課程設(shè)計--600mw超臨界火力發(fā)電機組再熱蒸汽控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計的題目是600MW超臨界機組再熱汽溫控制系統(tǒng)設(shè)計。通過對機組的再熱汽溫控制系統(tǒng)進行現(xiàn)場實地觀察、原理分析、可靠性論證，從而提出保證該系統(tǒng)長期穩(wěn)定處于協(xié)調(diào)控制的方案。</p><p>　　在大型機組中，新蒸汽在汽輪機高壓缸內(nèi)膨脹做功后，需再送回到鍋爐再熱器中加熱升溫，然后再送入汽輪機中、低壓缸

2、繼續(xù)做功。采取蒸汽中間再熱可以提高電廠循環(huán)熱效率，降低汽輪機末端葉片的蒸汽濕度，減少汽耗等。為了提高電廠的熱經(jīng)濟性，大型火力發(fā)電機組廣泛采用了蒸汽中間再熱技術(shù)。</p><p>　　再熱蒸汽溫度控制的意義與過熱蒸汽溫度控制一樣，是為了保證再熱器、汽輪機等熱力設(shè)備的安全，發(fā)揮機組的運行效率，提高電廠的經(jīng)濟性。再熱蒸汽溫度控制的任務(wù)，是保持再熱器出口蒸汽溫度在動態(tài)過程中處于允許的范圍內(nèi)，穩(wěn)態(tài)時等于給定值。</p

3、><p>　　在再熱蒸汽溫度控制中，由于蒸汽負荷是由用戶決定的，所以幾乎都采用改變煙氣流量作為主要控制手段，例如改變再循環(huán)煙氣流量，改變尾部煙道通過再熱器的煙氣分流量或改變?nèi)紵鳎ɑ鹱欤┑膬A斜角度。</p><p>　　本文是針對鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)進行的分析和設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)采用串級控制以提高系統(tǒng)的控制性能，在系統(tǒng)中采用了主控-串級控制的切換裝置，使系統(tǒng)可以適用于不同的工作環(huán)境。通過使用該

4、系統(tǒng)，可以使得鍋爐過熱器出口蒸汽溫度在允許的范圍內(nèi)變化，并保護過熱器營壁溫度不超過允許的工作溫度。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 再熱蒸汽，過熱蒸汽，串級，過熱蒸汽控制。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 引言3</b></p><p>　　1.1 設(shè)計

5、課題的目的、意義3</p><p>　　1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)背景3</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢4</p><p>　　第二章 再熱蒸氣控制系統(tǒng)設(shè)計方案5</p><p>　　2.1再熱蒸氣控制任務(wù)5</p><p&g

6、t;　　2.2再熱蒸氣控制方法5</p><p>　　2.2.1執(zhí)行器的選擇6</p><p>　　2.2.2變送器的選擇8</p><p>　　2.2.3控制器的選擇10</p><p>　　2.3再熱蒸氣控制總體方案12</p><p>　　第三章 再熱蒸汽溫度檢測控制系統(tǒng)16</p>&

7、lt;p>　　3.1 再熱蒸汽溫度檢測控制的意義與任務(wù)16</p><p>　　3.1 再熱蒸汽的特點16</p><p>　　3.3 再熱蒸汽溫度影響因素17</p><p>　　3.4 再熱蒸汽溫度控制方法手段17</p><p>　　3.5 再熱蒸汽溫度控制小結(jié)20</p><p><b&g

8、t;　　心得體會21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　1.1 設(shè)計課題的目的、意義</p><p>　　再熱蒸汽溫度控制的目的與過熱蒸汽溫度控制一樣，是為了保證再熱器、汽輪機等熱力設(shè)備的

9、安全，發(fā)揮機組的運行效率，提高電廠的經(jīng)濟性。再熱蒸汽溫度控制的任務(wù)，是保持再熱器出口蒸汽溫度在動態(tài)過程中處于允許的范圍內(nèi)，穩(wěn)態(tài)時等于給定值。</p><p>　　隨著時代的發(fā)展，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化對國民經(jīng)濟的發(fā)展有十分重大的意義。在火力發(fā)電廠中實現(xiàn)熱力過程自動化后能使機組安全、可靠、經(jīng)濟地運行。實現(xiàn)熱力過程自動化具有：（1）提高機組運行的安全可靠性；（2）提高機組運行的經(jīng)濟性；（3）減少運行人員，提高勞動生產(chǎn)率；

10、（4）改善勞動條件等特點。在大型機組中，新蒸汽在汽輪機高壓缸內(nèi)膨脹做功后，需再送回到鍋爐再熱器中加熱升溫，然后再送人汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功。采取蒸汽中間再熱可以提高電廠循環(huán)熱效率，降低汽輪機末端葉片的蒸汽濕度，減少汽耗等。為了提高電廠的熱經(jīng)濟性，大型火力發(fā)電機組廣泛采用了蒸汽中間再熱技術(shù)。因此，再熱器出口蒸汽溫度的控制成為大型火力發(fā)電機組不可缺少的一個控制項目。此外，再熱氣溫如果控制不好，容易造成再熱器高溫腐蝕，以及聯(lián)通管泄露等事故，

11、所以再熱氣溫的良好控制至關(guān)重要。某電廠在數(shù)年的運行中，由于負荷變化頻繁，一直存在微量噴水減溫器出口的再熱蒸汽溫度波動大的問題，出現(xiàn)的最大溫度變化超過140℃。由于再熱氣溫完全依賴噴水減溫調(diào)節(jié)，使減溫器后的蒸汽過熱度發(fā)生很大的波動，該點的蒸汽過熱度最大變化是由150℃快速降到接近飽和蒸汽溫度。由于蒸汽溫度變</p><p>　　1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1

12、 國內(nèi)背景</p><p>　　火力發(fā)電廠在我國電力工業(yè)中占有主要地位，是我國重點能源工業(yè)之一。大型火力發(fā)電機組在國內(nèi)外發(fā)展很快，我國現(xiàn)以300MW機組為骨干機組，并逐步發(fā)展600MW以上機組。目前，國外已經(jīng)建成單機容量1000MW以上的單元機組。</p><p>　　單元發(fā)電機組是有鍋爐、汽輪發(fā)電機和輔助設(shè)備組成的龐大的設(shè)備群。由于其工藝流程復雜，設(shè)備眾多，管道縱橫交錯，有上千個參數(shù)需要

13、監(jiān)視、操作或控制，而且電能生產(chǎn)還要求有高度的安全可靠性和經(jīng)濟性，因此，大型機組的自動化水平受到特別的重視。目前，采用以分散微機為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)（TDCS），組成一個完整的控制、保護、監(jiān)視、操作及計算等多功能自動化系統(tǒng)。 </p><p>　　我國自從70 年代發(fā)展125MW 等級的中間再熱大型電站鍋爐機組以來，緊接著有</p><p>　　200MW ，300MW 的國產(chǎn)機組問世，

