温温也也会会降降低低，也也就就是是说说负负荷荷变变化化对对再再热热汽汽温温的的影影响响较较大大，只只有有在在5050100100负负荷荷内内，变变压压运运行行的的条条件件下下维维持持其其额额定定汽汽
36、温温569569，在，在5050负荷以下时不能达到额定值。负荷以下时不能达到额定值。 设计的燃烧器摆角范围为设计的燃烧器摆角范围为3030 ，投入自动控制，投入自动控制。 21第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 实际运行中，用改变燃烧器的倾角来调节再热汽温的方法实际运行中，用改变燃烧器的倾角来调节再热汽温的方法存在一些问题：存在一些问题： 1 1）有较大的延迟性；）有较大的延迟
37、性； 2 2）由由于于锅锅炉炉燃燃用用灰灰熔熔点点较较低低的的煤煤，燃燃烧烧器器周周围围容容易易结结渣渣，摆摆动动式式燃燃烧烧器器易易卡卡住住而而不不能能正正常常调调节；节； 3 3）如如燃燃烧烧器器下下倾倾角角度度过过大大，会会使使冷冷灰灰斗斗处处温温度度上上升升，结结渣渣加加剧剧；严严重重时时曾曾造造成成人人孔孔门门烧烧红红，整个冷灰斗封住，锅炉被迫停用的局面。整个冷灰斗封住，锅炉被迫停用的局面。22第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth
38、China Electric Power University 解决措施：解决措施： （1 1）将下排燃烧器固定在水平位置不参加调节，这样调节幅度就更小了。）将下排燃烧器固定在水平位置不参加调节，这样调节幅度就更小了。 （2 2）根据这种情况，锅炉现在再热汽温的调节手段是：在高负荷汽温较高时，主要用事故喷水减温，）根据这种情况，锅炉现在再热汽温的调节手段是：在高负荷汽温较高时，主要用事故喷水减温，低负荷时通常汽温较低，事故喷水调节阀关闭。低负荷时通常汽温较低，事故喷水调节阀关闭。 （3 3）为了提高再热汽温，运行人员常常用改变磨煤机的运行方式，即采用高位磨煤机运行的方式，）为了提高再热汽温，运
39、行人员常常用改变磨煤机的运行方式，即采用高位磨煤机运行的方式，目的是提高火焰中心，使再热汽温达到运行的要求。目的是提高火焰中心，使再热汽温达到运行的要求。 （4 4）用控制炉膛和对流受热面的吹灰次数的辅助手段来维持再热蒸汽温度。）用控制炉膛和对流受热面的吹灰次数的辅助手段来维持再热蒸汽温度。 （5 5）一般，燃烧器摆动设为遥控，不投自动控制。）一般，燃烧器摆动设为遥控，不投自动控制。 23第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China El
40、ectric Power University5-2 5-2 5-2 5-2 过热蒸汽温度控制策略过热蒸汽温度控制策略24第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 在大型锅炉中，过热器管道较长，结构亦在大型锅炉中，过热器管道较长，结构亦复杂，为了改善控制品质，一般采用复杂，为了改善控制品质，一般采用分段控制分段控制，即将整个过热器即将整个过热器分成分成若干段，每段设置一个减若干段，每
41、段设置一个减温器，分别控制各段的汽温，以维持主汽温为温器，分别控制各段的汽温，以维持主汽温为给定值。给定值。 1. 1. 系统结构系统结构图图. . . . 串级控制系统结构图串级控制系统结构图 过热蒸汽温度串级控制的基本结构过热蒸汽温度串级控制的基本结构( (最后一最后一级级) )如右图所示。如右图所示。一、过热蒸汽温度串级控制一、过热蒸汽温度串级控制25第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power Uni
42、versity原理框图如下图所示原理框图如下图所示图图. . 串级控制系统原理方框图串级控制系统原理方框图 主参数主参数( (主变量主变量) )： 串级控制系统中起主导作用的被调参串级控制系统中起主导作用的被调参 数称为主数称为主参数参数。副参数副参数( (副变量副变量) )： 其给定值随主调节器的输出而变化，其给定值随主调节器的输出而变化， 能能映映主信号数值变化的中间参数称为主信号数值变化的中间参数称为 副参数。这是一个为了副参数。这是一个为了提高控制质量提高控制质量 而而引起的辅助参数引起的辅助参数。26第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉
43、蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University主调节器：主调节器： 根据主参数与给定值的偏差而动作，其输根据主参数与给定值的偏差而动作，其输( (主控制器主控制器) ) 出作为副调节器的给定值的调节器称为主出作为副调节器的给定值的调节器称为主 调节器调节器，记为，记为WWT1T1(s)(s)副调节器：副调节器： 其给定值由主调节器的输出决定，并根据其给定值由主调节器的输出决定，并根据 ( (副副控制器控制器) ) 副参数与给定值副参数与给定值( (即主调节器输出即主调节器
44、输出) )的偏差的偏差 动作的调节器称为副调节器，记为动作的调节器称为副调节器，记为WWT2T2(s)(s)主回路主回路( (外回路外回路) )： 断开副调节器的反馈回路后的整个回断开副调节器的反馈回路后的整个回 路称为主回路。路称为主回路。27第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University副回路：副回路： 由副参数，副调节器及其所包括的一部分对象等由副参数，副调节器及其所包括的一部分对象
45、等( (内回路内回路) ) 环节所组成的闭合回路称为副回路，副环节所组成的闭合回路称为副回路，副回路有回路有 时亦称时亦称随动回路。随动回路。主对象：主对象： 主参数所处的那一部分工艺设备，它的输入信号主参数所处的那一部分工艺设备，它的输入信号( (惰性区惰性区) ) 为副变量，输出信号为主参数，记为为副变量，输出信号为主参数，记为WWD1D1(s)(s)副对象副对象( (导前区导前区) )： 副参数所处的那一部分工艺设备，它的副参数所处的那一部分工艺设备，它的 输入信号为调节量，其输出信号为副参数输入信号为调节量，其输出信号为副参数( (副变副变 量量) )，记为，记为WWD2D2(s)(s
46、)28第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University2. 2. 串级控制系统的特点串级控制系统的特点 串级控制仍然是一个定值控制系统，主参数在干扰作用下的控制过程与单回路控制系统的过程具串级控制仍然是一个定值控制系统，主参数在干扰作用下的控制过程与单回路控制系统的过程具有有相同相同的指标和形式，但与单回路系统比较，串级控制系统具有以下特点：的指标和形式，但与单回路系统比较，串级控制系统具有
47、以下特点： 1)1)串级控制系统具有很强的克服内扰的能力串级控制系统具有很强的克服内扰的能力 2)2)串级控制系统可减小副回路的时间常数，改善对象动态特性，提高系统的工作频率。串级控制系统可减小副回路的时间常数，改善对象动态特性，提高系统的工作频率。 3)3)串级控制系统具有一定的自适应能力串级控制系统具有一定的自适应能力29第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University3. 3. 串级控
48、制系统主副回路和主副调节器选择串级控制系统主副回路和主副调节器选择 (1) (1) 主副回路的选择原则主副回路的选择原则 1) 1) 副回路应该把副回路应该把生产生产过程的主要干扰包括在内，力求把变化幅度最大、最剧烈和最频繁的干扰包过程的主要干扰包括在内，力求把变化幅度最大、最剧烈和最频繁的干扰包括在副回路内，充分发挥括在副回路内，充分发挥副回路改善系统动态特性的作用，保证主参数的稳定副回路改善系统动态特性的作用，保证主参数的稳定; ; 2) 2) 选择副回路时，应力求把尽量多的干扰包括进去，以尽量减少它们对主参数的影响，选择副回路时，应力求把尽量多的干扰包括进去，以尽量减少它们对主参数的影响
49、，提高系统提高系统抗干扰能力抗干扰能力; ; 3) 3) 主副对象的时间常数应适当匹配，串级控制系统与单回路控制系统相比，其主副对象的时间常数应适当匹配，串级控制系统与单回路控制系统相比，其工作频率提高工作频率提高了，了，但这与主副对象的时间常数选择是有关的。原则是但这与主副对象的时间常数选择是有关的。原则是两者相差大一些，效果好一些两者相差大一些，效果好一些。30第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power
50、 University (2) (2) 主、副回路调节器调节规律的选择原则主、副回路调节器调节规律的选择原则 1 1）主参数控制质量要求不十分严格，同时在对副参数的要求也不高的情况下，为使两者兼顾）主参数控制质量要求不十分严格，同时在对副参数的要求也不高的情况下，为使两者兼顾而采用串级控制方式，主、副调节器均可采用比例控制。而采用串级控制方式，主、副调节器均可采用比例控制。 2 2）要求主参数）要求主参数波动波动范围很小，且不允许有余差范围很小，且不允许有余差( (稳态误差稳态误差) )，此时副调节器可采用比例控制，主，此时副调节器可采用比例控制，主调节器采用比例积分控制。调节器采用比例积分控
