汽温调整体会交流

锅炉主再热汽温调整分析

锅炉主蒸汽温度及再热蒸汽温度是锅炉运行的重要经济指标，本文就锅炉主、再热汽温度的调整从调整的意义、影响因素、调整方法、汽温特性、异常工况下的汽温调整五个方面对锅炉运行中汽温的调整进行了阐述。

一．汽温调整的意义：

1.锅炉运行调整的目的之一就是为汽轮机提供参数、品质合格的蒸汽以冲动汽轮机做

功，而蒸汽参数要合格必然要求对蒸汽参数进行调整。就汽温而言，主要是要通过调

整使其满足经济性高、安全性好和投资成本低的要求。

2.根据郎肯循环的原理：蒸汽初参数（蒸汽压力、温度）越高，蒸汽焓越大，做功能力

越强。在终参数不变的前提下，效率越高。因此，从循环效率角度讲，汽温越高越好。

但是，汽温提高后，锅炉蒸汽系统及汽轮机通流布分势必要采用耐温更高的昂贵金属

材料，造成投资成本的大大增加。因此，提高汽温受到锅炉受热面和汽轮机汽缸转子

隔板等材质的限制。对于已设计建成的机组若汽温超高限运行，将会引起上述设备超

温强度降低甚至过热损坏，还会导致汽缸蠕胀变形，叶片在轴上的套装松弛，机组震

动或动静摩擦，严重时使设备损坏。所以，要通过运行调整严格控制汽温变化在允许

范围内。

3.汽温过低，如果是减温水量过大，可能在锅炉过热器、再热器管排中形成水塞，管段

内蒸汽不流通造成局部过热爆管。对机组来说，由于蒸汽初参数降低，循环效率降低

煤耗增加，严重时会造成汽轮机末级蒸汽湿度过大。

4.若汽温突降，会在锅炉各受热面的焊口及连接处汽轮机的汽缸转子等部分产生较大的

热应力，甚至可能产生水冲击，造成汽轮机叶片断裂损坏事故。

综上所述，调整主、再热汽温稳定，对机组的安全、经济运行意义重大。

二．影响汽温变化的因素：

要做好气温的调整，首先得了解影响汽温变化的因素及影响趋势，正确把握了汽温影响因素，才能正确指导我们对汽温进行有效的调整，使汽温可控在理想范围。总的来讲，影响汽温变化的因素可以分成两部分，即蒸汽侧、烟气侧对汽温变化的影响。下面就分别通过烟气侧和蒸汽侧两方面来分析这些因素对汽温的影响：

1.烟气侧的影响因素：

1）、燃烧强度的影响。负荷不变的情况下，若燃烧加强（风量、煤量增加），则主汽压力上升，主汽温度及再热汽温会由于烟温和烟气量增加有所上升；反之则下降，而汽温的变化幅度则与燃烧变化的幅度有关。

2）、火焰中心（燃烧中心）位置的影响。当炉膛火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，由于过热器、再热器均布置在炉膛上部，因而吸收的辐射热量增加，导致主、再热汽温升高。反映到我们实际运行中常见的就是当磨煤机切换为中上层磨煤机运行时，主再热汽温度均上升。另外，当锅炉炉底水封失去时，由于炉膛负压将冷空气从炉底吸入，抬高了火焰中心，会造成主再热汽温大幅升高，严重时，会造成汽温、过热器壁温全面超限。

3）、煤质的影响。煤质差，即发热量低、挥发份低、灰分、水份含量高，要维持相同蒸发量所需燃料量相对要增加，同时煤中水分和灰份吸收炉内热量所占比例增加，造成炉膛出口炉温降低，这对辐射型即屏式过热器来说影响较大，其吸热降低，当然使汽温下降。对流型过热器则相对复杂一点，一方面，其入口烟温下降，影响汽温下降，另一方面，要保证同样的蒸发量，势必燃用煤质变差时就要相应增加燃料量和风量，造成烟气热容积增大，流经对流过熱器的烟气量和流速增加，使汽温上升。同时，因为煤质差，着火点就会推迟，相应的造成火焰中心的抬高，使汽温上升。所以说，煤质差，使汽温上升、下降的因素都有，只有看那个因素影响大了，实际经验告诉我们，汽温一般是上升的，主要原因是在负荷不变的情况下，由于煤质差，煤量增加，煤主控指令增加，相应的送风量也增加，烟气量增加，由于过热汽温、再热汽温均为对流特性，烟气量的增加会使过热器、再热器在蒸汽流量不变（负荷一定）的情况下，吸收烟气的换热量增加而使蒸汽温度升高。当煤质较好（发热量高、挥发份高、灰分低）时，则会因为相同负荷下燃烧产生的烟气量小，汽温偏低。值得注意的是，当燃用煤质的发热量高但挥发份低时（如无烟煤或挥发份很低的贫煤），由于其在炉膛内不能完全燃烧，仍有一部分未完全燃烧的碳粒会被烟气携带至过热器区域燃烧，因此可能会造成主、再热汽温升高。因此运行中应注意煤质变化情况来判断其对汽温的影响趋势，提前做好预控调整。

4）、煤粉细度的影响。煤粉变粗时，煤粉在炉内燃尽时间增加，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，汽温上升。煤粉变细时，由于其在炉膛内即可实现完全燃烧，水冷壁吸热增强了，但过热器吸热相对少了，主再热汽温也就下降了。

5）、风量大小的影响。风量大小直接影响烟气量的大小，也就是对对流型过热器

及再热器影响较大，我们锅炉设计一般过热器汽温特性都是偏对流型，再热器汽温特性也多是对流型的，所以风量增加汽温上升，风量减小汽温下降。

6）、吹灰、打焦及受热面清洁程度的影响。受热面的清洁程度对汽温的影响十分大，当受热面积灰或结焦后，换热能力急剧下降（灰的换热系数是钢的1/40），因此，当不同的受热面积灰或结焦时，对汽温的影响是不同的。一般来说水冷壁积灰结焦，其吸热量就会下降，而这些热量会由烟气携带至过热器、再热器区域进行释放。而流经过热器、再热器中的蒸汽量不变，所以过热汽温、再热汽温必然上升了，而我们进行炉膛吹灰后，水冷壁清洁了，水冷壁吸热量增加了，过热器、再热器吸热量小了，汽温自然要下降。同理，过热器再热器受热面吹灰以后，汽温会升高，减温水量相应增加。吹灰效果越好，汽温变化越明显。因此，在锅炉吹灰时，要根据所吹区域掌握汽温变化趋势，及时调节减温水量，避免汽温突变。应当指出，这里分析的汽温变化是在本区域吹灰结束后的一个总体变化趋势，在实际锅炉吹灰过程当中，往往会出现吹的是A侧过热器区域而A侧过热汽温降低的情况，这种情况也属正常，个人觉得主要是两个原因，一是吹灰是一个漫长的过程，整个受热面的清洁是一个逐渐的过程，不可能吹了一个吹灰器就能表现出汽温特性来，另一个是当进行吹灰时，由于吹灰蒸汽温度低于烟气温度，可能造成被吹区域的烟温、烟气流速降低而表现出来本侧汽温降低。随着吹灰的不断进行，越来越多的受热面变得清洁，我们会发现汽温越来越高、减温水量慢慢地也增加了。

9）、烟气量的影响。我们的再热汽温调整设计为烟气挡板的调节，其原理就是通过改变流过低温对流再热器烟气量大小来调节再热汽温。对于对流型过热器再热器，烟气量即流速（流通面积是一定的）对对流换热量影响很大，烟气量增加汽温上升，减少汽温下降。

2、蒸汽侧的影响：

1）、饱和蒸汽湿度对汽温影响，饱和蒸汽湿度越大，含水量越多，汽温越低。饱和蒸汽湿度与汽水品质、汽包水位高低和蒸发量大小有关。当锅水品质差、含盐量增大时，容易造成汽水共腾引起蒸汽带水；当汽包水位保持过高，汽包内部旋风分离器分离空间减小，汽水分离效果下降容易引起蒸汽带水；当锅炉蒸发量突然大增或者超负荷运行，蒸汽流速增加，蒸汽携带水滴能力增强，会造成饱和蒸汽携带水滴的直径和数量大增。上述几种情况均会造成汽温突降，严重时威胁汽轮机安全运行。因此，运行中要尽量避免。

2）、负荷的影响，即：锅炉蒸发量的影响。我公司二期锅炉的过热器汽温特性整体呈对流型，再热器汽温特性为对流型，所以，在负荷增加时汽温上升；反之，汽温下降。再热汽温有一定的滞后性，所以提前控制很重要。在加负荷过程中，可能会存在锅炉燃烧暂时跟不上，这个时段就会因为烟气温度和烟气量增加不多而蒸汽量增加很快（电负荷增加、汽机调门开大），主、再热汽温汽压下降，此时应根据汽温情况提前预控，防止汽温大幅上升。同理，减负荷时要提前控制减温水甚至全关减温水，防止汽温突降。