14、 80 年代又相繼從國外引進各種300MW 以上的爐型，均無一例外為中間再熱機組，所以有關(guān)再熱汽溫調(diào)節(jié)問題也引起了鍋爐界同仁的關(guān)注。國產(chǎn)鍋爐的再熱汽調(diào)溫方式大致上經(jīng)歷了3個發(fā)展階段，即:</p><p>　　(1) 煙氣再循環(huán)調(diào)溫技術(shù)，早在70 年代上海鍋爐廠生產(chǎn)的配125MW 機組的400MW 鍋爐采用這一技術(shù), 其中多數(shù)是燃煤機組。</p><p>　　(2) 80年代中尾部分隔煙道擋

15、板再熱汽調(diào)溫方式得到鍋爐制造廠的青睞。</p><p>　　隨后成立的北京巴威公司生產(chǎn)的300MW 和600MW 鍋爐也采用了這種調(diào)溫方式。</p><p>　　(3) 80年代后期隨大型電站鍋爐引進美國CE公司技術(shù)后，以CE公司鍋爐技術(shù)特方式之一的擺動燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫，已作為300MW 等以上容量鍋爐的調(diào)溫手段。此外， 汽—汽熱交換面式減溫器也曾用于某些200MW 鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié)，

16、但受先天性缺陷的限制，如管組和閥門的泄漏、調(diào)溫幅度小和動態(tài)特性差等, 影響了其效能。近幾年來, 隨著各地工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,電力建設(shè)事業(yè)進展極快，各電廠均注重降低煤耗和發(fā)電成本, 爭取低價上網(wǎng), 而且由于地方電網(wǎng)裝機總量的增大， 一些200MW 甚至300MW 容量的機組作調(diào)峰運行已屢見不鮮，低負荷運行經(jīng)濟性已提上日程; 過去影響機組安全運行的問題多半已解決， 電廠領(lǐng)導和職能、運行管理人員所關(guān)心的已是“挖潛節(jié)能”， 故對于再熱汽調(diào)溫問

17、題已十分重視。</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　國內(nèi)的現(xiàn)狀是大部分執(zhí)行機構(gòu)老化或技術(shù)不夠先進，我們國內(nèi)有很好的控制理論和控制系統(tǒng)，但是到執(zhí)行機構(gòu)這里就出現(xiàn)問題了！就好像一個人有靈活的大腦，卻有笨拙的四肢，無法很好的支配一樣。彭城電廠再熱器控制系統(tǒng)就是一例，它就是以擺動燃燒器噴嘴為主要調(diào)節(jié)，微量噴水調(diào)節(jié)為輔助調(diào)節(jié)的控制手段。它的控制系統(tǒng)“軟件”沒有問

18、題，但是執(zhí)行機構(gòu)這個“硬件”就有問題了：如四角不能同時擺動、執(zhí)行機構(gòu)卡澀、燃燒器擺角下垂(出現(xiàn)單個燃燒器下垂，也有整組燃燒器下垂)，這些問題曾導致鍋爐運行中燃燒不穩(wěn)定，甚至造成鍋爐滅火。經(jīng)多次檢修處理，卻不能解決這些問題，不得不將燃燒器擺角固定在一定的角度，不再參與再熱汽溫調(diào)節(jié)。因此微量噴水調(diào)節(jié)就成為正常工況下汽溫調(diào)整的唯一手段。由于完全依賴噴水調(diào)節(jié)再熱汽溫，導致運行過程中所投入的減溫水量超過設(shè)計值。如在額定設(shè)計工況下減溫水用量是5.0

19、 t/h，實際中需投用減溫水量達到20～30 t/h。噴水量大幅度地頻繁變化，導致減溫器后的汽溫變化幅度超過規(guī)定范圍，對減溫器后的管道產(chǎn)生更大的熱應(yīng)力。</p><p>　　國內(nèi)發(fā)展趨勢是盡量恢復燃燒器擺角作為再熱汽溫的主調(diào)節(jié)手段；改善被控對象的控制品質(zhì)；負荷變化時，使再熱汽溫盡可能穩(wěn)定。</p><p>　　第二章 再熱器氣溫控制系統(tǒng)設(shè)計方案</p><p>　　

20、2.1再熱蒸汽控制任務(wù)</p><p>　　為了提高大容量、高參數(shù)機組的循環(huán)效率，并防止汽輪機末級蒸汽帶水，需采用中間再熱系統(tǒng)。提高再熱汽溫對于提高循環(huán)熱效率是十分重要的，但受金屬材料的限制，目前一般機組的再熱蒸汽溫度都控制在560℃以下。另一方面，在鍋爐運行中，再熱器出口溫度更容易受到負荷和燃燒工況等因素的影響而發(fā)生變化，而且變化的幅度也較大，如果不進行控制，可能造成中壓缸轉(zhuǎn)子與汽缸較大的熱變形，引起汽輪機振動

21、。</p><p>　　再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的任務(wù)是將再熱蒸汽溫度穩(wěn)定在設(shè)定之上。此外，在低負荷、機組甩負荷或汽輪機跳閘時，保護再熱器不超溫，以保證機組的安全運行。</p><p>　　2.2 再熱蒸汽控制方法</p><p>　　再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用調(diào)節(jié)延期擋板，擺動火嘴和噴水減溫的控制方式。 </p><p>　　按設(shè)計，再熱蒸汽溫度正常

22、情況下由煙氣擋板的擺動來控制。也就是說一般以采用煙氣控制的方式為主，這比采用噴水控制有較高的熱經(jīng)濟性。 </p><p>　　1.采用煙氣擋板控制再熱汽溫的控制系統(tǒng)</p><p>　　采用煙氣擋板需把尾部煙道分成兩個并聯(lián)煙道，在主煙道中布置低溫再熱器，旁路煙道中布置低溫過熱器。在低溫過熱器下面布置省煤器，調(diào)溫擋板則布置在工作條件較好的省煤器下面。主，旁兩側(cè)擋板的動作是相反的，即再熱器側(cè)開

23、，過熱器側(cè)關(guān)，反之亦然。</p><p><b>　　2、擺動火嘴：</b></p><p>　　擺動燃燒器火嘴傾角是設(shè)計用來調(diào)節(jié)再熱汽溫的正常手段，它是一個帶前饋信號的單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在鍋爐A，B側(cè)末級再熱器出口聯(lián)箱上各裝有兩個出口蒸汽溫度測點，可由運行人員在OIS上手動選擇每側(cè)的某一測點或兩個測點的平均值作為本次再熱汽溫控制使用。</p><p

24、>　　根據(jù)主蒸汽流量經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的隨機組負荷變化的再熱汽溫設(shè)定值，與運行人員手動設(shè)定值經(jīng)小值選擇器后與再熱蒸汽測量值進行比較，偏差進入控制器。控制器設(shè)計為SMITH預(yù)估器和PID調(diào)節(jié)器互相切換的方式，兩者只能由一個起控制作用，可由熱控工程師通過軟件調(diào)節(jié)。為了提高再熱汽溫在外擾下的調(diào)節(jié)品質(zhì)，控制回路設(shè)計了機組負荷和送風量經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的前饋信號。根據(jù)再熱汽溫的偏差經(jīng)控制器的控制運算后在加上前饋信號，形成了對燃燒器火嘴傾角的控制