51、制。 3 3）主参数要求高，副参数亦有一定要求，这时主副调节器均采用比例积分控制。）主参数要求高，副参数亦有一定要求，这时主副调节器均采用比例积分控制。31第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University1 1、系统结构、系统结构图图. . . . 导前微分控制系统结构简图导前微分控制系统结构简图二、过热蒸汽温度导前微分控制二、过热蒸汽温度导前微分控制32第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温
52、度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University图图5-9 5-9 导前微分控制系统原理方框图导前微分控制系统原理方框图导前区对象导前区对象 惰性区对象惰性区对象 内扰内扰 副回路：副回路： 主回路：主回路： 33第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electr
53、ic Power University2. 2. 导前微分控制系统的特点导前微分控制系统的特点(1) (1) 引入导前微分信号缩短了迟延时间，等效地改引入导前微分信号缩短了迟延时间，等效地改善了控制对象的动态特性善了控制对象的动态特性 在汽温导前微分控制系统中，当减温水量发生在汽温导前微分控制系统中，当减温水量发生阶跃扰动时，阶跃扰动时，I I1 1、I I2 2 变化如左图所示。变化如左图所示。 迟延时间缩短后，可控性变好，控制品质将得迟延时间缩短后，可控性变好，控制品质将得到改善。到改善。图图. . . . 减温水量扰动时各信号减温水量扰动时各信号34第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度
54、控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University(2)(2)引入导前微分信号能减小动态偏差，改善控制品质引入导前微分信号能减小动态偏差，改善控制品质图图5-11 5-11 阀门开度阶跃扰动下汽温特性阀门开度阶跃扰动下汽温特性 曲线曲线1 1、2 2分别为分别为 1 1、 * * 自平衡飞升自平衡飞升特性曲线；曲线特性曲线；曲线3 3、4 4为加导前微分信号为加导前微分信号前后的调节曲线；曲线前后的调节曲线；曲线5 5、6 6则为
55、加导前则为加导前微分信号前后微分信号前后 1 1的过渡过程曲线。的过渡过程曲线。 由于迟延时间和由于迟延时间和惯性惯性都减小了，因而在调节器参数相同的情况下，加入微分信号可以减小过渡过程都减小了，因而在调节器参数相同的情况下，加入微分信号可以减小过渡过程时间，改善控制品质。时间，改善控制品质。(3)(3)导前微分控制系统有很强的克服内扰的能力导前微分控制系统有很强的克服内扰的能力35第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Elect
56、ric Power University5-3 5-3 5-3 5-3 过热蒸汽温度控制系统实例分析过热蒸汽温度控制系统实例分析36第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 一一、锅炉主汽一级减温水调节门控制、锅炉主汽一级减温水调节门控制 1. 1. 下下列列情情况况下下锅锅炉炉主主汽汽一一级级减减温温水水调调节节门门强强制制手手动动：锅锅炉炉给给水水流流量量信信号号故故障障、机机组
57、组目目标标负负荷荷信信号号故故障障、屏屏过过入入口口温温度度信信号号故故障障、屏屏过过出出口口温温度度信信号号故故障障。当当锅锅炉炉MFTMFT动动作作时时，锅锅炉炉主主汽汽一一级级减减温温水水调节门强制手动并关闭至调节门强制手动并关闭至0%0%。 2. 2. 由由锅锅炉炉负负荷荷得得到到基基础础屏屏过过入入口口温温度度设设定定值值，经经过过锅锅炉炉主主汽汽一一级级减减温温水水控控制制修修正正信信号号的的校校正正，控制锅炉主汽一级减温水调节门的开度。屏过入口温度控制值最低应有控制锅炉主汽一级减温水调节门的开度。屏过入口温度控制值最低应有1010度过热度。度过热度。 3. 3. 经过不同负荷下屏