3）主汽压力的影响。压力升高，饱和温度随之升高，则从水变为蒸汽所需的热量增加，在燃料量不变的情况下，锅炉蒸发量瞬间减少，即通过过热器的蒸汽量减少，且过热器入口的饱和蒸汽温度上升，导致汽温升高。反之，压力下降，汽温下降。但应注意，压力变化对气温的影响是一个暂时的过程，随着压力降低，燃料量及风量会增加，因此终究汽温是会上升的甚至会上升的幅度很大（取决于燃料量增加的程度）。在理解这一条时谨记“压力高时谨防灭火（燃料量会减少很多造成燃烧恶化），压力低时谨防超温”。

4）给水温度的影响。给水温度升高，产出相同蒸汽量所需燃料量减少，烟气量相应减少且流速下降，炉膛出口烟温降低。整体上，辐射过热器吸热比例增加，对流过热器吸热比例减少，根据我们的偏对流过热器和纯对流再热器特性，主、再热汽温是下降的，减温水量减小。反之，给水温度降低将导致主、再热汽温升高。实际运行中在进行高加的解列和投入操作时尤为明显，要多加关注，及时调整。

5）、一、二级减温水量的影响。我公司二期锅炉，过热器一级减温水在屏过前低过后喷入，主要用于保护屏过防止屏过管壁超温，同时对过热汽温进行粗调。二级减温水在屏过与高过间喷入对汽温进行细调。一级减温水的投入原则是保护屏过不超温兼顾汽温调整在正常范围，二级减温水量在保证汽温正常的基础上尽量少投或不投，由于二级减温水量变化对汽温变化影响较快、较大。运行中禁止大幅度操作，防止汽温突升突降。再热汽温的调整设计上用烟气挡板调整，事故喷水减温在再热器入口布置是异常情况下防止再热汽温超限少量喷入。投入时注意观察减温器后温度应有一定的过热度。不论是烟气挡板还是喷水减温，调整再热汽温均滞后性比较大，所以加减负荷、切换磨煤机等变工况运行应有预见性的提前减温水和挡板同时配合调整，和过热温调整要同步进行，否则，将很难控制。由于再热器减温水投入后对机组效率降低明显，（相当于增加了低品质蒸汽进入中压缸做功的份额）所以，在保证安全经济运

行的前提下，尽量不投或少投减温水，尽量采用烟气挡板和燃烧调整满足再热汽温要求。

三．汽温调整的方法：

通过研究影响汽温变化的因素及影响趋势，我们不但可以在扰动发生时，提前调整和干预，也可以根据预知扰动引起汽温变化的幅度速度提前依据各个因素的影响大小加以适当的运用作为调整手段。下面就将常用的调整手段及适用工况做以归纳，以供大家参考：

1.减温水调整。减温水是调节主汽、再热汽温度最直接、最有效的方法。但是，减温

水投入的原则是尽量不投或少投，更不能将减温水作为汽温调节的唯一手段。正常情

况下，应通过燃烧调整、风量调整、合理安排喷燃器运行方式等手段，使炉内燃烧工

况达到最佳状态。锅炉汽压、汽温、炉膛压力等参数稳定，管壁不超温汽温不超限，减温水只做为锅炉燃烧工况出现较大扰动时防止汽温突变而采取的一种临时控制手

段。在使用减温水调节汽温时，要注意以下几个问题：第一、减温水喷入量的大小一

定要考虑到能否被完全汽化的问题，防止水塞造成爆管，水冲击管道振动等异常的发

生，尤其是在锅炉启停过程中，由于蒸汽与减温水温差小，若喷水量过大，极有可能

出现减温水不能被完全汽化的情况。预防措施措施是控制减温水的流量和调整幅度，关注二级减温水后蒸汽温度变化趋势和速率，及时控制水量。一二级减温水使用的同

时要关注其喷入点前后几个点温度，保证其有一定的过热度。第二是汽温的调整要有

超前控制意识，针对当时运行工况结合上面分析的汽温影响因素提前做出预判断，从

而提前控制减温水量。所以用减温水调节汽温的关键是对当时锅炉整个燃烧工况对汽

温变化趋势影响的方向和幅度有一个正确的判断，用这个基本的判断指导减温水调节

的方向和减温水量，而不是单纯的根据当前汽温的变化进行简单调整。第三，掌握减

温水量调节幅度的大小，一般情况下，减温水调节应超前、缓慢、小幅度进行。在用

减温水调节气温的同时应结合其他方法进行调整，尽量避免减温水量的大幅度波动。

因为减温水量的大幅度波动会影响到汽包水位、主汽压力波动（当减温水量突然增加

时，由于减温水的汽化蒸汽流量增加，在负荷不变即汽机调门开度不变时，必然造成

主汽压力升高），而主汽压力的波动又影响锅炉燃料量的变化，如此反复变化就会进

入一个恶性循环，最终导致整个锅炉燃烧、参数都不稳定。

2.烟气挡板的使用，主要用来调整再热汽温，鉴于再热器减温水对机组效率影响较大，

所以，烟气挡板将作为调节再热汽温的主要手段。用烟气挡板调节再热汽温时应注意

挡板不能关得太小导致烟气挡板上积灰，一方面造成烟气挡板操作不动，另一方面，

在开启时会造成挡板上积灰突然全部落下堵塞烟道，锅炉冒正压。调整原则是在保证

再热器不投减温水的情况下尽量开大烟气挡板。

3.火焰中心高度的调整。主要通过制粉系统即喷然器运行方式（包括调整上下排磨的煤

量分配）以及燃尽风的使用来实现，但在改变火焰中心高度时应注意燃烧稳定，否则

就不能用改变火焰中心位置调节汽温。

4.风量调整。在保证燃烧稳定的前提下，适当调整总风量，使氧量在正常范围的上下限

运行，也可以用来调节汽温。由于主再热汽温均为对流特性，因此，增加风量会使汽

温升高，减小风量会使汽温降低。在用风量调整汽温时应注意，由于风量调整对燃烧

影响较大，风量调整可能会引起燃烧的变化，因此，风量幅度不能太大，原则是锅炉

低负荷、煤质差时尽量维持小风量运行确保燃烧安全，若低负荷、煤质好锅炉燃烧好

而汽温低时，可适当增加风量以提高汽温。高负荷时主汽温度、再热汽温一般都可以

达到正常值，按正常的氧量曲线配风即可。夏天环境温度高而高负荷运行时，有可能

出现“缺风”现象，可适当增加总风量保证燃烧完全。

5.经常性的吹灰打焦，保持受热面清洁对主再热器包括水冷壁的安全运行有利，有利于

经济运行，同时有利于汽温的调整和管壁温度的控制。

6.经常性查堵漏风，加强炉底水封的检查和维护，防止因漏风引起的汽温变化。

7.当出现异常工况导致汽温大幅度变化时，可果断采用加强或减弱燃烧、快速调节减温

水等方法抑制汽温变化幅度防止异常事故的发生。

四．二期锅炉汽温特性和调整方法：

1.蒸汽在各级过热器的吸热分布（以实际温升为参考，根据正常运行不同负荷大致给以

下范围）：

顶棚、包墙、低温对流过热器温升率5、6℃左右（甚至不到）；屏过温升率80－150℃，不投减温水应在150℃以上；末级对过温升率80－120℃。由此看出屏过吸热量最大，而我们的屏过位置处在炉膛上部出口（管壁承受约1000－1100℃烟温辐射）环境恶劣，由于炉内热负荷及烟气流量、管内蒸汽流量的不均就会造成极大的热偏差，造成局部管壁常常超温（特别是运行方式不合理、高加解列等极端工况时）。末级对过其入口汽温一般在420－490℃，工况恶劣时若不及时投入减温水调节可能达到490℃以上，所以当汽温超过540℃时，管壁温度就会频繁高报警。

2.再热汽汽温特性属对流型，汽温主要取决于负荷大小、烟气量的多少、受热面是否清

洁以及主蒸汽温度的变化。所以再热器管子一般不会出现超温现象（除非干烧）。因

此再热汽温调节注意两点：一是低温段再热器的吸热不容忽视，要充分利用烟气挡板

进行调节。二是加减负荷，过热汽温变化较大时要关注再热汽温变化趋势，必要时及

时提前用减温水配合调整。要点是摸索到再热汽温的时滞特性，掌握好提前量，超前

控制。

3.汽温的调整方法：

正常运行中应加强对总煤量、主汽压力、一二级减温点前后及过热器出口汽温变化的监视，注意由于燃烧、减温水压力、负荷变化等方面的扰动造成以上几点温度的变化，提前做出调整，做出以上几个点的变化曲线，根据曲线变化的急缓程度（趋势）提前做出调整，投自动时应注意自动是否可靠，必要时退出自动，联系热控人员优化自动调节参数，使自动能满足正常加减负荷、切换磨煤机等扰动下的自动调整要求。