25、指令，這個指令信號分四路并列輸出去驅(qū)動爐膛四角的燃燒器火嘴傾角。當進行爐膛吹掃時，火嘴傾角將被自動連鎖到水平位置。</p><p><b>　　3、噴水減溫：</b></p><p>　　噴水減溫只起輔助或保護性質(zhì)的減溫作用。每側(cè)的再熱汽溫有兩個測量信號，當擺動火嘴在自動控制狀態(tài)時，噴水減溫的再熱汽溫設(shè)定在擺動火嘴控制系統(tǒng)設(shè)定值的基礎(chǔ)上加上根據(jù)擺動火嘴控制指令經(jīng)函數(shù)發(fā)

26、生器給出的偏置量，意在當擺動火嘴有調(diào)節(jié)與低時抬高噴水減溫控制系統(tǒng)設(shè)定值以確保噴水減溫閥門關(guān)死。當擺動火嘴控制指令接近下限而將失去調(diào)節(jié)余地時，該偏置量應(yīng)該減小到零以便再熱汽溫偏高時噴水閥門接替擺動火嘴的減溫手段。</p><p>　　由于噴水減溫系統(tǒng)只是設(shè)計用作輔助調(diào)節(jié)手段，故系統(tǒng)設(shè)計比較簡單，再熱汽溫設(shè)定值與測量值的偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)器后直接作為噴水減溫閥門開度指令，控制器未設(shè)計SMITH預(yù)估器，也未設(shè)計任何前饋信

27、號</p><p>　　2.2.1執(zhí)行器的選擇</p><p><b>　　一、作用 </b></p><p>　　控制機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)合稱執(zhí)行器，它是電廠熱工自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。執(zhí)行器接受控制器或人工給定的控制信號。將其進行功率放大，并轉(zhuǎn)換為輸出軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)角或直線位移，連續(xù)或斷續(xù)地推動各種控制機構(gòu)。如控制閥(或調(diào)節(jié)閥)、擋板，以完成對

28、各種參量的控制。</p><p><b>　　二、分類</b></p><p>　　執(zhí)行器根據(jù)所使用的能源形式，可分成氣動、電動和液動三大類。氣動執(zhí)行器是利用壓縮空氣作為能源；電動和液動執(zhí)行器分別利用電和高壓液體作為能源。在火電廠中，氣動和電動使用較多，液動使用較少。</p><p>　　執(zhí)行器根據(jù)輸出位移量的不同，又分為角位移(或角行程)執(zhí)行

29、器和線位移(或直行程)執(zhí)行器。</p><p><b>　　三、特點及應(yīng)用</b></p><p><b>　　1．電動執(zhí)行器</b></p><p>　　(1)采用電源為動力， 使用方便，無需特殊的氣源和空氣凈化裝置。電源消失時，能保持原來位置。</p><p>　　(2)可以遠距離傳輸信號，電纜

30、的安裝比氣管方便。且便于檢查。</p><p>　　(3)體積小、推力較大、定位精度高、反應(yīng)快、滯后時間短。 </p><p>　　(4)與計算機控制系統(tǒng)連接方便。而且本身也可智能化(內(nèi)裝微處理機)，智能電動執(zhí)行器是執(zhí)行器的發(fā)展方向。</p><p>　　電動執(zhí)行器的缺點是結(jié)構(gòu)復雜，價格較高，不適用于防火防爆場合，頻繁啟停易損害電機或閥門。</p>&

31、lt;p>　　目前，在火電廠中應(yīng)用的電動執(zhí)行器，除DDZ-I、Ⅱ型外，還有引進型電動執(zhí)行器。如：德國西門子的M76346系列和MAM393系列、法國伯納德的SD系列、英國羅托克M系列和A系列。此外，還有DDZ—S型智能電動執(zhí)行器等。</p><p><b>　　2．氣動執(zhí)行器</b></p><p>　　氣動執(zhí)行器的主要優(yōu)點是；結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、價格便宜、

32、維護方便、運行平穩(wěn)、不損壞閥門或設(shè)備、負載能力大、天然防火防爆；缺點是：體積大、不便與計算機控制系統(tǒng)連接、需要氣源和空氣凈化裝置、氣信號不便遠傳。氣動執(zhí)行器主要有薄膜式和活塞式兩大類，并以薄膜式應(yīng)用最廣。在電廠氣動基地式自動控制系統(tǒng)中，常采用這類執(zhí)行器。氣動活塞式執(zhí)行器由氣缸內(nèi)的活塞輸出推力，并容易制造成長行程的執(zhí)行器。所以，氣動活塞式執(zhí)行器特別適用于高靜壓、高差壓以及需要較大推力和位移(轉(zhuǎn)角或直線位移)的工藝場合，如火電廠中的給水、減

33、溫水控制閥和送、引風擋板開度的控制。常用的型號為；ZSLD-A、ZSZ、ZSL及MDQZ型，此外還有從國外引進的氣動執(zhí)行器。</p><p><b>　　3．液動執(zhí)行器</b></p><p>　　液動執(zhí)行器的優(yōu)缺點與氣動執(zhí)行器基本相同，只是它的響應(yīng)速度更快，輸出推力更大，在電廠中常作為汽輪機控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，如電液伺服執(zhí)行器(簡稱EH)。</p>&l

34、t;p>　　執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備。因此，只有了解和掌握執(zhí)行器的作用、特點、工作原理和維修調(diào)整技能，才能保證熱工自動控制系統(tǒng)的安全投入，使火電機系統(tǒng)機組安全運行。</p><p>　　在本系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，是按照控制器所給定的信號大小和方向，改變閥的開度，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)流量的裝置。</p><p>　　調(diào)節(jié)閥的口徑的大小，直接決定著控制介質(zhì)流過它的能力。為

35、了保證系統(tǒng)有較好的流通能力，需要是控制閥兩端的壓降在整個管線的總壓降占有較大的比例。在正常工況下，一般要求調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)處于15%～85%之間，應(yīng)具體根據(jù)實際需要的流通能力的大小進行選擇。</p><p>　　調(diào)節(jié)閥按驅(qū)動方式可分為：氣動調(diào)節(jié)閥、電動調(diào)節(jié)閥和液動調(diào)節(jié)閥，即以壓縮空氣為動力源的氣動調(diào)節(jié)閥，以電為動力源的電動調(diào)節(jié)閥，以液體價值壓力為動力源的液動調(diào)節(jié)閥，由于生產(chǎn)現(xiàn)場有防爆要求，所以應(yīng)選擇氣動執(zhí)行器。<

36、;/p><p>　　調(diào)價閥的開、關(guān)形式需要考慮到以下幾種因素：</p><p>　　〔1〕生產(chǎn)安全角度：當起源供氣中斷，或調(diào)節(jié)閥出故障而無輸出等情況下，應(yīng)該確保生產(chǎn)設(shè)備的安全，不至發(fā)生事故；</p><p>　　〔2〕保證產(chǎn)品質(zhì)量：當發(fā)生控制閥處于無源狀態(tài)而恢復到初始位置時，產(chǎn)品的質(zhì)量不應(yīng)降低；</p><p>　　〔3〕盡可能的降低原料、產(chǎn)品、

