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摘要：本文对如何改善汽温控制系统的调节品质进行了详细的论述，对汽温自动调节系统的改造调试有借鉴作用
关键词：一、二级减温；控制；逻辑；整定；调试
一 概述
过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。过热蒸汽温度过高或过低会显著地影响电厂的安全性和经济性。过热蒸汽温度过高，可能造成过热器、蒸汽管道和汽轮机高压部分产生过大的热膨胀变形而损坏；过热蒸汽温度过低，会引起热耗上升，并使轴向推力增大而造成推力轴承过载，还会引起汽轮机末级蒸汽湿度加，从而降低汽轮机的内效率，加剧对叶片的侵蚀。目前所采用的汽温控制方案主要包括串级控制、导前微分、相位补偿、分段式控制、温差控制等，但投运效果均不理想。基于上述因素，尽管国内外许多控制专家在这一方面做了很多研究，也提出了不少新的、先进的控制方案，但由于工程实现存在困难，应用甚少，火电厂汽温控制问题也一直未能彻底解决。鉴于此，我们对汽温自动调节系统进行了改造。
二、我厂汽温控制方案
针对汽温控制系统存在的问题，对目前所采用的常规的和先进的控制方案进行了分析，认为：常规控制方案无法克服系统的大滞后和诸多不确定的外扰因素；先进控制方案大多数依赖于对象的数学模型，而汽温对象特性的不确定性，使许多先进控制方案的工程实现存在较大的困难。要选定汽温控制方案,需要了解汽对象的动态恃性。根据过热器的工作过程可知,引起过热器出口蒸汽温度的变化因素很多,主要有三个如面,即:①蒸汽流量(负荷〉变化②减温水量变化③烟气热量变化。减温水对汽温的迟延比另外两个扰动下的迟延要大得多，其参数的整定往往较为复杂。我厂过热汽温的控制主要采取两级喷水减温的手段进行，根据其扰动特性，制定如下控制方案。
1采用分段控制
由于锅炉过热器管道较长，结构复杂，为了进一步改善控制品质，将主汽温控制采用分段控制，即通过一级和二级喷水，根据汽温控制特点，一、二级减温控制系统设置为独立的串级系统。
2采用信号导前控制
由于我厂汽温控制采用喷水减温的方式。为了克服控制通道的滞后和惯性，采用导前汽温信号。在喷水量的扰动下，导前汽温信号肯定比该段出口汽温能提前反映控制作用。因此，采用导前汽温信号，能改善汽温的控制质量和品质。
3 控制逻辑制定
根据上述分析，制定汽温控制系统框图如下：
其中，θ4为屏式过热器入口汽温，θ3为屏式过热器出口汽温，θ2为屏式过热器入口汽温，θ1为屏式过热器出口汽温。
1）一级减温
一级减温水控制系统的主要任务是保护处于高温区的过热器尤其是处于炉膛高温中的屏式过热器,同时协助改善二级减温控制系统的控制品质。因此,对于一级减温控制系统来说,以二段过热器出口汽温为被控变量或以一级减温器出口(二段过热器入口)汽温为被控变量,原则上都是可行的，我厂一级减温采用串级调节。（以甲侧为例）调节器SH2A_PID接受第二段过热器出口汽温θ3及第一级喷水减温器后和汽温θ4，去控制第一级喷水量QDR1以保持第二段过热器出口汽温θ3不变。为第二级喷水调节打下基础。其控制任务是清楚来自燃烧工况变化等方面的扰动。稳态时维持屏式过热器出口汽温等于给定值，防止屏式过热器超温，同时也作为主汽温度的粗调。具体控制逻辑图如下图一（以甲侧为例）
2）二级减温控制
二级减温控制采用串级调节，其控制逻辑与一级减温控制方式基本一样。（以甲侧为例）。调节器SHA1_PID接受主汽温θ1及第二级喷水减温器后汽温θ2，去控制第二级喷水量QDR2以保持主汽温θ1不变。其控制任务是清楚来自燃烧工况变化等方面的扰动。稳态时维持主汽温等于给定值，防止主汽温超温。控制逻辑图如下图二（以甲侧为例）
三 调试投运
1）品质要求
锅炉过热汽温是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数，过热汽温过高，容易烧坏过热器管子，也易使蒸汽管道、汽轮机某些部分产生过大的热膨胀变形而损坏；过热汽温过低，将会降低全厂热效率。汽温降低还会导致高压部分级的焓降减少，引起各级反动度增大；因此要求过热汽温的偏差不超过给定值（额定值）的±5℃。
2）一级汽温调节系统整定
锅炉过热汽温调节系统是一个串级汽温调节系统，由一级减温调节系统和二级减温调节系统分别组成。
甲侧一级减温自动调节系统主调SH2A_PID接受甲侧一级减温器入口温度信号（PV），作用为反作用；副调接受甲一级减温器出口温度信号（RSP），其PV为主调的输出，作用为正作用，副调的输出直接控制一级减温水阀门。
3）主汽温调节系统的整定
过热汽温调节系统的整定，核心环节是要保证主调的输出（0-600）与二级减温器出口温度之间快速平衡。偏差不能太大，但必须使主蒸汽温度偏离给定值时快速平衡（可增强微分作用）。
过热汽温调节系统的整定，不仅要注意主调、副调之间的快速平衡关系，还要找出调节系统中温度变化最快的测点，分别作为主、副调的前馈（feedforward）。
四 投运效果
经过精心对参数的整定和调试，主汽温度调节幅度一般在+3℃以内，使我厂汽温调节品质大大的得到了提高，提高了我厂机组的的安全性和经济性，并大大减轻了我厂运行人员的负担。
作者简介：
省份证号码：61010419790227xxxx
论文作者:王乐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签：系统论文; 蒸汽论文; 过热器论文; 温度论文; 方案论文; 我厂论文; 主调论文; 《电力设备》2017年第19期论文;