总之，汽温调整燃烧为本，超前判断，超前预控，平稳调节，关注壁温，避免超温，保证汽温在控可控，防止突变。

五．启停机及事故异常工况下的汽温调整：

1.机组启动过程中汽温的调整

机组启动对于热力系统是一个逐渐的缓慢地升温升压的过程，因此要求在整个启动过程中，要严格根据机组启动升温升压曲线要求进行。

一是机组冷态启动时，一般要求投入在锅炉点火后对各个油枪进行试投以处理油枪缺陷。油枪试投结束后保持7支左右的大油枪进行升温升压，由于启动时间较

长，考虑到节油，一般在机组冲转前要启动一套制粉系统，因此在锅炉压力升至冲

转参数时，过热汽温及再热汽温均会超过冲转参数要求，因此，要求在制粉系统启

动之前就要适当投入减温水以控制主再热汽温。需要注意的是，旁路未投之前，再

热汽温显示没有参考价值，（可能会显示很高）随着旁路投入，流量增加，再热汽温

会急剧下降。再热器投减温水之前，必须保证旁路流量在30t/h以上，严禁旁路未投

而投入再热器减温水。再热器投入减温水后，应注意减温器后温度，必须保证减温

器后温度有14℃以上的过热度。

二是机组热态启动时，由于汽轮机缸温较高，因此要求的冲转汽温也高。因此，要注意在机组冲转前要保证主再热汽温稳定在冲转参数以上，防止冲转后，汽温下

跌。此时我们一般采取以下措施：⑴、加强燃烧本身，增大蒸发量，开大旁路。⑵、改变喷燃器运行方式，提高火焰中心。⑶、创造条件，条件成熟，尽快启动制粉系

统；在机组冲转后，调节减温水要注意避免造成汽温的大幅度波动，当冲转结束机

组并网后要尽快加负荷至缸温对应的负荷点，防止汽轮机冷却。

三是要合理利用减温水，因为启动初期蒸汽流量较小，蒸汽与减温水温差小，可能会出现减温水不能被完全汽化，造成汽温突降，但同时要兼顾受热面超温问题设法改善屏过恶劣工况。如何防止上述不安全情况的发生保障安全启动，下面就实际遇到和采取的一些办法总结几点：⑴、提前少量投入过热器一级减温水，改善屏过恶劣工况，尽量用一级减温水提前调汽温。投入二级减温水一定要慎重少量，关键是提前，不能等到汽温已经超过控制值了才用减温水量来控制。⑵、再热汽温尽量采取烟气挡板和旁路控制蒸汽流量来调整控制，减温水谨慎喷入（可以说不到万不得已不要用）要注意汽水比例必须保证能完全汽化和带走，发生两侧汽温偏差大和再热器入口管道振动等任意现象都应敏感的意识到积水、水塞等异常发生，同时要注意高排温度，防止水倒流回高压缸，及时关闭减温水并打开再热器入口管道疏水。

2.停机过程中汽温控制。

停机停炉分为定参数和滑参数，一般定参数不需要滑温，在减负荷停机过程中根据汽温情况早早就将减温水关得很小了（仅一级少量投入），只要汽温低于正常控制值，可在减负荷过程中全关减温水；滑参数停机因为需要滑压滑温，这就牵扯到保证过热度防止水冲击的问题，同时滑参数停机滑温是主要为了用蒸汽来冷却汽轮机，所以要严格按照滑压滑温曲线进行，不能一味的靠减温水，可通过调节风量、磨煤机运行方式、火焰中心高度等方法，必要时为保证过热度可适当降压减少减温水同时进行的方法，但这不是正常手段，因为降压后蒸汽量就会减少，不利于汽缸冷却，同时降压可能造成汽温波动，所以要严格按照曲线进行，如后期由于减温水漏量大等缺陷原因造成汽温不好控制可考虑提前停机停炉。同时要强调一点的是汽水比例，特别是后期对二级减温水的使用，应该是逐渐减少的。同时滑参数停机目的是降缸温，所以要及时关注缸温、差胀、振动、推力瓦温等参数情况，控制内外上下缸温差在正常范围，否则应及时稳定参数。需要注意的是，滑参数停机过程中汽温并不是一根直线滑下来的，总体上是呈阶梯型滑下来的，阶梯型的平段表示“稳定汽温，等待缸温下降”。所以在滑参数停机时一定要注意这一点，即先通过减弱燃烧或投入减温水使汽温以不超过1.5℃/min的速度下降约20℃，然后稳定汽温，观察汽机缸温变化，当缸温也下降了20℃左右时，继续降低汽温，如此反复，直至缸温降至400℃。在整个滑停过程中要保证进入汽轮机的蒸汽至少有50℃的过热度。

3.高加投停。

高加投停是一个给水温度变化过程，高加投停时由于给水温度变化幅度较大，对汽温影响较大，一般情况下，给水温度变化3℃，汽温变化1℃，因此只要不是高加跳闸的紧急情况，严格按照加热器投停要求进行，辅以减温水量的及时调整，汽温变化应不会很大。若出现高加跳闸时，因为给水温度直线下降因为会直接影响蒸发量造成主汽压力下降，如果机组在CCS方式，可能会造成燃料量大幅变化，因此应先解列炉主控根据压力、负荷情况缓慢增加煤量风量，及时开大减温水调整壁温和汽温可控在正常范围，同时注意机侧轴向推力、轴移、推力瓦温、轴振、监视段压力等在正常范围，倾听机内声音无异常后，最终将负荷调至正常。

4.启停磨煤机。

在负荷不变的情况下，切换磨煤机，就是改变火焰中心位置的问题，下面就以启停上排磨为例加以说明。

启磨首先是通风暖磨和布煤过程，一般认为启上层磨会使火焰中心上移汽温升高，但这种情况只有在磨煤机已运行正常后才能表现出来。而在通风暖麽的过程中由于上层通风会压低火焰中心造成汽温下降，下降的程度的影响与这一过程时间长短及通风量大小有关，所以启磨通风前汽温不要控制过低（不要低于530℃），但也不要过高（不要超过538℃）因为启磨后汽温随着煤量的增加会有上升趋势。因此，要保证在切换磨煤机过程中汽温平稳，一是尽量缩短大风量通风暖磨时间，可提前开启热风挡板靠热风调门漏风使磨煤机提前热备。二是掌握汽温变化的规律，在通风前如果汽温正常(535℃左右不低)不要调减温水，待转磨后适当开大一级减温水调门、再热器减温水调门紧盯二级减温前后及主、再汽温，逐渐开大调整，注意转上排磨后同样的负荷，二级减温前后的温度应调至比转磨前低10－20℃才能保证汽温正常，因为末级过热器吸热量增大了，其蒸汽侧进出口温差自然要增加。

停上层磨，因上层煤量不停的减少，其它层相应会增加，汽温肯定是下降的，所以停前维持较高汽温，停的过程中就一点逐渐的关小减温水维持汽温535℃以上。

启停下层磨则与上层磨刚好相反，启动通风时汽温上升，启动后加煤量由于火焰中心的下移汽温下降，停止时负荷不变的情况下汽温是上升的。掌握了汽温变化规律，汽温也就不难调整了。