37、動力耗損；</p><p>　　〔4〕從介質(zhì)的特點考慮。</p><p>　　2.2.2變送器的選擇</p><p>　　熱電偶溫度變送器與各種測溫熱電偶配合使用，可將溫度信號線性地轉(zhuǎn)換成為4～20mADC電流信號或1～5VDC電壓信號輸出，它是由量程單元和放大單元兩部分組成的。</p><p>　　熱電偶溫度變送器的主要特點是采用非線性負反

38、饋回路來實現(xiàn)線性變化。這個特殊的性質(zhì)反饋回路能按照熱電偶溫度－毫伏信號間的非線性關(guān)系調(diào)整反饋電壓，以保證輸入溫度t與整機輸出 或 間的線性關(guān)系。</p><p>　　零點調(diào)整、量程調(diào)整電路的工作原理與直流毫伏變送器大致相仿。所不同的是：在熱電偶溫度變送器的輸入回路中增加了由銅電阻 等元件組成的熱電偶冷端溫度補償電路；同時把調(diào)零電位器 移動到了反饋回路的支路上；在反饋回路中增加了運算放大器 等組成的線性化電路起線性

39、化作用，圖1熱電偶溫度變送器所示。</p><p>　　由于鍋爐爐膛內(nèi)的溫度值較高，所以選用的熱電偶變送器的溫度測量值必須達到要求，這里，我選用的是DBW-1150型熱電偶溫度變送器。</p><p>　　DBW-1150型熱電偶溫度變送器是DDZ-III系列儀表的主要品種。本溫度變送器用熱電偶作為測溫元件，將被測溫度線性地轉(zhuǎn)換成標準信號1-5VDC或4-20mADC輸出，供給指示、記錄、

40、凋節(jié)器、計算機等自動化監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　圖1熱電偶溫度變送器</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　●輸 入： 標準熱電偶 </p><p>　　●輸 出： 輸出電流：4～20mADC</p><p>　　輸出電壓：1～5VDC</

41、p><p><b>　　輸出電阻：250Ω</b></p><p>　　允許負載變化范圍：100Ω</p><p>　　●量 程： 0～1600℃</p><p>　　●冷端補償誤差： ≤1℃</p><p>　　●溫度漂移： ≤0.1×基本誤差/1℃</p><p

42、>　　●絕緣電阻： 電源、輸入與輸出端子間≤100MΩ </p><p>　　●絕緣強度： 電源/輸入/輸山端子間1500VAC/分鐘 </p><p>　　●工作條件： 環(huán)境溫度：0～50℃ 相對濕度：≤90%（RH）</p><p>　　●電源電壓： 24VDC±5%</p><p>　　●功 耗： ＜2

43、W</p><p>　　●防爆等級： IICT6</p><p>　　●重 量： ＜2Kg</p><p>　　2.2.3 控制器的選擇 </p><p>　　（1）采用模擬控制器:DDZ－III型調(diào)節(jié)器</p><p>　　控制器的輸入信號為1～5V的測量信號。設(shè)定信號有內(nèi)設(shè)定和外設(shè)定兩種。內(nèi)設(shè)定信號為1

44、～5V，外設(shè)定信號為4～20mA。測量信號和設(shè)定信號通過輸入電路進行減法運算，輸出偏差到比例積分微分電路進行比例積分微分運算后，由輸出電路轉(zhuǎn)換為4～20mA信號輸出。手動電路和保持電路附于比例積分微分電路之中，手動電路可實現(xiàn)軟手動和硬手動兩種操作，當處于軟手動狀態(tài)時，用手指按下軟手動操作鍵，使控制器輸出積分式上升或下降，當手指離開操作鍵時，控制器的輸出值保持在手指離開前瞬間的數(shù)值上，當控制器處于硬手動狀態(tài)時，移動硬手動操作桿，能使控制器

45、的輸出快速改變到需要的數(shù)值，只要操作桿不動，就保持這一數(shù)值不變。由于有保持電路，使自動與軟手動相互切換，硬手動只能切換到軟手動，都是無平衡無擾動切換，只有軟手動和自動切換到硬手動需要事先平衡才能實現(xiàn)無擾動切換。</p><p>　　如果是全刻度指示控制器，測量信號和設(shè)定信號的指示電路分別把1～5V電壓信號轉(zhuǎn)化為1～5mA電流信號用雙針指示器分別指示測量信號和設(shè)定信號。當控制器出現(xiàn)故障需要把控制器從殼體中取出檢查時

46、，可以把便攜式手動操作器插入手動操作插孔，以實現(xiàn)手動操作。</p><p>　　圖中的4～20mA輸出信號通過精密電阻轉(zhuǎn)化為1～5V電壓反饋到控制器的輸入端，使控制器形成了自閉系統(tǒng)，提高了控制器的運算精度。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求，采用WHSPL型調(diào)節(jié)器。</p><p>　　DDZ―Ⅲ基型控制器框圖</p><p><b

47、>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　●統(tǒng)一標準信號：1-5VDC或4-20mADC。</p><p>　　●控制精度為<0.5%。</p><p>　　●負載電阻250～750Ω。</p><p>　　●比例度2％～500％。</p><p>　　●積分時間0.01～2.5min與0.

48、1～25min。</p><p>　　●微分時間0.04～10min。</p><p>　　●電源：220±10%AC，0.2A。</p><p><b>　　●PID參數(shù)范圍：</b></p><p>　?。?）給定值-6.9%—106.9%</p><p>　　（2）比例帶0.0—7

49、99.9%</p><p>　?。?）積分時間0.0—99.9%分</p><p>　　（4）微分時間0.0—99.9%分</p><p>　?。?）采樣周期200毫秒</p><p>　?。?）本設(shè)計采用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，其工作原理：當氣室輸入了0.02～0.10MPa信號壓力之后，薄膜產(chǎn)生推力，使推力盤向下移動，壓縮彈簧，帶動推桿、閥桿、閥

50、芯向下移動，閥芯離開了閥座，從而使壓縮空氣流通。當信號壓力維持一定時，閥門就維持在一定的開度上。</p><p>　　氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)可以分為兩部分，上面是執(zhí)行機構(gòu)，下面是調(diào)節(jié)機構(gòu)。它主要由膜片、彈簧、推桿、閥芯、閥座等零部件組成。當來自控制器的信號壓力通入到薄膜氣室時，在膜片上產(chǎn)生一個推力，并推動推桿部件向下移動，使閥芯和閥座之間的空隙減小，流體受到的阻力增大，流量減小。推桿下移的同時，彈簧受壓產(chǎn)生反作用力

51、，直到彈簧的反作用力與信號壓力在膜片上產(chǎn)生的推力相平衡為止，此時，閥芯與閥座之間的流通面積不再改變，流體的流量穩(wěn)定。</p><p>　　出于安全的原因，在此次設(shè)計中使用VBD氣動端面密封蝶閥，VBD氣動端面密封蝶閥是一種重量輕，結(jié)構(gòu)簡單的后座式端面密封蝶閥。閥體、閥板均用鋼板焊接或鑄造加工而成。適用于低壓狀態(tài)的空氣或其他氣體的流量、壓力控制。本產(chǎn)品符合GB/T4213-92標準。</p><

