汽温控制系统.ppt

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1、第四章汽温控制系统第一节过热汽温控制系统第二节再热汽温控制系统第一节过热汽温自动控制系统一、过热汽温自动控制的任务与对象的动态特性1、过热汽温控制的意义与任务2、过热汽温控制对象的静态和动态特性（1）静态特性锅炉负荷与过热汽温的关系过剩空气系数与过热汽温的关系给水温度与过热汽温的关系燃烧器的运行方式与过热汽温的关系第一节过热汽温自动控制系统（2）动态特性蒸汽流量扰动下过热汽温对象的动态特性烟气传热量扰动下过热汽温对象的动态特性减温水流量扰动下汽温对象的动态特性在各种扰动下，汽温对象是有迟延、有惯性和自平衡能力的。蒸汽流量扰动：迟延时间20秒烟气

2、侧扰动：迟延时间15-25秒减温水扰动：迟延时间30-60秒控制汽温的手段：烟气侧调节（烟气调节挡板、摆动式燃烧器）喷水减温调节第一节过热汽温自动控制系统1、具有导前微分信号的双回路控制系统2、串级汽温控制方案二、过热汽温控制系统的基本方案过热汽温控制的关键是解决系统大迟延、大惯性的问题。第一节过热汽温自动控制系统θ：主蒸汽温度，系统的主信号θ1：减温器出口温度，导前汽温信号1、具有导前微分信号的双回路控制系统如果不加入导前汽温信号，控制系统就是一个只根据主汽温度进行控制的单回路调节系统，由于调节对象存在大迟延、大惯性，不可能获得满意的调节效果，甚至不

3、能投入自动。加入导前汽温的微分信号后，由于导前汽温能迅速反映扰动的影响，所以能有效改善调节品质。动态过程中，PID调节器根据导前信号的微分信号和主蒸汽信号动作，稳态时，导前汽温的微分信号为0，因此过热器出口主汽温度一定等于设定值。第一节过热汽温自动控制系统2、串级汽温控制方案PID2PID1θ：主蒸汽温度，系统的主信号θ1：导前汽温信号在该方案中，只要导前汽温发生变化，副调节器PID2就去改变减温水调节阀的开度，改变减温水量，初步维持后段过热器入口（减温器出口）处的汽温，对后段过热器出口主汽温起粗调作用。后段过热器出口主汽温由主调节器PID1控制。只要后段

4、过热器出口汽温未达到设定值，主调节器PID1的输出就不断地变化，使副调节器不断地去改变减温水量，直到主汽温恢复到主汽温设定值为止。稳态时，减温器出口的汽温，即导前汽温可能与原来数值不同，而主汽温一定等于设定值。第一节过热汽温自动控制系统由于导前汽温能比主汽温提前反映扰动对主汽温的影响，尤其是减温水扰动，显然串级控制系统可以减小主汽温的动态偏差。在串级汽温控制系统中，两个回路的任务及对象的动态特性不同。副调节器的任务是快速消除落在内回路内的扰动影响，要求控制过程的持续时间较短，但不要求无偏差，故可选用比例调节器，也可用比例、积分、微分调节器。主调节器的任务是维

5、持主汽温为设定值，一般选用比例积分微分调节器，在采用计算机控制系统后，还可选用更复杂的控制算法。第一节过热汽温自动控制系统三、过热蒸汽温度控制系统举例第一节过热汽温自动控制系统对于现代大型锅炉，由于过热器管道长，结构复杂，迟延和惯性更大，为了完成控制主蒸汽温度和保护过热器两个任务，多采用分段控制系统（多级减温）。一级减温：减温器布置在低过出口集箱至全大屏过热器进口集箱的连接管上，左右各一只，其作用是保护屏式过热器，防止屏过超温，同时改善二级减温控制系统的控制品质。在运行中作汽温的粗调，是过热汽温的主要调节手段。ECR：14.49T/H二级减温：减温器全大

6、屏过热器出口，共2只。其作用是保证主蒸汽（高过出口）温度等于设定值，在运行中作汽温的细调节。ECR:7.75T/H第一节过热汽温自动控制系统（一）一级减温控制系统1、信号部分被调量：二级减温器入口的蒸汽温度θ1给定值：机组的负荷函数，可由运行人员进行手动偏置。前馈信号：机组负荷、送风量、燃烧器摆角第一节过热汽温自动控制系统2、串级控制部分主调节器副调节器主调节器PIDl的输入偏差信号e1是二级减温器入口的蒸汽温度给定值θl与实际值θ0的偏差。E1=θ0-θ1E2=θ1j-OPID1+f一级减温器出口温度θ1j与主调节器输出的差，加上前馈信号f形成副

7、调节器PID2的输入偏差信号e2。第一节过热汽温自动控制系统当某种扰动引起二级减温器入口蒸汽温度θ1上升时，主调节器输入偏差减小，PIDl的输出下降，引起副调节器的输入偏差增大，PID2的输出增加，使减温水增加，一级减温器出口汽温θ1j立即下降，经延时使二级减温器入口汽温θ1下降。θ1j下降使副调节器的输入偏差e2减小。这样，在主汽温的迟延期间内，当主调节器输出还在减小时，θ1j也在同时减小，抑制了副调节器输出的进一步增加，从而防止了减温水过调。第一节过热汽温自动控制系统系统引入机组负荷、送风量、喷燃器摆角等外扰信号作为前馈信号是十分有用的。这些扰动信号变化

8、都会引起过热蒸汽温度的明显变化，因此将其引入系统，可