5.加减负荷。

加负荷是个加强燃烧的过程，汽温上升，减负荷则下降。如何把汽温调好不致

超温也不至过低或者大幅波动，主要是调汽温的人不能只盯着汽温变化，更要对机

组当前整体状态有把握，通过当前煤量、风量、主汽压力、负荷、减温水量以及主

再热汽温的时滞特性等参数的变化分析判断汽温变化的方向及幅度，从而针对性的

调整。

6.炉底水封失去。

汽温上升，此时在用减温水调的同时，要及时投油助燃（投入五根以上中排油枪）调整炉膛负压偏正运行尽量减少冷风漏入，维持负荷稳定，及时恢复水封或关

闭炉底液压关断挡板。

7.减温水门卡。

当减温水调整门卡在较小位置减温水量不足时，一是尽快提高减温水压力增加流量，二是减弱燃烧及负荷使汽温有下降趋势必要时停止上排麽。三是立即就地手

摇调整门手轮手摇开启。四是联系检修人员处理。当卡在较大位置减温水量过大造

成汽温直线下降时，立即关闭减温水闭锁阀同时降低减温水压力，加强燃烧是汽温

回升，然后联系检修人员处理，不得已时可节流调整门后手动门控制减温水流量。

8.漏泄爆管。

漏泄点后壁温上升，一般低温段漏泄汽温偏高，高温段漏泄汽温偏低。措施：尽快降压减负荷，申请停机。

9.MFT，RB，负荷突降等。

这类异常都可归结为燃烧大幅减弱，汽温自然是大幅下降，所以出现上述情况时应立即关闭减温水。MFT跳机事故则要关闭减温水系统所有远方控制门，控制锅

炉吹扫风量，并关闭机前疏水，全开过热器侧烟气挡板，关小再热器侧烟气挡板，

保汽温，为立即恢复创造有利条件。其他负荷突降等异常则在稳定后要维持一级减

温水少量喷入防止屏过超温，重点是再热汽温，具体操作方法总结如下：立即关闭

二级减温水调门闭锁阀，大幅关小一级减温水留5－10％左右，再热器关闭所有远

方控制喷水减温门，根据情况，可全开再热器侧烟气挡板，关小过热器侧烟气挡板。

有一点应加以考虑，就是维持较高的过热汽温有利于再热汽温的提高，过热汽温对

再热汽温的影响不可小视。

以上分析体会是本人在基本理论指导下实践操作中的经验总结。文中有疏漏之处甚至错误的地方，还望不吝赐教给予充分的批评指正，以达到共同提高的目的。

过热汽温控制系统

第一部分 多容对象动态特性的求取 控制对象是指各种具体热工设备，例如热工过程中的各种热交换器，加热炉、锅炉、贮 液罐及流体输送设备等。尽管它们的结构和生产过程的物理性质很不相同，从控制的观点来 看它们在本质上有许多相似之处。控制对象是自动控制系统中的一个重要组成部分。它的输 出信号通常是生产过程中要求控制的被调量；它的输入信号是引起被调量变化的各种因素 (扰动作用和控制作用)。 对象的动态特性取决于它的内部过程的物理性质，设备的结构参数和运行条件等，原则 上可以用分析方法写出它的动态方程式。但是由于一般热工对象内部过程的物理性质比较复 杂，加之运行过程中的一些实际条件很难全面予以考虑，因此用分析方法并不容易得到动态 特性的精确数学表达式。比较常用的方法是在运行条件下通过实验来获得对象的动态特性。 根据测定到的对象阶跃响应曲线，可以把它拟合成近似的传递函数，根据阶跃响应曲线 求近似传递函数有很多方法，采用的传递函数在形式上也是各式各样 有自平衡能力的高阶对象的阶跃响应曲线如图所示: 无迟延一阶对象阶跃响应曲线 选定的传递函数的形式为 ()() 1N K W S TS = + 即采用一个n 阶等容惯性环节来近似表征。 上式中有三个待定的参数：放大系数K ，时间常数T 和阶数n ，传递函数的放大系数K 的求取方法按前面求取公式确定。 (1)作稳态值的渐近线y(∞)，则 ()() 0Y Y K μ ∞-= ? 在试验获得的阶跃响应曲线上，求得y(t 1)＝0.4y(∞)及y(t 2)＝0.8y(∞)时对应的时间 t 1、t 2 后，利用下式求阶数n ： 利用两点法公式可知（见《热工控制系统》谷俊杰，课本62 页公式）：由曲线可知放大

过热汽温控制课程设计

目录 概述 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 中英文摘要 - - - - - - - - - - - - - - - - - -3第一章绪论 - - - - - - - - - - - - - - - - -5 1.1控制系统基本原理及组成 1.2汽温控制系统的被控对象 1.3本课程设计的题目及任务 第二章过热汽温控制 - - - - - - - - - - - - - -8 2.1 过热汽温控制的任务 2.2 过热汽温控制的难点及设计原则 2.3 过热汽温对象模型的建立及其特性 第三章过热汽温控制系统的设计 - - - - - - - - -15 3.1 过热汽温系统的串级控制方案 3.2 具体设计方案 3.3 设计的论证 3.4 控制系统的切换 第四章课程设计总结及体会 - - - - - - - - - - -28 4.1课程设计总结 4.2体会 结束语 - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -31 参考文献 - - - - - - - - - - - - - - - - - -32

概述 单元机组是由锅炉、汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。由于其工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操纵或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，目前，采用以分散微机为基础的集散型控制系统（TDCS）组成一个完整的控制、保护、监视、操作及计算等多功能自动化系统。 在现代火力发电厂热工控制中，锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数,也是整个汽水行程中工质的最高温度，对电厂的安全经济运行有重大影响。由于过热器正常运行时的温度已接近材料允许的极限温度，因此，必须相当严格地将过热汽温控制在给定值附近。过热汽温偏高会使蒸汽管道、汽轮机内某些零部件产生过大的热膨胀变形而损坏，威胁机组的安全运行。过热汽温偏低则会降低机组的热效率，增加燃料消耗量，浪费能源，同时会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀，从而缩短汽轮机叶片的使用寿命，所以过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。 过热蒸汽温度一般可以看作多容分布参数受控对象，其动态特性描述可用多容惯性环节表示，该对象具有明显的滞后特性。现代锅炉机组大多采用那些大容量、高参数、高效率的大型锅炉，其过热器管道加长，结构也更复杂。在锅炉运行中，影响过热器出口蒸汽温度的因素很多，有蒸汽流量、燃烧状况、锅炉给水温度、流经过热器的烟气温度、流量、流速等等。在这些因素的共同作用下，过热汽温对象除了具有多容、大惯性、大延迟特性之外，往往表现出一定的非线性和时变特性，因此，过热汽温控制是锅炉各项控制中较为困难的任务之一。针对上述情况设计的过热汽温控制系统，既要求对烟气侧扰动及负荷扰动等较大外扰具有足够快的校正速度，同时又要求对减温水内扰有较强的抑制能力，从而使系统具有足够的稳定性和良好的控制品质，并能保证系统运行的安全性。因此，能否对过热汽温进行有效的控制，研究如何改善过热汽温系统的控制品质，对电厂能否安全稳定运行来说是至关重要的，在经济性上也有十分重要的意义。

过热蒸汽温度控制系统优化

作者简介:　 李学明(1965),襄樊发电有限责任公司高级工程师,华北电力大学(北京)在读博士研究生。过热蒸汽温度控制系统优化 李学明1,刘吉臻1,李志军1,朱广华2,李　军2 (11华北电力大学,北京　102206;21襄樊发电有限责任公司,湖北襄樊　441141) [摘　要]　针对300MW 火电机组锅炉过热汽温系统二级减温器后两侧温度的差异情况,确定了过热汽 温控制系统的优化方案:增加1个副调节器,使每个二级喷水阀单独由1个串级回路的副调节器输出进行 控制。优化后的系统可以对温度高的一侧增加喷水量,对温度低的一侧减少喷水量,保证二级喷水总量不变。该方案经仿真实验后应用于实际,取得了明显效果。该优化方案适用于采用分散控制系统且有分隔屏过热器的锅炉。 [关键词]　火电机组;过热蒸汽;温度控制;控制系统优化;调节[中图分类号]T K323 [文献标识码]A [文章编号]1002 3364(2004)05 0042 03 目前,世界各国制造的大容量高参数锅炉过热蒸汽温度多数控制在540℃ 以上。为保证汽轮机的安全经济运行,在规定负荷下,对过热蒸汽温度提出了较高的要求,即要将其控制在额定值的+5℃～-10℃范围内。但过热蒸汽系统是一个有迟延、有惯性的复杂热力系统,实际运行中经常出现超温和温度过低的情况。本文介绍襄樊电厂在3号锅炉上对过热蒸汽温度控制系统所做的试验、分析及优化工作。 1　过热汽温热力系统结构 襄樊电厂3号炉是上海锅炉厂生产的SG 1025/17.53M842亚临界自然循环汽包炉,过热蒸汽压力和温度分别是17.53MPa 和540℃。过热汽温热力系统结构如图1所示,从锅炉汽包的汽水分离器分离出来的蒸汽经低温过热器加热后,由一级减温器减温后,分别进入左右(A 、B )侧分隔屏过热器加热。二级减温器控制分隔屏过热器出口过热蒸汽温度。过热蒸汽经二级减温器后进入联箱中混合,再进入高温过热器,在高温过热器中加热后,经过热蒸汽管道进入汽轮机高压缸。 图1　过热汽温热力系统结构 2　过热蒸汽温度控制 过热蒸汽温度设计采用喷水减温,即通过改变减温水阀门开度来改变减温水量,控制蒸汽温度。一级喷水阀控制采用典型的串级控制系统,系统中有主副2个调节器,分隔屏过热器出口温度测量值作为主信 号,一级喷水阀出口温度信号是导前信号,主调节器输出作为副调节器的定值。汽机第一级压力信号经函数修正后作为主调节器的定值。二级喷水阀控制与一级喷水阀控制相似,不同之处在于导前信号取的是二级喷水阀后温度的平均值。图2是二级喷水阀串级控制 技术交流 　42　 热力发电?2004(05)

锅炉汽温调整的方法和注意事项

锅炉汽温调整的方法和注意事项汽温是机、炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一，由于影响汽温的因素多，影响过程复杂多变，调节过程惯性大，这就要求汽温调节应勤分析、多观察，树立起超前调节的思想。在机组工况发生变化时，应加强对汽温的监视与调整，分析其影响因素与变化的关系，摸索出汽温调节的一些经验，来指导我们的调整操作。下面,我们对一些典型工况进行分析,并提出一些指导性措施。由于汽温变化的复杂性,大家在应用过程中要结合实际遇到的情况学会灵活变通,不可生搬硬套。 一、机组正常运行中的汽温调节 汽温调节可以分为烟气侧调整、蒸汽侧的调整，烟气侧的调节过程惯性大，通常情况下需要3-5分钟左右温度才会开始变化；而蒸汽侧的调节相对比较灵敏。因此正常运行过程中，应保持减温水调整门具有一定的开度，一般应大于7%；如果减温器已经关完或开度很小时，由于阀门的特性原因它的调节能力减弱，也就是减温水流量变化相对较小，此时应观察同侧另一级减温水流量是否偏大，并及时对其的减温水流量进行重新分配，另外还可以对燃烧进行调整（在炉膛氧量允许时可适当加大风量，或调整风门使火焰中心上移），使汽温回升、减温器开启。如果各级减温器开度均比较大时（若大于60%），