52、p><b>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　●型　　式：　 扁平式焊接或鑄造閥體</p><p>　　●公稱通徑：　 125～2000mm（5″～80″）</p><p>　　●公稱壓力： PN0.25、0.6、1.0、1.6MPa</p><p>　　JIS2K、 JIS5K、JIS10K&

53、lt;/p><p><b>　　ANSI 150</b></p><p>　　●連 接 型 式： 法蘭式：125～2000mm（8″～80″）密封面型式：RF</p><p>　　●材　　 料： 25#、SUS304、SUS316、高溫耐熱鋼Ni25Mo等</p><p>　　●標 準 型： 適用

54、-5～200℃，公稱通徑DN550以下。</p><p>　　●外 部 承 型： 公稱通徑DN600以上；公稱通徑DN550以下，溫度200～600℃。</p><p>　　●壓 蓋 形 式： 螺栓壓緊式</p><p>　　●填 料： 聚四氟乙烯、 聚四氟乙烯石棉（常溫用）、 柔性石墨（中溫、高</p><p&

55、gt;<b>　　溫閥內(nèi)組件）</b></p><p>　　●額定行程： 全開60°或全開90°　</p><p>　　●閥板材料：　 25#、SUS304、SUS316等</p><p>　　●旋轉(zhuǎn)軸材料：　SUS630、SUS304、SUS316</p><p>　　●閥體、閥板密封形式

56、 端面密封型</p><p><b>　　執(zhí)行機構(gòu)</b></p><p>　　●型　　式　 氣缸活塞執(zhí)行機構(gòu)</p><p>　　●供氣壓力　500kPa</p><p>　　●氣源接口　G1/8"、G1/4"、G3/8"、G1/2"、</p><p&g

57、t;　　●環(huán)境溫度　0～＋70℃</p><p>　　●閥作用型式　根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)軸之間鍵連接位置不同，可實現(xiàn)閥的氣—關(guān)式或氣—開式</p><p>　　●閥門安裝方式 閥桿應(yīng)水平地安裝在配管上。若安裝方式發(fā)生變化，請予以注明。</p><p><b>　　附　　件　</b></p><p>　　●定位器、空氣過

58、濾減壓器、保位閥、行程開關(guān)、閥位傳送器、手輪機構(gòu)等</p><p>　　2.3再熱蒸氣控制總體方案</p><p>　　蒸汽再熱器是鍋爐的重要組成部分，它的作用是將在汽輪機高壓缸作功后的蒸汽再次加熱到新蒸汽溫度，然后送入汽輪機中壓缸繼續(xù)作功，經(jīng)過再熱循環(huán)，一方面可以進一步提高循環(huán)熱效率，另一方面可以使汽輪機末級葉片的蒸汽濕度控制在允許的范圍內(nèi)，其調(diào)節(jié)用溫度測點和執(zhí)行機構(gòu)接線如圖所示。<

59、;/p><p>　　再熱汽循環(huán)可以降低汽輪機末端葉片的蒸汽濕度，降低消耗，提高電廠的熱效率，高壓缸做功以后的乏汽，回到鍋爐后，主要提高蒸汽的干度，進入汽輪機做功，對汽輪機不會產(chǎn)生損壞，控制再熱溫度的目的也就在于此，提高機組的熱效率，降低汽輪機低壓部分蒸汽帶水。電廠控制再熱器溫度的手段有兩大部分，一部分為控制熱風擋板的位置來控制再熱汽溫，另一部分為控制再熱噴水量來控制再熱汽溫。</p><p>

60、<b>　　1、系統(tǒng)構(gòu)成：</b></p><p>　　再熱汽溫控制系統(tǒng)外圍設(shè)備包括再熱減溫出口溫度TE0601A、TE0601B溫度元件，再熱器壓力信號PT0501變送器，再熱器噴水流量信號為PDT2123差壓變送器，再熱器出口溫度信號分別為TE0691A、TE0691B溫度元件，A側(cè)熱風注入信號分別為PDT7107AA、PDT7107AB，B側(cè)熱風注入信號分別為PDT7107BA、PDT

61、7107BB差壓變送器，應(yīng)確保量程合適、測量正確、CRT顯示正常，再熱減溫執(zhí)行器BN0601、熱風注入擋板CD7107A、CD7107B，執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)確保動作方向正確，行程時間和行程誤差合適。</p><p><b>　　2、噴水減溫控制：</b></p><p>　　在噴水減溫控制回路中，被調(diào)主參數(shù)為再熱器出口溫度二取大的信號，被調(diào)副參數(shù)為再熱器減溫噴水出口溫度二取小

62、的信號，細調(diào)參數(shù)為PDT2123差壓信號經(jīng)開方處理的再熱器噴水流量信號。</p><p>　　再熱汽溫噴水調(diào)節(jié)閥采用的是串級三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，再熱汽溫度為主信號，噴水出口溫度為輔助信號，噴水流量為細調(diào)信號，內(nèi)回路調(diào)節(jié)器根據(jù)減溫水流量和減溫器出口溫度的變化來動作噴水調(diào)節(jié)閥，減少這些信號擾動對再熱汽溫主信號的影響；當再熱汽溫主信號偏離給定值時，外回路主調(diào)節(jié)器發(fā)出校正信號往動作噴水閥，適當?shù)馗淖儑娝?，維持再熱汽溫主信號

63、基本即是給定值。</p><p><b>　　3、熱風注進控制：</b></p><p>　　在熱風注進控制回路中，被調(diào)主參數(shù)為再熱器出口溫度二取大的信號，被調(diào)副參數(shù)為單側(cè)熱風注進差壓信號經(jīng)開方后，二取均值作為單側(cè)熱風注進流量信號。</p><p>　　熱風注進控制回路是串級三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在主回路中，當系統(tǒng)中由于某種擾動使再熱蒸汽出口溫度上升

64、時，主調(diào)節(jié)器進口丈量信號將上升，由于調(diào)節(jié)器C-1模塊為反作用，所以在設(shè)定值不變的情況下，控制器C-1模塊的輸出將減小，其副調(diào)設(shè)定值減小，所以調(diào)節(jié)器C-2、C-3模塊的進口偏差信號將上升，由于調(diào)節(jié)器C-2、C-3模塊為反作用，終極將使兩側(cè)的熱風擋板位置向關(guān)小的方向動作，用以減小爐膛底部熱風注進量，力圖使再熱汽溫下降，從而保證再熱汽溫在給定值的四周，并保持在答應(yīng)的范圍內(nèi)。</p><p>　　在副回路中，當系統(tǒng)由于某

65、種擾動使熱風輸進量增加或減小時，副調(diào)節(jié)器C-2、C-3模塊的丈量信號將上升或下降，由于副調(diào)節(jié)器C-2、C-3模塊采用的是反作用，所以副調(diào)節(jié)器的輸出將使擋板開度關(guān)小或開大，也力圖使熱風注進量減小或增加，從而使系統(tǒng)趨近平衡。</p><p>　　第三章 再熱蒸汽溫度檢測控制系統(tǒng)</p><p>　　3.1 再熱蒸汽溫度檢測控制的意義與任務(wù)</p><p>　　在大容

