第六章火電廠過程控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例燃燒系統(tǒng)汽水系統(tǒng)電氣系統(tǒng)6.3鍋爐蒸汽溫度控制系統(tǒng)鍋爐出口過熱蒸汽溫度是蒸汽的重要質(zhì)量指標(biāo)，是整個(gè)鍋爐汽水通道中溫度最高的，直接關(guān)系到設(shè)備的安全和系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。過高，使金屬?gòu)?qiáng)度降低，影響設(shè)備安全；過低，使全廠熱效率顯著下降，每下降5oC使熱效率下降1%影響蒸汽溫度的因素：減溫水量QW

（控制量）蒸汽流量D煙氣熱量QH一、蒸汽溫度控制的任務(wù)鍋爐過熱蒸汽溫度控制的基本任務(wù)就是維持過熱器出口溫度在允許范圍內(nèi),保護(hù)設(shè)備安全，并使生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)、高效的持續(xù)運(yùn)行。2、煙氣側(cè)傳熱量擾動(dòng)對(duì)蒸汽溫度的影響

燃料量的增減，種類變化，送風(fēng)量、吸風(fēng)量的改變都將引起煙氣流速和煙氣溫度的變化，從而改變了傳熱情況，導(dǎo)致過熱器出口溫度的變化。由于煙氣傳熱量的改變是沿著過熱器長(zhǎng)度方向同時(shí)變化的，因此汽溫變化的延遲很小，一般在10-20s之間。

煙氣傳熱量可以作為控制量信號(hào)，但一般對(duì)于過熱蒸汽溫度控制較少使用。3、蒸汽量擾動(dòng)對(duì)蒸汽溫度的影響

(2)動(dòng)態(tài)特性

鍋爐負(fù)荷變化會(huì)引起蒸汽流量變化，蒸汽流量變化將改變過熱蒸汽和煙氣之間的傳熱條件，導(dǎo)致溫度變化。溫度響應(yīng)具有自平衡特性，由于蒸汽流量變化時(shí)，沿過熱管道長(zhǎng)度方向的各點(diǎn)溫度幾乎同時(shí)變化，因而慣性和延遲都比較小。(1)靜特性結(jié)構(gòu)不同的過熱器，靜特性不同：輻射式，D增加時(shí)，爐膛溫度升高較少，比D增加所需的熱量少，溫度降低。對(duì)流式，D增加時(shí)，煙氣量增加，出口溫度增高。實(shí)際中，兩種結(jié)構(gòu)是綜合應(yīng)用的，總的效果是增加。蒸汽量是鍋爐負(fù)荷的參數(shù)，不作為控制蒸汽溫度的信號(hào)1、汽溫單回路控制系統(tǒng)三、蒸汽溫度控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)入口的蒸汽溫度變化或減溫水出現(xiàn)擾動(dòng)，要等到出口溫度發(fā)生變化后，調(diào)節(jié)器才動(dòng)作，不能及時(shí)克服擾動(dòng)影響，過熱汽溫出現(xiàn)較大動(dòng)態(tài)偏差，所以單回路控制系統(tǒng)難以滿足控制要求和生產(chǎn)安全。3、導(dǎo)前微分汽溫控制系統(tǒng)（雙信號(hào)汽溫控制系統(tǒng)）導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)可等效為串級(jí)控制系統(tǒng)在采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的過熱汽溫自動(dòng)控制系統(tǒng)中，微分器和調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)一般取如下形式：

等效副調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)：一般TD遠(yuǎn)大于Ti(TDs>>1)

，因此等效副調(diào)節(jié)器可以近似簡(jiǎn)化為比例積分調(diào)節(jié)器：

此時(shí)可以根據(jù)對(duì)象導(dǎo)前區(qū)動(dòng)態(tài)特性和主汽溫動(dòng)態(tài)特性，按照串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定方法，分別求得等效副調(diào)節(jié)器和等效主調(diào)節(jié)器的各個(gè)參數(shù)。以某300MW汽輪發(fā)電機(jī)組的汽包鍋爐為例，其過熱蒸汽流程圖如下圖所示：二、采用煙氣擋板的再熱蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)通過改變煙氣擋板的開度來調(diào)節(jié)流過再熱器受熱面的煙氣分配比例，從而達(dá)到控制再熱蒸汽溫度的目的。煙道布置示意圖三、采用擺動(dòng)燃燒器的再熱蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)通過改變?nèi)紵鲀A角來改變爐膛火焰中心位置和爐膛出口煙氣溫度，使煙道中各受熱面的吸熱比例發(fā)生變化，從