同时也应从燃烧侧调整，或对炉膛进行吹灰，以达到关小各级减温器，使其具有足够的调节余量。 总之，在机组正常运行时，各级减温后的蒸汽温度在不同工况下是不相同的。应加强对各级减温器后蒸汽温度的监视，并做到心中有数，以便在汽温异常时作为调整的参考。建议在负荷发生变化时应将减温水且为手动调整，避免汽温大幅度波动。 二、变工况时汽温的调节。 变工况时汽温波动大,影响因素众多,值班员应在操作过程中分清主次因素,对症下药,及早动手,提前预防.必要时采取过调手段处理,不可贻误时机,酿成超温事故。变工况时汽温的变化主要是锅炉的燃烧负荷与汽轮机的机械负荷不匹配所造成的。一般情况下，当锅炉的热负荷大于汽轮机的机械负荷时，汽温为上升趋势，两者的差值越大，汽温的上升速度越快。目前机组在投入BLR方式下运行时，机组负荷变化频繁且幅度较大。下面对几种常见情况分析如下: 1、正常加减负荷时的汽温调节。 正常加负荷时，在汽轮机调门开度增加，锅炉压力下降自调系统开始增加燃料量、风量。而汽温的变化要滞后于燃烧侧的热负荷的增加。对于过热器来说，由于蒸发量的增加，对过热汽温有一定的补偿能力，所以过热汽温的变化是滞后与负荷变化速度的（它随着负荷的增加燃料量、蒸汽压力、蒸汽流量的增加而增快的）。也就是说负荷

B侧再热汽温调节系统内扰试验方案

B侧再热汽温调节系统内扰试验方案 1试验项目 B侧再热汽温调节系统减温水流量内扰试验。 2试验目的 检验B侧再热汽温调节系统的调节品质。 3试验仪器及数据记录 a）试验设备：工程师站1台，操作员站1台。 b）记录参数：机组负荷，B侧再热汽温，B侧再热汽温设定值，B侧再热减温器后汽温，B侧再热减温水调节门指令及开度。 4试验条件 a）锅炉运行正常，机组负荷在在70%ECR-100%ECR范围内，且负荷稳定； b）主蒸汽各级温度、再热汽温度指示准确； c）减温水调节门有足够的调节裕量； d）M/A操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。 5试验步骤 a）投入B侧再热汽温调节系统自动。 b）运行人员将B侧再热汽温设定值设定为572℃，并等待B侧再热出口汽温稳定10—20分钟。 c）运行人员将B侧再热汽温调节系统切至手动，并迅速增加减温水流量10%（额定值）后重新将B侧再热汽温调节系统投入自动。 d）热控专业试验人员同时计算减温水流量恢复到扰动前的值的时间，并打印记录曲线。

6质量指标 a）锅炉稳定运行时，再热蒸汽温度允许偏差为：±5℃。 b）执行器不应频繁动作。 c）内扰：减温水扰动10％时，再热汽温从投入自动开始到扰动消除时的过渡过程时间应不大于2min； d）定值扰动：再热汽温给定值改变±4℃时，控制系统衰减率Ψ=0.75~1、稳定时间为：小于12min。 e）机组协调控制系统负荷变动速率小于或等于1%ECR/min时，再热汽温最大偏差不应超过±5℃； f）机组协调控制系统负荷变动速率小于或等于3%ECR/min时，再热汽温最大偏差不应超过±10℃； 7安全措施 a）试验正式开始前将试验方案发至各相关部门； b）试验前由生产经营部生技分部组织参加试验人员详细讨论试验方案； c）试验过程中参加试验人员听从当值值长的统一指挥； d）建议在试验过程中增加一名运行人员，一人操作，一人监视。 e）试验过程中如遇危及设备和人身安全的不安全因素应立即终止试验。 f）发生以下情况时，运行人员可根据实际情况将调节系统切至手动： ──锅炉稳定运行时，再热汽温超出报警值； ──减温水调节门已全开，而汽温仍继续升高或减温水调节门已全关，而汽温仍继续下降； ──控制系统工作不稳定，减温水流量大幅度波动，汽温出现周期性不衰减波动； ──减温水调节门内漏流量大于其最大流量的15%； ──锅炉运行不正常，再热汽温低于额定值。 g）试验后水位调节系统参数与状态恢复原运行方式。 8试验分工 a）指挥：当值值长； b）操作：当值运行人员； c）记录曲线设定：维修部热控分部； d）参数记录：热控专业试验人员；

工业锅炉过热汽温全程控制系统的

引言 近年来，随着电力工业的飞速发展，大容量火电机组已成为各电厂中的主要机组，它对系统运行的安全性、经济性和系统的自动化程度提出了更高的要求。与此同时，对过热汽温控制系统的要求也越来越高。 火电厂锅炉汽温控制系统具有大迟延、大惯性的特点，且影响汽温变化的扰动因素很多，如蒸汽负荷、烟气温度和流速、火焰中心位置、减温水量、给水温度等等，这些扰动会极大影响机组的安全、经济运行。正常运行时的锅炉燃烧系统须使出口的过热汽温维持在一定范围内，该参数的控制质量直接影响着机组运行的安全性和经济性。过热蒸汽温度过高，可能造成过热器、蒸汽管道及汽轮机的高压部分金属损坏；过热蒸汽温度过低，会降低汽轮机的效率，加剧对叶片的侵蚀。 针对过热汽温调节对象调节通道惯性迟延大、被调量信号反馈慢的特点，应该从对象的调节通道中找出一个比被调量反应快的中间点信号作为调节器的补充反馈信号，以改善对象调节通道的动态特性，提高调节系统的质量。 目前采用的过热蒸汽温度调节系统主要有两种方案: 一种是串级控制, 另一种是导前汽温微分信号控制。本设计所采用的汽温控制方案为导前汽温微分控制。这种控制系统的结构特点是：只用了一个调节器，调节器的输入取了两个信号。一个信号是主汽温经变送器直接进入调节器的信号，另一个信号则是减温器后的温度经微分器后送入调节器的信号。 本设计通过理论计算与仿真研究相结合的方法，将导前微分控制应用于过热汽温控制方案中，改善了控制对象的动态特性和控制品质。该方案的可行性和该控制系统的优点，为进一步研究和设计这种控制系统提供了理论基础。

第一章过热汽温控制系统概述 1.1 过热蒸汽温度控制的任务 现代锅炉的过热器是在高温、高压条件下工作的，锅炉出口的过热蒸汽温度是整个汽水行程中共质的最高温度，对于电厂的安全经济运行有重大影响。 锅炉过热器是由辐射过热器、对流过热器和减温器等组成。其任务是将汽包出来的饱和蒸汽加热到一定数值，然后送往汽机去作功。通常称减温器前的过热器为前级过热器，减温器后的过热器为后级过热器。由于过热器承受高温高压，它的材料采用耐高温、高压的合金钢。过热器正常运行的温度已接近钢材允许的极限温度，强度方面的安全系数也很小，因此，必须相当严格地将过热汽温控制在给定值附近。中、高压锅炉过热汽温的暂时偏差不允许超过±10℃，长期偏差不允许超过±5℃，这个要求对于汽温控制系统来说是非常高的。汽温过高会使过热器和汽机高压缸承受过高的热应力而损坏，汽温偏低会降低机组热效率，影响经济运行。 图1-1所示为锅炉过热蒸汽温度控制系统的结构图。 图1-1 过热汽温控制系统