66、量、高參數(shù)機組中，新蒸汽在汽輪機高壓缸內(nèi)膨脹做功后，需送回到鍋爐再熱器中加熱升溫，然后再送人汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功。這樣可以提高機組的循環(huán)效率，并防止汽輪機末級蒸汽帶水，減少汽耗，提高熱經(jīng)濟性。提高再熱蒸汽溫度對于提高循環(huán)效率是十分重要的，但受金屬材料的限制，目前一般機組的再熱蒸汽溫度都控制在560℃以下。另一方面，在鍋爐運行中，再熱器出口溫度更容易受到負荷和燃燒工況等因素的影響而發(fā)生變化，而且變化的幅度是相當大的，如果不進行控制，可

67、能造成中壓缸轉(zhuǎn)子與汽缸產(chǎn)生較大的熱變形，引起汽輪機振動，造成事故。因此，再熱器出口蒸汽溫度的控制成為大型火力發(fā)電機組不可缺少的一個控制項目。</p><p>　　再熱蒸汽溫度控制的意義與過熱蒸汽溫度控制一樣，是為了保證再熱器、汽輪機等熱力設(shè)備的安全，發(fā)揮機組的運行效率，提高電廠的經(jīng)濟性。再熱汽溫控制系統(tǒng)的任務(wù)是保持再熱器出口蒸汽溫度在動態(tài)過程中處于允許的范圍內(nèi)，穩(wěn)態(tài)時等于給定值。</p><p

68、>　　3.2 再熱蒸汽的特點</p><p>　　在電力工業(yè)的長期發(fā)展過程中，通過蒸汽的初參數(shù)不斷變化來提高電廠的循環(huán)熱效率。但蒸汽溫度的進一步提高受到高溫鋼材的限制，現(xiàn)大多數(shù)電站鍋爐的過熱汽溫維持在540-555度的水平，僅提高壓力而不相應(yīng)的提高過熱蒸汽的溫度，會使蒸汽在汽輪機內(nèi)膨脹終止時的濕度過高，從而影響汽輪機的安全運行。再熱循環(huán)的利用一方面可以進一步提高循環(huán)的熱效率（采用一次再熱可使循環(huán)效率提高4

69、%—6%，二次再熱可提高6%—8%），另一方面可以把汽輪機末級葉片的蒸汽溫度控制在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　蒸汽參數(shù)的提高使水的蒸發(fā)熱減少，過熱熱增加，使鍋爐受熱面的布置發(fā)生變化，為增加爐內(nèi)吸熱量，在爐內(nèi)除布置蒸發(fā)受熱面外，還要布置過熱受熱面，因此再熱器的低溫級在爐內(nèi)以壁式再熱器或屏式再熱器形式存在，高溫再熱器一般采用對流式。由于再熱器是加熱壓力較低的蒸汽，且所加熱的蒸汽為在高壓缸內(nèi)作功的蒸汽，故與過熱

70、蒸汽相比有以下特點：</p><p>　?。?） 再熱器的工作條件較差</p><p>　　由于再熱蒸汽壓力低，在相同的蒸汽流速下，管內(nèi)壁對再熱蒸汽的放熱系數(shù)比過熱蒸汽小得多（對于鐵嶺發(fā)電廠1021T/H亞臨界壓力鍋爐，在額定工況時的再熱蒸汽放熱系數(shù)僅為過熱蒸汽的20%左右），所以再熱蒸汽對管壁的冷卻能力差，即在受熱面負荷相同的情況下，管壁與蒸汽間的溫差較過熱器大。</p>

71、<p>　?。?） 再熱器系統(tǒng)的阻力對機組的熱效率有較大影響</p><p>　　再熱器的位置使該系統(tǒng)的阻力對蒸汽在汽輪機內(nèi)的有效焓降有很大影響，從而使熱耗和熱效率相應(yīng)減小，降低阻力既降低流速又會使通流面積過大，金屬耗量加大。</p><p>　?。?） 再熱器對汽溫偏差比較敏感</p><p>　　因蒸汽比熱隨壓力降低而減少，再熱蒸汽的壓力遠比過熱蒸汽低

72、，所以在相同的熱偏差條件下，在偏差管與平均管的焓增差相同的情況下，所引起的出口汽溫偏差比過熱蒸汽大。從改善熱偏差的角度看，應(yīng)在再熱器系統(tǒng)中增加混合交叉次數(shù)，但要考慮流動阻力加大的負面影響，鐵嶺電廠僅在低溫再熱器和高溫再熱器間采用一次交叉換熱。</p><p>　?。?）運行工況變化對再熱汽溫影響較大</p><p>　　當運行工況變化時（如鍋爐出力、過量空氣系數(shù)、火焰中心位置等）將使受熱面

73、的吸熱量及蒸汽的焓增發(fā)生相應(yīng)的變化，從而使出口汽溫的變化，在焓增相同的情況下，再熱汽溫的變化量要比過熱蒸汽大。</p><p>　　（5）運行方式對汽溫的影響較大</p><p>　　再熱器一般安裝在以對流熱交換為主的鍋爐煙道內(nèi)，所以再熱汽溫受煙氣流量及煙溫的影響較大，同時再熱汽溫又受汽輪機高壓缸排汽壓力和溫度的影響，對定壓運行而言這種影響很大，變壓運行時由于調(diào)門處于全開或部分全開，使流量

74、、溫差等因素均有利于維持主汽溫和再熱溫度，故溫度變化較小。當定壓運行時，一般負荷每降低1%，再熱汽溫降低近1%度。</p><p>　　3.3 再熱蒸汽溫度的影響因素</p><p>　　影響再熱蒸汽溫度的因素很多，例如機組負荷的大小，火焰中心位置的高低，煙氣側(cè)的煙氣溫度和煙速(煙氣流量)的變化，各受熱面積灰的程度，燃料、送風和給水的配比情況，給水溫度的高低，汽輪機高壓缸排汽參數(shù)等，其中

75、最為突出的影響因素是負荷擾動和煙氣側(cè)的擾動。</p><p>　　由于再熱蒸汽的汽壓低，重量流速小，傳熱參數(shù)小，所以再熱器一般布置在鍋爐的后煙井或水平煙道中，它具有純對流受熱面的汽溫靜態(tài)特性——單位重量工質(zhì)的吸熱量隨負荷的下降而降低。而且，當機組蒸汽負荷變化時，再熱蒸汽溫度的變化幅度比過熱蒸汽溫度的變化幅度要大，上例如，某機組負荷降低30％時，再熱蒸汽溫度下降28—35℃，差不多是負荷每降低1％再熱蒸汽溫度下降1

76、℃。因此，負荷擾動對再熱汽溫的影響最為突出。</p><p>　　由于煙氣側(cè)的擾動是沿整個再熱器管長進行的，所以它對再熱蒸汽溫度的影響也比較顯著。但煙氣側(cè)的擾動對再熱蒸汽溫度的影響存在著管外至管內(nèi)的傳熱過程，所以它的影響程度次于蒸汽負荷的擾動。</p><p>　　3.4 再熱蒸汽溫度控制方法手段</p><p>　　再熱汽溫的控制一般以煙氣側(cè)控制為主要控制手段，可

