汽包锅炉蒸汽温度控制系统

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1、汽包锅炉蒸汽温度控制系统第一节过热汽温系统概述一、过热汽温控制的任务以600MW机组国产汽包锅炉为例，其过热汽温额定值为541℃（主汽压力为17.3Mpa），在负荷为额定值的60-100%范围变化时，过热汽温不超过额定值的-10－+5℃，长期偏差不允许超过±5℃。为了防止过快的蒸汽温度变化速率造成某些高温工作部件产生较大热应力，还对温度变化的速率进行限制，一般限制在3℃/min内。二、过热汽温对象特性过热汽温系统是一个多输入单输出对象。归结起来，影响过热汽温主要扰动有三种：（1）蒸汽流量（负荷）扰动；（2）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、燃料

2、量变化、燃料种类或成分变化、风量变化等等这些变化最终均反映在烟气热量的变化；（3）减温水流量扰动。θ+++GD(s)GQ(s)GW(s)DQW１．蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性(1)静态特性(2)动态特性以对流式过热器为例tt00DTΔDτDTD2．烟气热量扰动下汽温特性tt00QyTΔQyτQTQ3．减温水量扰动下的过热汽温特性τDtt00WjTΔWjTC第二节过热汽温控制方案一、过热汽温调节手段采用减温器作为过热汽温的调节手段时，要求有足够的调节余量，一般在减温水门关死的情况下，锅炉出力最大时，汽温要高于给定值约30－40℃。二、过热汽温

3、串级控制系统T2T1tt00WjTΔWj图10－7减温水对汽温T1和汽温T2的影响WjT1T2G1(s)G2(s)G(s)图10－8过热汽温控制对象方框图减温器T1T3T2γT2γT1PI1PI2KZ蒸汽过热器Ⅰ过热器Ⅱ减温水调节阀图10－9串级过热汽温控制系统三、过热汽温分段控制系统（1）过热汽温分段控制系统一级减温器T3T4γT4γT3PI3PI4KZⅠ段过热器Ⅱ段过热器减温水Wj1T1T2γT2γT1PI1PI2KZⅢ段过热器二级减温器减温水Wj2图10-12过热汽温分段控制系统（2）按温差控制的分段控制系统蒸汽流量D－＋＋＋＋－＋－－＋

4、一级减温器T3T4γT4γT3PI3PI4KZⅠ段过热器Ⅱ段过热器一级减温水调节阀T1T2γT2γT1PI1PI2KZⅢ段过热器二级减温器二级减温水调节阀∑Df2(x)f1(x)－图10-13按温差控制的过热汽温分段控制系统过热汽温设定值问题（一）机组滑参数停机／启动过程对汽温控制的要求１．滑参数停机过程对汽温控制的要求所谓滑参数停机，就是逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数进行减负荷，直至达到要求的参数后停机、停炉。火电机组采用滑参数停机，主要是为了停机后，使机组参数，如锅炉侧压力、温度，汽轮机侧汽缸及转子温度等降至较低水平。滑参数停机是降温、降压过

5、程，对于锅炉、汽轮机各金属部件则是降温冷却过程，会对锅炉的厚壁元件及汽轮机各零部件内产生一定的热应力，并影响汽轮机零部件的疲劳强度、热变形及转子与汽缸的胀差、机组的振动等。由于这些因素，对降温、降压及降负荷速率均有一定要求。滑参数停机过程中汽温会发生波动，原因主要有:（１）减温水量过大。有时减温水量能达到该运行工况下主汽流量的40%左右，减温后蒸汽温度接近对应压力下的饱和温度。同时，由于滑参数停机是变负荷工况，汽温受到燃料、燃烧状况、风量及给水温度等因素影响较大。尤其是在主给水切换至旁路引起给水泵转速调节范围较大时，都会引起减温水量大幅度变化，

6、造成汽温突降。（２）滑参数停机汽温设定曲线的参数未考虑锅炉的汽温特性。该曲线是由汽轮机制造厂提供的理想控制曲线，而汽温调节是由锅炉侧实现的。在中、低负荷时，如果曲线需要的温度与实际汽温相差较大，调整汽温到需要温度需较大的减温水量，从而造成汽温难于控制。因此，汽轮机制造厂提供的滑参数停机曲线只能作为参考曲线，应在此基础上，按锅炉的实际汽温特性及汽温曲线，对理想控制曲线进行修正，从而得到汽温设定值曲线，不能只是随负荷而变化的一条简单直线。关于锅炉的实际汽温特性，由于大型锅炉受锅炉结构、燃料性质、燃烧方式及受热面布置等影响，各锅炉的汽温特性有一定差别

7、。有些锅炉实际运行参数与设计参数有较大偏差，如在同负荷下锅炉的实际汽温曲线与滑参数曲线汽温差别较大，必然导致减温水量过大；有的机组在中、低负荷时，主汽温度已达到额定温度。在降负荷过程中，随工质压力、温度的降低，金属材料及工质的贮热会释放，使变负荷工况下与稳定运行时，减温水量不同。在30%额定负荷下，如果减温水量较大，在将给水切换至旁路而造成水位不稳时，或给水泵转速大幅度调节造成减温水量较大变化时，都极易造成蒸汽温度波动或突降。滑参数停机中，要严格控制主蒸汽温度的下降速度(1.0～1.5℃／min)和再热汽温下降速度（1.0～2.0℃／min）。

8、温降速度控制得如何，是滑参数停机成败的关键。而温度的控制与锅炉的运行、调整密切相关。应随锅炉的汽温特性对汽温进行分段控制，主要以燃料的增、减来控制负荷