主汽温再热气温的调节word精品

气温调整原则 蒸汽温度的调整应以烟气侧为主，蒸汽侧为辅。烟气侧的调整主要是改变火焰中心的位置和流过过热器和再热器的烟气量，蒸汽侧的调整，是根据蒸汽温度的变化情况适当调整相应减温器的减温水量，达到调整蒸汽温度的目的，再热汽温应以烟气侧进行调整，以提高机组的经济性，再热器系统喷水减温只做辅助调整。 正常运行时维持锅炉侧主再汽温为538 土?？C之间，主再热汽温偏差》14C，最大＞????? 若锅炉主再热汽温》550 C时，减温水调整无效时，必要时应立即停止上层磨机运行，以降低汽温 当气温达到550°且仍有上升趋势时，应报机组长，值长，加大调整幅度，促使气温恢复至 正常值。 当汽温达到547—557°范围内，运行不能超过1 5min 。主再热汽温达到565°运行15min 仍不能恢复至正常值或仍上升时，应立即打闸停机。 汽温降至530°时，应及时调整，机组满负荷时，降510°应减负荷运行，在减负荷过程中 如有回升趋势应停止减负荷，汽温每降低1°减负荷5mw，450°负荷应减到0，降至430° 仍不能恢复时应打闸停机。 正常运行时过热汽温，再热汽温调整应由自动装置完成，自动投入时加强监视。发现异常，事故时及时解列自动，手动调节汽温。 过热器和再热器喷水管路中闭锁阀是用于喷水不流入汽轮机，以免损坏汽轮机的叶片，当锅炉主燃料切断MFT 时，降闭锁阀关闭。 锅炉负荷小于20%??- ?????时?，降闭锁阀关闭 当喷水调整阀开度不大于5%时，才能将闭锁阀开启 主再热汽温最高不允许超过546°，546—552°一年累计不超过400 小时，主再热汽温不允许在15min 内由额定汽温升至566°或下降至510°，否则停机，超过566°一年累计不超过80小时，15min 内快速波动一年不超过80小时。 主再热主气门前温差达42°,最多可运行15min，否则应停机且4小时内部能发生两次。 减负荷时，主再热汽温之差》28°,最高时》42°，这种情况仅限于再热低于过热，机组空载时,主再热汽温差不超过83° 主汽温的调整 1 、过热蒸汽温度调整分三级调整,第一级在前屏入口作为粗调,第二级喷水在后屏过热器入口,第三级喷水在后屏和末级过热器之间。设计容量：第一级喷水量约总喷水量的2/3,第二级与第三级喷水量约占总喷水的1/3. 第一级喷水调整后屏过热器出口温度, 第二级喷水 调节后屏过热器出口汽温偏差, 第三级喷水作为对高过出口汽温的细调, 一级喷水主要通过降低前屏入口汽温来控制后屏壁温不超。 2. 调整汽温时,应合理使用各级减温水,特别应注意减温水压差的变化,确保各受热面不超 温,正常情况下控制低过前汽温不超过设计值, 后屏过热器出口汽温不超过设计值, 末级过热器出口汽温在538±5°,之间,过热器减温水总量不超过主汽流量的10% 3. 使用减温水时,减温水流量不可猛开猛关,要注意给水压力,减温水量和减温器前后温度的变化,防止汽温急剧波动 4. 汽机高加退出时,过热器温会升高,应及时调整燃烧和减温水量,控制汽温在规定的范围内,当高加投入时,操作相反。 5. 煤粉变粗,炉膛总送风量增加,炉膛炉低漏风增加,启动上层制粉系统,增加上部燃烧器 的出力,关小上部二次风,燃烧倾角上摆均会引起炉膛火焰中心上移, 过热气温升高, 应及 时调整减温水量,控制汽温在规定值,反之汽温下降操作相反。 6?主汽温度高时应及时采取以下措施：

锅炉汽温调节系统

汽包锅炉蒸汽温度自动调节系统 一、蒸汽温度自动调节系统 锅炉蒸汽温度自动调节包括过热蒸汽温度和再热蒸汽温度调节。调节的任务是维持锅炉过热器及再热器的出口汽温在规定的允许范围之内。 1、过热汽温调节任务和特点 过热汽温是锅炉运行质量的重要指标之一。过热汽温过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。过热汽温过高，可能会造成过热器、蒸汽管道和汽机的高压部分金属损坏，因为超温会引起汽轮机金属内部过大的热应力，会缩短使用寿命，还可能导致叶片根部的松动；过热汽温过低，会引起机组热耗上升，并使汽机轴向推力增大而可能造成推力轴承过载。过热汽温过低还会引起汽轮机尾部叶片处蒸汽湿度增加，从而降低汽轮机的内效率，并加剧对尾部叶片的水蚀。所以，在锅炉运行中，必须保持过热汽温长期稳定在规定值附近（一般范围为额定值541±5℃）。过热汽温调节对象的静态特性是指过热汽温随锅炉负荷变化的静态关系。过热器的传热形式、结构、布置都将直接影响过热器的静态特性。对流式过热器和辐射式过热器的过热汽温静态特性完全相反。对于对流式过热器，当负荷增加时，通过其烟气的温度和流速都增加，因而使过热汽温升高。而对于辐射式过热器，由于负荷增加时炉膛温度升高不多，而炉膛烟温升高所增加的辐射热量小于蒸汽负荷增大所需要的吸热量。我们的过热器系统采取了对流式、辐射式和屏式（半辐射式）交替串联布置的结构，这有利于减小过热器出口汽温的偏差，并改善了过热汽温调节对象的静态特性。 引起过热蒸汽温度变化的原因很多，如蒸汽流量变化、燃烧工况变化、进入过热器的蒸汽温度变化、流过过热器的烟气温度和流速变化等。归结起来，过热汽温调节对象的扰动主要来自三个方面：蒸汽流量变化（机组负荷变化），加热烟气的热量变化和减温水流量变化（过热器入口汽温变化）。 过热汽温调节对象的动态特性是指引起过热汽温变化的扰动与过热汽温之间的动态关系。在各种扰动下的过热汽温调节对象动态特性的特点是有迟延和惯性，典型的过热汽温阶跃反应曲线如下图所示。． 当机组负荷扰动时，蒸汽流量的变化使沿整个过热器管路长度上各点的蒸汽流速几乎同时改变，从而改变过热器的对流放热系数，使过热器各点的蒸汽温度也几乎同时改变。所以，在机组负荷扰动下，过热汽温的迟延和惯性比较小。当烟气热量扰动（烟气温度和流速发生变化）时，由于烟气流速和温度的变化也是沿整个过热器同时改变的，与蒸汽流量变化对传热影响的情况类似，所以过热汽温的反应也是较快的。当减温水流量扰动时，改变了高温过热器的入口汽温，从而影响了过热器出口汽温。由于过热器管路很长，因此汽温的反应是较慢的。 由此，在不同扰动作用下，过热汽温动态特 ）有较大的差别，例、K性参数的数值（τ、Tc远大于如：减温水扰动时汽温反应的迟延时间t 烟气侧扰动时的迟延时间。使调正确选择调节过热汽温的手段，因此，（即调节机构动作节机构动作后能及时影响汽温 应尽可能小）是τ时，汽温动态特性的迟延时间调节对象在调节作用下的迟但目前广泛采用喷水减温作为调节过热汽温的手段，很重要的。太大，如果只根据汽温偏差来改变喷水量往往不能满足生产上的要和时间常数Tct延时间以便好地控制汽温的因此，在设计自动调节系统时应该设法减小调节对象的惯性迟延，求。变化。 、过热汽温调节基本方案2从过热汽温调节对象的阶跃试验曲线可以看出：若从动态特性的角

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

课程设计任务书 题目: 锅炉过热蒸汽温度控制系统设计 摘要 本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能，在系统中采用了主控-串级控制的切换装置，使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。 关键字：过热蒸汽控制串级控制系统自动控制主控-串级切换 目录 1 生产工艺介绍 .................................................. 错误！未定义书签。 1.1 锅炉设备介绍............................................................................ ３ 1.2 蒸汽过热系统的控制................................................................ ５2控制原理简介 ..................................................................................... ６ 2.1控制方案选择............................................................................. ６ 2.1.1单回路控制方案................................................................. ６

利用DCS的过热汽温系统控制系统设计

利用DCS的过热汽温系统控制系统设计 一、集散控制系统分析 集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用，越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制，而且，随着计算机技术的发展，网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据交换。 DCS集散式温度控制系统图 二、DCS系统主要技术指标调研 （1）操作员站及工程师站： CPU PⅢ850以上 内存128M以上 硬盘40G以上 软驱 1.44M 以太网卡INTEL 100M×2块 加密锁组态王加密锁 鼠标轨迹球 键盘工业薄膜键盘 显示器21寸 显示器分辨率1280×1024 过程控制站： CPU PⅢ850以上 内存128M以上 硬盘40G以上 电子盘8M以上 软驱 1.44M 以太网卡INTEL 100M×1块 串行通讯卡485卡×1块（可选） （2）I/O站技术指标 1）EF4000网络 EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络，通信波特率为312.5K和1.25M可编程；EF4000网络配合EF4000系列测控站（前端），可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。 EF4000网络的主要技术指标如下： 挂网主站数≤31 挂网模块数≤100（不带网络中继器），最多240 通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程 基本传输距离 1.2MBPS时≥500m，312.5KBPS时≥1600m 允许中继级数≤4级 双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能 网络通讯方式半双工同步 传输介质聚乙稀双绞线 网络隔离度≥500Vrms

热工控制系统--实验三--过热汽温串级控制系统仿真实验

实验三 过热汽温串级控制系统仿真实验 一、实验目的 1、了解过热汽温串级控制系统的结构组成。 2、掌握过热汽温串级控制系统的性能特点。 3、掌握串级控制系统调节器参数的实验整定方法。 4、分析不同负荷下被控对象参数变化对控制系统控制品质的影响。 二、实验原理 本实验以某300MW 机组配套锅炉的过热汽温串级控制系统为例，其原理结构图如下图所示： 过热器 过热器 喷水 减温器 图3－1 过热汽温串级控制系统原理结构图 由上图，可得过热汽温串级控制系统的方框图如下： 扰动 图3－2 过热汽温串级控制系统方框图

