主蒸汽溫度控制系統(tǒng)

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1、主蒸汽溫度控制系統(tǒng)本機組的鍋爐為單汽包、單爐膛、再熱式自然循環(huán)鍋爐。由汽包分離分離出的蒸汽依次流過頂棚、熱回收包覆面、初級過熱器、屏式過熱器和未級過熱器，最后達(dá)到一定的溫度離開鍋爐。兩級噴水減溫器分別布置于初過出口、屏過入口處和屏過出口、未級過熱器入口處，如圖1所示。主蒸汽溫度控制系統(tǒng)，通過這兩級噴水減溫，將未級過熱器出口主蒸汽溫度控制在某個定值上，并且保護(hù)整個過熱器管路乃至主蒸汽管道及汽機金屬不被高溫?fù)p壞。高過屏過初過左側(cè)左側(cè)右側(cè)右側(cè)汽包調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥關(guān)斷閥關(guān)斷閥逆止閥隔離閥給泵壓力調(diào)節(jié)閥高加給水截止閥和逆止閥圖11．系統(tǒng)原理剖析該系統(tǒng)分

2、兩級噴水控制，每級噴水又分左右兩側(cè)控制，如圖1所示，同一級的兩側(cè)減溫控制設(shè)計思想是相同的。一、二級減溫水控制系統(tǒng)是相互獨立的，現(xiàn)分別予以剖析。1．1一級減溫水控制一級減溫水的作用，簡單地說是將一級減溫器出口溫度即屏過入口溫度控制在某個定值上。圖2為原理性框圖。這個溫度定值通常是鍋爐負(fù)荷（用汽機第一級壓力P1代表），主汽壓力P，主汽壓偏差△P的函數(shù)（P1、P、△P）。其中，定值與負(fù)荷的關(guān)系，如圖2中的曲線所示，而與壓力的關(guān)系待定。但在特殊工況下，這個定值還要受最小減溫水量和最大減溫水量的限制。①最小一級減溫水量限制限制最小減溫水量的目的是為

3、了防止屏式過熱器被高溫?zé)龎?，因屏過接受爐內(nèi)高溫火焰輻射，防止屏過內(nèi)蒸汽溫度過高尤為重要，因此最小一級減溫水量限制又可理解成屏過出口最高蒸汽溫度限制。圖2中，A1為屏過出口所允許的最高汽溫值。當(dāng)屏過出口汽溫高于這個最高值后，PID1將逐漸減小輸出，最后在小值選擇器之后，將取代通常的定值（P1、P，△P），即去降低一級減溫器出口溫度定值，PID0將去增加一級減溫水量，從而降低整個屏過段的蒸汽溫度。set+++11℃初過出口壓力屏過出口溫度屏過入口溫度f(x)∑A2A1——△PID1＜＞——△＋PID0　TA一級減溫指令圖2f（P1、P、△P）

4、初過出口溫度定值℃3938373050100（％）MCR鍋爐負(fù)荷①最大一級減溫水量限制限制最大一級減溫水量目的是為了防止屏過入口汽溫過低以致低于此處當(dāng)前壓力下水蒸汽的飽和點，所以又可將最大一級減溫水量限制理解成屏過入口最低溫度限制。圖2中，f(x)輸出為相應(yīng)壓力下屏過入口蒸汽的飽和溫度，在此基礎(chǔ)上再加上A2（約11℃）的過熱度，這個和值在大值選擇器中與前級的小選輸出進(jìn)行比較，取大值輸出。這樣就可限制屏過入口蒸汽溫度定值，使其不致低于飽和點，從而防止了屏過入口蒸汽帶水。如果不出現(xiàn)兩種極端情況，即屏過出口汽溫過高或屏過入口汽溫過低，定值將是f

5、（P1、P、△P）。實際屏過入口溫度與其定值求偏差后，經(jīng)PID0調(diào)節(jié)器運算，其輸出去調(diào)節(jié)一級減溫水量最終使屏過入口實際汽溫與其定值相等。由此可見，一級減溫水控制回路只是一個單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，雖然雖然在框圖中有兩個PID調(diào)節(jié)器“串聯(lián)”在一起，但并不是串級控制系統(tǒng)。1．1二級減溫水控制二級減溫水的主要任務(wù)是將未級過熱器出口蒸汽溫度控制在某個定值上，原理框圖見圖3。這個溫度定值是鍋爐蒸汽負(fù)荷的函數(shù)，如圖4。該控制回路是一個典型的帶導(dǎo)前信號的串級汽溫控制回路。主汽流量℃主汽溫度定值高過入口溫度高過出口溫度主汽流量+——f(x)△f（P1、P、△P）

6、PID0——＋△PID1　∑541510TA圖3二級減溫指令3485811200（t／h）圖4調(diào)節(jié)器PID0的輸出作為PID1的定值，與未級過熱器入口汽溫求偏差后，在PID1中進(jìn)行運算，其輸出則為二級減溫水指令的一部分。在這里，未級過熱器入口汽溫實際上是一個導(dǎo)前信號，它能迅速地反映未級過熱器全段蒸汽溫度變化的趨勢，因此，在系統(tǒng)中它能起到改善主汽溫調(diào)節(jié)品質(zhì)的作用。圖3中，二級減溫水采用f（P1、P、△P）作為前饋指令，當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時，及主汽壓力下降時，這一指令有所增加。加入前饋指令，對于減輕鍋爐負(fù)荷變化對主汽溫度的擾動和由于鍋爐運行壓力變

7、化對汽溫特性的影響有積極作用。前饋指令與PID1的輸出相加，成為二級減溫水量指令。1．2減溫水調(diào)節(jié)閥的分裂式（split）設(shè)計如圖1所示，每級每側(cè)減溫水調(diào)節(jié)閥都分成低流量調(diào)節(jié)閥和高流量調(diào)節(jié)閥，低流量調(diào)節(jié)閥的容量為該級該側(cè)最大設(shè)計減溫水量的25％，其余75％由高流量調(diào)節(jié)閥承擔(dān)，這種設(shè)計有利于減小減溫水調(diào)節(jié)閥體積，提高閥門的線性度和調(diào)節(jié)精度。1．系統(tǒng)運行2．1關(guān)斷閥的控制當(dāng)下列條件全部滿足時，自動打開關(guān)斷閥。①鍋爐蒸汽流量＞10％MCR。②無主燃料跳閘MFT。③控制系統(tǒng)已要求低流量閥有一定的開度（約2％）。上述任一條件不滿足（對于條件③是指開

8、度指令小于約1％），以及當(dāng)大、小調(diào)節(jié)閥都已關(guān)閉時，則關(guān)閉關(guān)斷閥。2．2調(diào)節(jié)閥的運行當(dāng)下列條件全部滿足時，允許對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制。①鍋爐蒸汽流量＞10％MCR。②無主燃料跳閘MFT。任一條件不成立