58、过出口温度设定值与锅炉二级减温水调节门开度修正，与屏过出口实际温度经过不同负荷下屏过出口温度设定值与锅炉二级减温水调节门开度修正，与屏过出口实际温度偏差调节输出加上煤水比例偏差的前馈作为锅炉主汽一级减温水控制的修正信号。偏差调节输出加上煤水比例偏差的前馈作为锅炉主汽一级减温水控制的修正信号。 37第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 4. 4. 当当任任意意锅锅炉炉主主汽汽一一级
59、级减减温温水水调调节节门门开开度度大大于于2%2%，联联开开一一级级减减温温水水截截止止阀阀；当当两两侧侧锅锅炉炉主主汽一级减温水调节门开度都小于汽一级减温水调节门开度都小于0.5%,0.5%,延时延时1010秒，联关一级减温水截止阀。秒，联关一级减温水截止阀。 5. 5. 甲侧锅炉主汽一级减温水自动投入方法：甲侧锅炉主汽一级减温水自动投入方法： 在画面选择在画面选择 “ “1A”1A”，选中标签，选中标签1MASHTM/A12870 1MASHTM/A12870 （描述：（描述：SHTR STG DSHR SHTR STG DSHR （S-AS-A）CTL CTL STASTA主汽一级主汽一
60、级A A侧减温水控制站侧减温水控制站) ) 操作面板，检查无操作面板，检查无 “ “强制手动信号强制手动信号” ”，在操作键盘按，在操作键盘按“ “AUTO”AUTO”，自动即可投入。自动即可投入。 38第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University主汽主汽A A A A侧一级减温控制系统侧一级减温控制系统39第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系
61、锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 二二、锅炉主汽二级减温水调节门控制、锅炉主汽二级减温水调节门控制 1. 1. 下下列列情情况况下下锅锅炉炉主主汽汽二二级级减减温温水水调调节节门门强强制制手手动动：锅锅炉炉给给水水流流量量信信号号故故障障、机机组组目目标标负负荷荷信信号号故故障障、高高过过入入口口温温度度信信号号故故障障、高高过过出出口口温温度度信信号号故故障障。当当锅锅炉炉MFTMFT动动作作，锅锅炉炉主主汽汽二二级级减减温温水水调调节节门门强强制制手
62、动并关闭至手动并关闭至0%0%。 2. 2. 由由锅锅炉炉负负荷荷得得到到基基础础高高过过出出口口温温度度设设定定值值，经经过过锅锅炉炉主主汽汽二二级级减减温温水水控控制制校校正正信信号号的的修修正正，此此设设定定值值与与高高过过实实际际入入口口温温度度的的偏偏差差的的调调节节输输出出加加上上不不同同负负荷荷对对应应二二级级减减温温水水开开度度的的前前馈馈，控控制制锅锅炉炉主主汽汽二二级级减温水调节门的开度。高过入口温度控制值最低应有减温水调节门的开度。高过入口温度控制值最低应有1010度过热度度过热度 3. 3. 经过手动设置偏置不同负荷下高过出口温度与汽机经过手动设置偏置不同负荷下高过出口
63、温度与汽机DEHDEH来的温度需求值小选作为设定值，此设定来的温度需求值小选作为设定值，此设定值与高过出口实际温度偏差调节输出加上煤水比例偏差的前馈作为锅炉主汽二级减温水控制校正信号。值与高过出口实际温度偏差调节输出加上煤水比例偏差的前馈作为锅炉主汽二级减温水控制校正信号。 40第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 4 4、当当任任意意锅锅炉炉主主汽汽二二级级减减温温水水调调节节
64、门门开开度度大大于于2%2%，联联开开二二级级减减温温水水截截止止阀阀；当当两两侧侧锅锅炉炉主主汽汽二二级级减减温水调节门开度都小于温水调节门开度都小于0.5%,0.5%,延时延时1010秒，联关二级减温水截止阀。秒，联关二级减温水截止阀。 5 5、甲侧锅炉主汽二级减温水自动投入方法：、甲侧锅炉主汽二级减温水自动投入方法： 在在画画面面选选择择 “ “1A”1A”，选选中中标标签签1MASHTM/A19701MASHTM/A1970（描描述述：SHTR SHTR STG STG DSHR DSHR CTL CTL STASTA（S-AS-A）主主汽汽二二级级A A侧减温水控制站侧减温水控制站)