77、采用的煙氣控制方法有：改變煙氣再循環(huán)流量、變換煙氣擋板位置來改變通過再熱器的煙氣分流量、改變?nèi)紵鞯膬A斜角度來改變火焰中心位置、采用多層布置圓型燃燒器等。此外，還可以采用微量噴水和事故噴水來配合減溫。</p><p>　　(1) 采用煙氣再循環(huán)控制再熱汽溫的自動控制系統(tǒng)</p><p>　　煙氣再循環(huán)法是利用煙氣再循環(huán)風機，將部分煙氣從省煤器后抽出，再從爐底冷灰斗外送入爐膛，形成再循環(huán)煙

78、氣流量。低溫煙氣送入爐膛底部可降低爐膛溫度，以減少爐膛的輻射傳熱，從而提高爐膛出口煙氣的溫度和流速，使再熱器的對流傳熱加強，達到調(diào)溫的目的。例如，當負荷降低而使再熱汽溫降低時，可通過開大再循環(huán)風機的出口擋板來增加再循環(huán)煙氣的流量，使再熱汽溫升高，煙氣再循環(huán)裝置如圖4.1所示。煙氣再循環(huán)對主汽溫產(chǎn)生正向影響，即調(diào)高再熱汽溫時，同時主汽溫度升高。另外，煙氣再循環(huán)對主蒸汽壓力和蒸汽流量也要造成擾動。若由于某種原因使再熱汽溫升高，這時起升溫作用

79、的煙氣再循環(huán)裝置顯然是不需要投入的，只能用事故噴水進行再熱汽溫控制。當再循環(huán)設(shè)備停用時應(yīng)自動打開熱風門，引入壓力稍高的熱風將爐膛煙氣封鎖，以防止高溫爐膛煙氣經(jīng)擋板縫隙倒流入再循環(huán)煙道而燒壞設(shè)備?？傊?，采用再循環(huán)煙氣控制再熱汽溫的優(yōu)點是反應(yīng)靈敏，調(diào)溫幅度大；缺點是設(shè)備結(jié)構(gòu)較復雜，且易造成對其他參數(shù)的擾動。另外，再循環(huán)風機工作條件惡劣，容易磨損和腐蝕，風機增加了長用電消耗。</p><p><b>　　煙氣

80、再循環(huán)示意圖</b></p><p>　　采用煙氣再循環(huán)控制再熱汽溫的自動控制系統(tǒng)如圖所示。該系統(tǒng)工作原理如下：再熱汽溫θ在比較器Δ內(nèi)與給定值（由A產(chǎn)生）比較，當汽溫低時，偏差值為正信號，此信號進入調(diào)節(jié)器PI1，其輸出經(jīng)執(zhí)行器KZ去控制煙氣擋板開度，增大煙氣再循環(huán)量，以控制再熱汽溫。在加法器∑中引入了送風量信號VG作為比值控制信號，送風量V反映了鍋爐負荷大小，同時能提前反映汽溫的變化。當V增加時，汽溫

81、升高，故V按負向送入調(diào)節(jié)器。函數(shù)模塊f（x）是用來修正風量和再循環(huán)煙氣量的關(guān)系的，風量增加時，相應(yīng)的煙氣再循環(huán)量應(yīng)減少，乘法器采用煙溫信號修正再循環(huán)煙氣量。當再熱蒸汽超溫時，比較器Δ輸出為負值，PI1輸出負信號直至關(guān)緊煙氣再循環(huán)擋板，煙氣再循環(huán)失去調(diào)溫作用。同時，比較器Δ的輸出通過反相器-K1，比例偏置器±Δ去噴水調(diào)節(jié)器PI2，開動噴水調(diào)節(jié)閥去控制再熱汽溫，負汽溫偏差信號經(jīng)反相器-K2去偏差報警器，實現(xiàn)超溫報警，同時繼電器打開

82、熱風門，用熱風將循環(huán)煙道堵住，防止因高溫爐煙倒流入再循環(huán)煙道而燒壞設(shè)備。當再熱汽溫恢復到給定值時，比較器輸出為零，PI2關(guān)死噴水門，偏差報警信號通過繼電器關(guān)閉熱風門，煙氣再循環(huán)系統(tǒng)重新投入工作。</p><p>　　(2) 采用煙氣擋板控制再熱汽溫的控制系統(tǒng)</p><p>　　此控制方案也可稱之為“旁路煙道法”，即通過控制煙氣檔板的來改變流過過熱器受熱面和再熱器受熱面的煙氣分配比例，從

83、而達到控制再熱汽溫的目的。采用這種方法時，鍋爐的尾部煙道分為兩部分，在主煙道中布置低溫再熱器，旁路煙道中布置低溫過熱器，煙氣擋板布置在煙溫較低的省煤器下面。采用煙氣擋板調(diào)溫的優(yōu)點是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便；缺點是調(diào)溫的靈敏度較差、調(diào)溫幅度也較小。此外，擋板開度和汽溫變化也不成線性關(guān)系。為此，通常將主、旁兩側(cè)擋板按相反方向聯(lián)動聯(lián)接，以加大主煙道的煙氣量的變化和克服擋板的非線性。當采用改變煙氣流量作為控制再熱汽溫的手段時，控制通道的遲延和慣性

84、較小，因此原則上只需采用單回路控制系統(tǒng)控制再熱汽溫?？紤]到負荷變化是引起再熱汽溫變化的主要擾動，把主蒸汽量（負荷）作為前饋信號引入控制系統(tǒng)將有利于再熱汽溫的穩(wěn)定。</p><p>　　(3) 采用擺動燃燒器法控制再熱汽溫的自動控制系統(tǒng)</p><p>　　燃燒器擺動角度對爐膛出口煙溫的影響如下圖所示。由圖知，燃燒器上傾時可提高爐膛出口煙氣溫度，燃燒器下傾時可降低爐膛出口煙氣溫度，因此改變

85、燃燒器傾角能夠控制再熱汽溫。此外，該機組還以減溫噴水作為控制再熱汽溫的輔助手段。</p><p>　　通過改變?nèi)紵鲀A斜角度來改變爐膛火焰中心的位置和爐膛出口的煙氣溫度，使各受熱面的吸熱比例相應(yīng)發(fā)生變化，達到控制再熱汽溫的目的。燃燒器擺動角度對爐膛出口煙溫的影響如上圖所示。由圖知，燃燒器上傾時可提高爐膛出口煙氣溫度，燃燒器下傾時可降低爐膛出口煙氣溫度，因此改變?nèi)紵鲀A角能夠控制再熱汽溫。圖是采用該方法的一個控制系

86、統(tǒng)圖。燃燒器控制系統(tǒng)是一個單回路控制系統(tǒng)，定值器A給出的再熱汽溫設(shè)定值經(jīng)過主蒸汽流量D的f1（x）修正后作為調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，與再熱器出口汽溫θ比較，其偏差值送入PI1調(diào)節(jié)器。為了抑制負荷擾動引起的再熱汽溫變化，系統(tǒng)增加了主蒸汽流量的前饋補償回路，補償特性由兩個函數(shù)模塊f2（x）、f3（x）決定，前饋回路由兩個并行支路構(gòu)成，送入小選模塊的一路在動態(tài)過程中可以加強控制作用。</p><p>　　當再熱汽溫超出給定值，