● 主调节器 在图3－2所示的过热汽温串级控制系统中主调节器()1T W s 采用比例积分微分（PID ） 调节器，其传递函数为： ()1111111111 1T d p i d i W s T s K K K s T s s δ??= ++=++ ??? 式中：1p K ——主调节器比例系数(111p K δ=)； 1i K ——主调节器积分系数(1111i i K δ=)； 1d K ——主调节器微分系数(111d d K T δ=)。 ● 副调节器 在图3－2所示的过热汽温串级控制系统中副调节器()2T W s 采用比例（P ）调节器， 其传递函数为： ()222 1 T p W s K δ= = 式中：2p K ——副调节器比例系数(221p K =)。 ● 导前区对象 在图3－2所示的过热汽温串级控制系统中导前区对象()2W s 在50％和100％负荷下 的传递函数分别为： （1）50％负荷下导前区对象传递函数： ()3.076 251s -+ （2）100％负荷下导前区对象传递函数：() 0.815 181s -+ ● 惰性区对象 在图3－2所示的过热汽温串级控制系统中惰性区对象()1W s 在50％和100％负荷下 的传递函数分别为： （1）50％负荷下惰性区对象传递函数： () 3 1.119 421s + （2）100％负荷下惰性区对象传递函数： () 3 1.276 181s +

直流锅炉汽温的调节特性

直流锅炉汽温的调节特点 一：直流锅炉汽温静态特性 在直流炉中，汽温的调节是和汽包炉有很大的区别的，首先我们先来看看直流炉汽温的静态特性： 由于直流锅炉各级受热面串联连接，水的加热与汽化、蒸汽的过热三个阶段的分解点在受热面中的位置不固定而随工况变化。因此，直流锅炉汽温的静态特性不同与汽包锅炉。对有再热器的直流锅炉，建立热平衡式： G(h gr—h gs)=BQ ar,netηgl 式中 G ——给水流量，等于蒸汽流量，kg/s; h gr——主蒸汽焓，kj/kg; h gs——给水焓，kj/kg; B ——锅炉燃料量，kg/s; Q ar,net——燃料收到基低位发热量，kj/kg； ηgl ——锅炉热效率，% 对上面公式分析如下： 1)假设新工况的燃料发热量、锅炉热效率、给水焓都和原工况相同，而负荷不同。则有以下几种情况：B'/G'=B/G,即新工况的燃料量和给水量比例和原工况相等（也就是说燃水比保持不变），则h′gr =h gr。因此，在上述假定条件下，主蒸汽温度保持不变。所以，直流锅炉负荷变化时，在锅炉燃料发热量、锅炉热效率、给水焓不变的条件下，保持适当的燃水比，主汽温度可保持稳定。这也是直流锅炉运行特性与汽包锅炉的运行特性不同之一。 2)如果新工况的燃料发热量变大,则h′gr >h gr，主蒸汽温度增高；假如新工况锅炉热效率下降,则h′gr

过热汽温控制系统实践

课程实验总结报告 实验名称:过热汽温控制系统实践 课程名称:专业综合实践：大型火电机组热控系统设计及实现（3）

1 概述 (2) 2 一级过热减温控制 (2) 2.1 相关图纸 (2) 2.2 控制系统原理 (2) 2.3 控制系统结构 (3) 2.4 控制逻辑与分析 (3) 3 实验过程 (7) 3.1 对象特性实验 (7) 3.2 对象传递函数 (7) 3.3 参数整定 (8) 3.3.1 正反作用确定 (8) 3.3.2 实验步骤 (8) 3.3.3 原PID参数 (8) 4 总结 (10) 4.1 正反作用分析 (10) 4.2 串级控制优点 (10)

1 概述 过热汽温(过热蒸汽的温度)的控制就是维持过热出口蒸汽温度在允许范围内，并且保护过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度控制系统是单元机组不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证单元机组安全性和经济性的重要因素。过热蒸汽温度较高时，机组热效率则相对较高，但过高时，汽机的金属材料又无法承受，气温过低则影响机组效率。过热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行非常重要，所以对其控制有较高的要求。但是由于过热蒸汽温度是一个典型的大迟延、大惯性、非线性和时变性的复杂系统，本次实验我们设计采用串级控制以提高系统的控制性能。在双鸭山600MW超临界机组的过热蒸汽系统中，采用了二级喷水减温来控制主汽温，使用的控制策略均为串级控制。 2 一级过热减温控制 2.1 相关图纸 SPCS-3000控制策略管理-8号站-145页、146页 2.2 控制系统原理 过热减温A侧控制系统是串级PID控制系统。通过调节一级减温喷水调节阀，改变一级减温器喷水流量，控制一级减温器出口温度。然后主蒸汽经过过热器，进而达到调节二级减温器入口侧蒸汽温度。两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵电动门，从而对主被控变量具有更好的控制效果。在减温水串级控制系统中，副回路具有快速控制作用，当蒸汽温度发生变化时能快速实现调节作用，同时它能有效地克服进入副回路的扰动的影响，改善了对象的动态特性。

A侧一级过热汽温调节系统内扰试验方案

A侧一级过热汽温调节系统内扰试验方案 1试验项目 A侧一级过热汽温调节系统减温水流量内扰试验。 2试验目的 检验A侧一级过热汽温调节系统的调节品质。 3试验仪器及数据记录 a）试验设备：工程师站1台，操作员站1台。 b）记录参数：机组负荷，A侧一级过热汽温，A侧一级过热汽温设定值，A侧一级减温器后汽温，A侧一级减温调节门指令及开度。 4试验条件 a）锅炉运行正常，机组负荷在在70%ECR-100%ECR范围内，且负荷稳定； b）主蒸汽各级温度、再热汽温度指示准确； c）减温水调节门有足够的调节裕量； d）M/A操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。 5试验步骤 a）投入A侧一级过热汽温调节系统自动。 b）运行人员将A侧一级汽温设定值和测量值稳定在正常值的高限，并维持10—20分钟。 c）运行人员将A侧一级过热汽温调节系统切至手动，并迅速增加减温水流量10%（额定值）后重新将A侧一级过热汽温调节系统投入自动。 d）热控专业试验人员同时计算减温水流量恢复到扰动前的值的时间，并打印记录曲线。

6质量指标 a）锅炉稳定运行时，过热蒸汽温度允许偏差为：±4℃。 b）执行器不应频繁动作。 c）内扰：减温水扰动10％时，过热汽温从投入自动开始到扰动消除时的过渡过程时间应不大于2min； d）定值扰动：过热汽温给定值改变±4℃时，控制系统衰减率Ψ=0.75~1、稳定时间为：小于12min。 e）机组协调控制系统负荷变动速率小于或等于1%ECR/min时，过热汽温最大偏差不应超过±4℃； f）机组协调控制系统负荷变动速率小于或等于3%ECR/min时，过热汽温最大偏差不应超过±8℃； 7安全措施 a）试验正式开始前将试验方案发至各相关部门； b）试验前由生产经营部生技分部组织参加试验人员详细讨论试验方案； c）试验过程中参加试验人员听从当值值长的统一指挥； d）建议在试验过程中增加一名运行人员，一人操作，一人监视。 e）试验过程中如遇危及设备和人身安全的不安全因素应立即终止试验。 f）发生以下情况时，运行人员可根据实际情况将调节系统切至手动： ──锅炉稳定运行时，过热汽温超出报警值； ──减温水调节门已全开，而汽温仍继续升高或减温水调节门已全关，而汽温仍继续下降； ──控制系统工作不稳定，减温水流量大幅度波动，汽温出现周期性不衰减波动； ──减温水调节门内漏流量大于其最大流量的15%； ──锅炉运行不正常，过热汽温低于额定值。 g）试验后水位调节系统参数与状态恢复原运行方式。 8试验分工 a）指挥：当值值长； b）操作：当值运行人员； c）记录曲线设定：维修部热控分部； d）参数记录：热控专业试验人员；

汽温与调节

3、过热器、再热器超温问题及防 治 烟温偏差的方法

内容说明 一、影响过热器、再热器汽温变化的原因 控制汽温的重要性，汽温允许偏差，影响汽温变化的因素等。 二、过热器、再热器汽温调节方法 蒸汽侧和烟气侧调温方法与原理，汽温调节方法的选择，汽温调节选择原则等。(简单介绍) 三、过热器、再热器热偏差的原因及其后果 热偏差概念、热偏差形成原因、同屏热偏差、各种形成热偏差原因分析、热偏差后果。