65、 ) 操作面板，检查无操作面板，检查无 “ “强制手动信号强制手动信号” ”，在操作键盘按，在操作键盘按“ “AUTO”AUTO”，自动即可投入。，自动即可投入。 自动投入后在画面选择自动投入后在画面选择 “ “1B”1B”，显示标签名：，显示标签名：1MASHTREM1804 1MASHTREM1804 描述：描述：SHTR STG OUT TEM SP SHTR STG OUT TEM SP BIAS(BIAS(主汽二级减温水出口温度设定偏置主汽二级减温水出口温度设定偏置) ) 操作面板上，在操作键盘按操作面板上，在操作键盘按“ “SET”SET”，即可直接输入设定偏置。，即可直接输入设定
66、偏置。 41第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University主汽主汽A A A A侧二级减温控制系统侧二级减温控制系统42第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University5-4 5-4 5
67、-4 5-4 再热蒸汽温度控制策略再热蒸汽温度控制策略43第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 再热汽温的控制，一般以采用烟气控制的方式为主，这比采用喷水控制有较高的热经济性。实际采再热汽温的控制，一般以采用烟气控制的方式为主，这比采用喷水控制有较高的热经济性。实际采用的烟气控制方式由变化烟气挡板位置，采用用的烟气控制方式由变化烟气挡板位置，采用烟气再循环烟气再循环，摆动喷燃器角
68、度摆动喷燃器角度和采用和采用多层布置圆形燃烧器多层布置圆形燃烧器，汽汽汽热交换器汽热交换器和和蒸汽旁通蒸汽旁通等方法。等方法。一、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统一、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统 采用烟气采用烟气挡板挡板需把尾部烟道分成两个并联烟道，在主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温需把尾部烟道分成两个并联烟道，在主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器。在低温过热器下面布置省煤器，调温挡板则布置在工作条件较好的省煤器下面。主，旁两侧挡过热器。在低温过热器下面布置省煤器，调温挡板则布置在工作条件较好的省煤器下面。主，旁两侧挡板的动作是相反的，即再热器侧开，过热器侧关，
69、反之亦然。板的动作是相反的，即再热器侧开，过热器侧关，反之亦然。44第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University1. 1. 系统结构系统结构采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统如采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统如左图。左图。2. 2. 工作原理工作原理 再热汽温作为主信号再热汽温作为主信号( (被调量被调量) )，左侧通过，左侧通过加法器，调节器去调节烟气挡板，右侧去加法器，调节器去调节
70、烟气挡板，右侧去调节喷水。正常时主要靠烟气挡板来调节调节喷水。正常时主要靠烟气挡板来调节再热汽温，两个函数发生器用以修正挡板再热汽温，两个函数发生器用以修正挡板的非线性，反相器是用以使两个挡板反向的非线性，反相器是用以使两个挡板反向动作动作( (即一开一关即一开一关) )。图图6-12 6-12 6-12 6-12 烟气档板控制再热汽温控制系统烟气档板控制再热汽温控制系统45第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric
71、Power University二、采用烟气再循环控制二、采用烟气再循环控制图图6-13 6-13 烟气再循环装置烟气再循环装置1. 1. 基本原理：基本原理： 利用再循环风机从烟道尾部抽取低温烟气进入炉利用再循环风机从烟道尾部抽取低温烟气进入炉膛底部，从而改变辐射受热面与对流受热面的吸收膛底部，从而改变辐射受热面与对流受热面的吸收比例比例，以达到调温目的。被控对象的动态特性与再，以达到调温目的。被控对象的动态特性与再循环烟气量，烟气抽出位置及送入炉膛位置等因素循环烟气量，烟气抽出位置及送入炉膛位置等因素有关。一般说来，从省煤器出口抽取烟气，把有关。一般说来，从省煤器出口抽取烟气，把它送入炉膛