87、偏差達一定值時，噴水減溫系統(tǒng)便自動投入，通過噴水減溫來限制再熱汽溫的升高。該系統(tǒng)的PI2調(diào)節(jié)器的測量值為再熱汽溫的偏差信號，設(shè)定值為再熱汽溫偏差允許值。同樣為了改善控制過程的品質(zhì)，這里也引入了由f4（x）構(gòu)成的蒸汽流量動態(tài)補償，原理同前述。</p><p>　　(4) 采用微量噴水和事故噴水減溫</p><p>　　煙氣擋板控制或燃燒器擺角控制的輔助控制手段，是微量噴水和事故噴水減溫。當

88、用煙氣擋板或改變?nèi)紵鲾[角不能將再熱汽溫控制住時，并且再熱汽溫高過一定值時，則通過噴水快速降低再熱汽溫。但用減溫水控制再熱汽溫會降低機組的循環(huán)效率，因為再熱器采取噴水減溫時，將減小效率較高的高壓汽缸內(nèi)的蒸汽流量，降低了機組的熱效率，所以在正常情況下，再熱蒸汽溫度不宜采用噴水調(diào)溫方式。但噴水減溫方式簡單、靈敏、可靠，所以可以將其作為再熱蒸汽溫度超過極限的事故情況下的一種保護手段。</p><p>　　由于再熱汽溫大

89、慣性，大滯后的特點，再熱汽溫在變負荷時，汽溫變化往往超出允許的范圍。常規(guī)的單回路或串級控制系統(tǒng)動作速度較慢，減溫噴水調(diào)節(jié)對經(jīng)濟性和熱利用率影響又很大，只能用作輔助的調(diào)溫手段。這就很難協(xié)調(diào)好系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)之間的矛盾。因此，只有采用先進的控制手段、先進的控制器才能改善被控對象的等效動態(tài)特性，加快執(zhí)行器的動作速度，提高控制品質(zhì)。</p><p>　　3.5 再熱蒸汽溫度控制小結(jié)</p>&l

90、t;p>　　再熱汽溫的動態(tài)特性與過熱汽溫想類似，共有的特點為有延遲、有慣性、有自平衡能力。再熱汽溫控制系統(tǒng)的任務(wù)就是保持再熱器出口汽溫為給定值。對于再熱汽溫的控制以改變煙氣流量作為主要控制手段，例如改變再循環(huán)煙氣流量；變化煙氣擋板位置，從而改變尾部煙道通過再熱器的煙氣分流量；改變?nèi)紵鞯膬A斜角度；采用多層布置圓型燃燒器等方法。改變煙氣流量的控制方式比噴水控制方式有較高的經(jīng)濟性，因為再熱器采取噴水減溫時，將減少效率較高的高壓缸內(nèi)的蒸

91、汽流量，降低電廠熱效率，但是噴水減溫方式簡單，可靠，所以可以把它作為再熱汽溫超過極限值的事故情況下的保護控制手段。</p><p>　　在火力發(fā)電廠中，自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，對于保障機組安全、可靠、經(jīng)濟地運行更是起著重要的作用。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　此次再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，鞏固了我們所學的熱工

92、測量與控制儀表的知識，使我對熱工控制的方法與原理有了深入的了解。經(jīng)過這次課程設(shè)計，我進一步了解了儀表控制系統(tǒng)的原理，串級控制系統(tǒng)設(shè)計。對PID控制也有了深刻的了解和認識，學會了對過程控制系統(tǒng)用CAD軟件對控制系統(tǒng)的示意圖、SAMA圖、組態(tài)圖等進行繪制，并靈活運用MATLAB程序?qū)刂葡到y(tǒng)進行論證。</p><p>　　本次課程設(shè)計要求我們廣泛地查閱文獻資料，以對此次的課程設(shè)計有更全面的了解，從而使得對再熱汽溫控制

93、系統(tǒng)的設(shè)計更有理有據(jù)。因此，我將已經(jīng)被束之高閣的一些書籍重新找出，認真閱讀，從中不僅查找到了設(shè)計中需要的知識點，還發(fā)現(xiàn)了一些以前學習中忽略了的知識。在計算期間，我深刻地體會到了嚴謹和細心的重要性，一旦計算的某一個環(huán)節(jié)出錯，幾乎就要從頭再來，這是本次課程設(shè)計中我認為最大的一個挑戰(zhàn)。巧妙地運用WORD對文檔進行排版，使文檔整潔美觀；精確地使用CAD對控制系統(tǒng)的示意圖、SAMA圖等進行繪制等多方面技能的綜合運用。也正是大學生綜合素質(zhì)與技能的體

94、現(xiàn)。</p><p>　　通過這些天的課程設(shè)計，我對鍋爐再熱蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)的設(shè)計有了更加系統(tǒng)、全面、深刻的了解與掌握，進一步提高了我的動手能力，以及如何充分利用身邊的資源去處理實際問題的能力。同時在這次課程設(shè)計中我也學到了在大學課堂中學不到的東西，認識到了自己在實際的工程能力上還有很大的不足，但是，我也看到了自己在這次課程設(shè)計中的成長和進步，因此我相信，通過不斷的訓練和磨礪，自己的能力和水平會更上一層樓。&

95、lt;/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 邊立秀等.熱工控制系統(tǒng).中國電力出版社，2002 </p><p>　　[2] 李國勇.控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD.電子工業(yè)出版社，2003 </p><p>　　[3] 王常力.集散控制系統(tǒng)選型與應(yīng)用.清華大學出版社，1996</p>

96、;<p>　　[4] 高偉.計算機控制系統(tǒng).中國電力出版社，2000</p><p>　　[5] 邵惠鶴.工業(yè)過程高級控制.上海交通大學出版社，1997</p><p>　　[6] 華東六省一市電機工程學會.熱工自動化.中國電力出版社，2000</p><p>　　[7] 吳季蘭.汽輪機設(shè)備及系統(tǒng).中國電力出版社，2000</p><

97、;p>　　[8] 牛玉廣等.計算機控制系統(tǒng)在火電廠中的應(yīng)用.中國電力出版社，2003 </p><p>　　[9] 榮鑾恩.燃煤鍋爐機組.中國電力出版社，2005</p><p>　　[10] 王錦標.計算機控制系統(tǒng).清華大學出版社，2004</p><p>　　[11] 周兆英等譯.計算機控制系統(tǒng)——原理與設(shè)計.電子工業(yè)出版社，2001</p>

98、<p>　　[12] 電廠機組SAMA圖、DCS組態(tài)圖</p><p>　　[13] 劉文林.鐵嶺發(fā)電廠調(diào)節(jié)再熱汽溫方法的分析和建議.東北電力技術(shù)，2002</p><p>　　[14] 張欒英.火電廠過程控制.中國電力出版社，2000</p><p>　　[15] 胡國梁.國產(chǎn)600MW機組鍋爐燃燒器再熱汽溫的探討.中國電力出版社，2003</p