四、炉膛出口烟速、烟温分布不均引起的热偏差及其降低措施 炉膛出口扭转残余及其对烟速、烟温偏差的影响，炉内空气动力特性对偏差的影响，利用反切技术降低扭转残余和偏差。(重点介绍) 五、炉膛、过(再)热器沾污、结渣引起的汽温问题 炉膛和各受热面积灰、结渣对出口烟温的影响。(简单)六、各集箱间流量分配不均引起热偏差及降低措施 影响流量偏差的各种因素、沿集箱长度的静压分布规律和流量分配、降低措施。(简单介绍) 七、各管屏进口汽温不同引起热偏差及降低措施(简单) 八、热偏差引起的汽温分布及管壁壁温计算方法(简单)

1.1影响过热器、再热器 汽温变化的原因 过热器—将饱和蒸汽加热到额定过热温度的锅炉受热面部件； 再热器—将汽轮机高压缸（或中压缸）排汽重新加热到额定再热温度的锅炉受热面部件。 汽温变化原因：锅炉的受热面设计时，规定了锅炉的燃料特性、给水温度、过剩空气系数和各种热损失等额定参数，但实际运行时由于各种扰动，不能获得设计预定的工况，导致锅炉的蒸汽参数发生变化。 内扰—由锅炉设备本身的工作条件变化所引起，如受热面积灰、结渣，烟道漏风等因素； 外扰—由锅炉外部的条件引起时，如用户对锅炉负荷需要的变化随时间而变化。

过热汽温控制课程设计

" 目录 概述 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1中英文摘要 - - - - - - - - - - - - - - - - - -3第一章绪论 - - - - - - - - - - - - - - - - -5控制系统基本原理及组成 汽温控制系统的被控对象 本课程设计的题目及任务 … 第二章过热汽温控制 - - - - - - - - - - - - - -8过热汽温控制的任务 过热汽温控制的难点及设计原则 过热汽温对象模型的建立及其特性 第三章过热汽温控制系统的设计 - - - - - - - - -15过热汽温系统的串级控制方案 具体设计方案 设计的论证 】 控制系统的切换 第四章课程设计总结及体会 - - - - - - - - - - -28课程设计总结 体会 结束语 - - - - - - - - - - - -- - - - - - - -31 参考文献 - - - - - - - - - - - - - - - - - -32

& 概述 单元机组是由锅炉、汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。由于其工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视、操纵或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，目前，采用以分散微机为基础的集散型控制系统（TDCS）组成一个完整的控制、保护、监视、操作及计算等多功能自动化系统。 在现代火力发电厂热工控制中，锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的重要参数,也是整个汽水行程中工质的最高温度，对电厂的安全经济运行有重大影响。由于过热器正常运行时的温度已接近材料允许的极限温度，因此，必须相当严格地将过热汽温控制在给定值附近。过热汽温偏高会使蒸汽管道、汽轮机内某些零部件产生过大的热膨胀变形而损坏，威胁机组的安全运行。过热汽温偏低则会降低机组的热效率，增加燃料消耗量，浪费能源，同时会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，加速汽轮机叶片的水蚀，从而缩短汽轮机叶片的使用寿命，所以过热蒸汽温度过高或过低都是生产过程所不允许的。 过热蒸汽温度一般可以看作多容分布参数受控对象，其动态特性描述可用多容惯性环节表示，该对象具有明显的滞后特性。现代锅炉机组大多采用那些大容量、高参数、高效率的大型锅炉，其过热器管道加长，结构也更复杂。在锅炉运行中，影响过热器出口蒸汽温度的因素很多，有蒸汽流量、燃烧状况、锅炉给水温度、流经过热器的烟气温度、流量、流速等等。在这些因素的共同作用下，过热汽温对象除了具有多容、大惯性、大延迟特性之外，往往表现出一定的非线性和时变特性，因此，过热汽温控制是锅炉各项控制中较为困难的任务之一。针对上述情况设计的过热汽温控制系统，既要求对烟气侧扰动及负荷扰动等较大外扰具有足够快的校正速度，同时又要求对减温水内扰有较强的抑制能力，从而使系统具有足够的稳定性和良好的控制品质，并能保证系统运行的安全性。因此，能否对过热汽温进行有效的控制，研究如何改善

锅炉过热蒸汽温度控制系统

锅炉过热蒸汽温度控制系统 在燃煤锅炉运行中，过热蒸汽温度是一个很重要的控制参数。过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热蒸汽温度较高，可能造成过热器蒸汽管道损坏；过热蒸汽温度过低，会降低内功率。所以在锅炉运行中，必须保持过热蒸汽温度稳定在规定值附近。 本文介绍模糊控制在中小型燃煤锅炉过热蒸汽温度中的应用，采用模糊控制系统的思路，并用此方法控制燃煤锅炉的过热蒸汽温度，使得锅炉过热蒸汽温度即使在扰动幅度较大的情况下仍能保持平稳。模糊控制的控制算法不依赖于对象的数学模型,算法简单,易于实现,且对干扰和对象模型时变具有较强的适应性，它能根据输出偏差的大小进行自动调节，使输出达到给定值。能提高国内锅炉的燃烧效率、燃料适应性、负荷调节性能、污染、灰渣等众多独特优点而受到越来越广泛的重视，在电力、供热、工厂蒸汽生产中得到越来越广泛的应用。 以某600MW汽轮发电机组的汽包锅炉为例，其过热蒸汽生产流程简图和流程图如下图所示： 过热蒸汽流程图

1． 1 过热蒸汽温度控制的任务 过热蒸汽温度控制的主要任务是维持过热器出口温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全；过热蒸汽温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率。据分析，气温每降低5℃，热经济性将下降 1 ％；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度增大,甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。该机组要求控制过热蒸汽温在5 3 8～ 5 4 8℃的范围内。 2 ．2 影响过热蒸汽温度的主要因素 2 ．2． 1 燃料、给水比(煤水比) 只要燃料、给水比的值不变，过热汽温就不变。只要保持适当的煤水比，在任何负荷和工况下，直流锅炉都能维持一定的过热汽温。 2．2． 2 给水温度 正常情况下，给水温度一般不会有大的变动；但当高压加热器因故障退出运行时，给水温度就会降低。对于直流锅炉，若燃料不变，由于给水温度降低时，加热段会加长、过热段缩短，因而过热汽温会随之降低，负荷也会降低。 2．2． 3 过剩空气系数 过剩空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失。影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过剩空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器进口温度降低、屏式过热器出口温度降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温会有所下降。过剩空气系数减小时的结果与增加时的相反。若要保持过热汽温不变，则需重新调整煤水比。 2．2． 4 火焰中心高度 火焰中心高度变化造成的影响与过剩空气系数变化的影响相似。在煤水比不变的情况下，火焰中心上移类似于过剩空气系数增加，过热汽温略有下降；反之，过热汽温略有上升。若要保持过热温不变，亦需重新调整煤水比。 2．2． 5 受热面结渣 煤水比不变的调节下，炉膛水冷壁结渣时，过热汽温会有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽温下降较明显。前者情况发生时，调整煤水比就可；后者情况发生时，不可随便调整煤水比，必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整煤水比。对于直流锅炉，在水冷壁温度不超限的条件下，后四种影响过热汽温因素都可以通过调整煤水比来消除；所以，只要控制、调节好煤水比，在相当大的负荷范围内，直流锅炉的过热汽温可保持在额定值。此优点是汽包锅炉无法比拟的；但煤水比的调整，只有自动控制才能可靠完成。

汽温的调节

汽温的调节方法 汽温是发电厂安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一，影响汽温的因素众多、过程复杂、调节惯性大。众所周知，过、再热蒸汽温度直接影响到机组的安全性与经济性。蒸汽温度过高可能导致受热面超温爆管，蒸汽管道、汽轮机高压部分产生额外的热应力，从而缩短设备的使用寿命，而蒸汽温度过低将使机组的经济性降低，严重时可能使产生水冲击。这就要求汽温调节应勤分析、多观察，牢固树立超前调节的思想。 一、过热器汽温调节: 1、保持过热汽温稳定正常的先决条件是:燃烧、汽压、负荷、水位稳定。 2、定压运行锅炉负荷70％MCR工况过热器出口汽温保持530～545℃范围内。 3、正常运行时过热汽温调节应由自动调节装置调节。 (1)、自动投入时加强监视。 (2)、发现异常及时解列自动，手动调节汽温。 二、减温水的调节: 1、过热器装有三级喷水减温器: 其中一级减温器装在低温过热器出口与大屏过热器入口之间管道上。过热汽温的调节以一级减温水调节为主作为粗调，控制大屏过热器入口汽温不超过385℃～415℃，大屏过热器出口汽温不超过441～451℃。当一级减温器前汽温有上升趋势或超过385～415℃时，适当开大一级减温水调节阀，增加一级减温水流量控制汽温。 2、二级减温器装在大屏过热器出口与后屏过热器入口之间管道上。作为备用。 A、当一级减温水量超过或接近其设计出力而后屏过热器入口汽温超过451℃、后屏过热器出口汽温超过514℃时，投入二级减温器。 B、当三级减温器故障时投入二级减温器。 C、当一、三级减温水量接近设计出力经调节燃烧无效而高温过热器出口汽温超过545℃时投入二级减温器。 3、三级减温器装在后屏过热器出口与高温过热器入口之间