72、底部冷灰斗，这样的烟气再循环能够有效地起调节再热汽温的作用。它送入炉膛底部冷灰斗，这样的烟气再循环能够有效地起调节再热汽温的作用。46第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 2. 2. 系统分析系统分析 烟气再循环对主汽温度产生正向影响，即调高再热汽温时，同时主汽温度升高。另外，烟气再循烟气再循环对主汽温度产生正向影响，即调高再热汽温时，同时主汽温度升高。另外，烟气再循环对主汽压力
73、和蒸汽流量也要造成扰动。若由于某种原因再热汽温升高，这时起升温作用的烟气再循环对主汽压力和蒸汽流量也要造成扰动。若由于某种原因再热汽温升高，这时起升温作用的烟气再循环装置显然是不需要投入的，只能用事故喷水进行再热汽温控制。对停运的再循环烟道来说，炉膛内环装置显然是不需要投入的，只能用事故喷水进行再热汽温控制。对停运的再循环烟道来说，炉膛内的高温烟气可能经挡板缝隙倒流入再热循环烟道而破坏设备。故在停运时，应自动打开热风门，引入的高温烟气可能经挡板缝隙倒流入再热循环烟道而破坏设备。故在停运时，应自动打开热风门，引入压力稍高的热风将烟道封锁，以防高温炉烟倒入。压力稍高的热风将烟道封锁，以防高温炉烟倒
74、入。 47第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （1 1）再热汽温与给定值的偏差进入）再热汽温与给定值的偏差进入调节器，然后经加法器和手调节器，然后经加法器和手/ /自动平衡自动平衡组件改变再循环烟气量以控制再热汽组件改变再循环烟气量以控制再热汽温，在加法器中引入送风量信号温，在加法器中引入送风量信号V V和再和再热循环烟气量信号热循环烟气量信号V VG G作为前馈控制信作为前馈
75、控制信号。送风量号。送风量V V反映了锅炉负荷的大反映了锅炉负荷的大3. 3. 工作过程工作过程小，同时能提前反映汽温的变化，小，同时能提前反映汽温的变化， V V增加时，汽温升高，故增加时，汽温升高，故V V按负向送入加法器。按负向送入加法器。48第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University （2 2）函数发生器用以修正风量和再循环烟气量之间的关系。风量增加时，相应的烟气再循环量应减）
76、函数发生器用以修正风量和再循环烟气量之间的关系。风量增加时，相应的烟气再循环量应减少。乘法器采用烟温信号修正循环烟量。少。乘法器采用烟温信号修正循环烟量。 （3 3）当再热蒸汽超温时，比较器输出负值。调节器输出负信号关烟气再循环挡板，烟气再循环失去）当再热蒸汽超温时，比较器输出负值。调节器输出负信号关烟气再循环挡板，烟气再循环失去调温作用。同时两个反相器将有正输出，右侧将打开喷水控制，左侧打开热风门，用热风将循环烟道封调温作用。同时两个反相器将有正输出，右侧将打开喷水控制，左侧打开热风门，用热风将循环烟道封住，防止高温炉烟倒入再循环烟道，烧坏设备。住，防止高温炉烟倒入再循环烟道，烧坏设备。49
77、第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University三、汽三、汽汽热交换器再热汽温控制汽热交换器再热汽温控制 采用汽采用汽汽热交换器进行再热汽温控制是属于蒸汽旁通的一种，它是在炉外设置一组用一次蒸汽汽热交换器进行再热汽温控制是属于蒸汽旁通的一种，它是在炉外设置一组用一次蒸汽来加热再热汽的热交换器，利用三通阀改变流经热交换器的再热蒸汽量来控制再热汽温。来加热再热汽的热交换器，利用三通阀改变流经热交
78、换器的再热蒸汽量来控制再热汽温。 汽汽汽热交换器的调整范围很小，还必须辅以喷水。汽热交换器的调整范围很小，还必须辅以喷水。50第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University5-5 5-5 5-5 5-5 再热蒸汽温度控制系统实例分析再热蒸汽温度控制系统实例分析51第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China
79、 Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 一、锅炉再热器事故减温水控制一、锅炉再热器事故减温水控制 1 1、下下列列情情况况下下锅锅炉炉再再热热器器事事故故减减温温水水调调节节门门强强制制手手动动：高高温温再再热热器器出出口口温温度度设设定定值值信信号号故故障障、机机组组目目标标负负荷荷信信号号故故障障、高高温温再再热热器器入入口口温温度度信信号号故故障障。当当锅锅炉炉MFTMFT动动作作，锅炉再热器事故减温水调节门强制手动并关闭至锅炉再热器事故减温水调节门强制手动并关闭至0%0%。 2 2、经经过过锅锅炉炉
80、再再热热器器烟烟气气挡挡板板开开度度修修正正的的不不同同负负荷荷下下高高温温再再热热器器出出口口温温度度设设定定值值，此此设设定定值值与与高高温温再再热热器器出出口口实实际际温温度度偏偏差差经经调调节节器器输输出出作作为为锅锅炉炉再再热热器器事事故故减减温温水水控控制制信信号。号。52第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 3 3、当当任任意意锅锅炉炉再再热热器器事事故故减减温温水
81、水调调节节门门开开度度大大于于2%2%，联联开开再再热热器器事事故故减减温温水水截截止止阀阀；当当两侧锅炉再热器事故减温水调节门开度都小于两侧锅炉再热器事故减温水调节门开度都小于0.5%,0.5%,延时延时1010秒联关再热器事故减温水截止阀。秒联关再热器事故减温水截止阀。 4 4、甲侧锅炉再热器事故减温水自动投入方法：、甲侧锅炉再热器事故减温水自动投入方法： 在画面选择在画面选择 “ “1A”1A”，选中标签名：，选中标签名：1MARHTM/A3370 1MARHTM/A3370 描述：描述：RHTR DSHR STL STATION(RHTR DSHR STL STATION(再再热器事故
82、减温控制站热器事故减温控制站) ) 操作面板，检查无操作面板，检查无 “ “强制手动信号强制手动信号” ”，在操作键盘按，在操作键盘按“ “AUTO”AUTO”，自动即，自动即可投入。可投入。 53第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power UniversityA A A A侧再热器喷水控制系统侧再热器喷水控制系统54第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温
83、度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 二、锅炉再热器烟气挡板控制二、锅炉再热器烟气挡板控制 1 1、下下列列情情况况下下锅锅炉炉再再热热器器烟烟气气挡挡板板控控制制强强制制手手动动：高高温温再再热热器器甲甲侧侧、乙乙侧侧出出口口温温度度信信号号故故障障、机机组组目目标标负负荷荷信信号号故故障障。当当锅锅炉炉MFTMFT动动作作，锅锅炉炉主主锅锅炉炉再再热热器器烟烟气气挡挡板板强强制制手手动动并并开至开至50%50%。 2 2、根根据据机机组组负负荷荷自自动动给给出出高
84、高温温再再热热器器出出口口温温度度的的给给定定值值，再再加加上上运运行行人人员员的的手手动动设设置置偏偏置置形形成成最最终终再再热热器器出出口口温温度度设设定定值值，与与高高温温再再热热器器甲甲侧侧、乙乙侧侧出出口口温温度度大大选选的的偏偏差差经经调调节节输出控制锅炉再热器烟气挡板开度。输出控制锅炉再热器烟气挡板开度。55第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power University 3. 3. 锅炉再热
85、器烟气挡板自动投入方法：锅炉再热器烟气挡板自动投入方法： 在在画画面面选选择择 “ “1A”1A”，选选中中标标签签1MARHTM/A3070 1MARHTM/A3070 （描描述述：RHTR RHTR STM STM TEM TEM RGL RGL DMPR DMPR STL STL STASTA锅锅炉炉再再热热器器烟烟气气挡挡板板控控制制站站) ) 操操作作面面板板，检检查查无无 “ “强强制制手手动动信信号号” ”，在在操操作作键键盘盘按按“ “AUTO”AUTO”，自动即可投入。，自动即可投入。 自动投入后在画面选择自动投入后在画面选择 “ “1B”1B”，显示标签，显示标签1MARH
86、TREM3006 1MARHTREM3006 （描述：（描述：RHTR STM TEM RHTR STM TEM SP BIASSP BIAS再热器温度设定偏置再热器温度设定偏置) ) 操作面板上，在操作键盘按操作面板上，在操作键盘按“ “SET”SET”，即可直接输入设定偏置。，即可直接输入设定偏置。 56第五章第五章第五章第五章 锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系锅炉蒸汽温度控制系统统统统North China Electric Power UniversityNorth China Electric Power UniversityA A A A侧再热器烟气挡板控制系统侧再热器烟气挡板控制系统57人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
