汽温控制系统解析.ppt

第一节 过热汽温自动控制系统 第一节 过热汽温自动控制系统 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 第一节 过热汽温自动控制系统 第一节 过热汽温自动控制系统 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 第一节 过热汽温自动控制系统 第一节 过热汽温自动控制系统 第一节 过热汽温自动控制系统 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。这些扰动信号变化都会引起过热蒸汽温度的明显变化，因此将其引入系统，可以用来抑制它们对过热蒸汽温度的影响，改善一级过热蒸汽温度的控制品质。如送风量增加时，过热汽温会上升，将送风量信号作为前馈信号引入系统，使f上升，副调节器输入偏差增大、输出增加，增加减温水量，就可有效抑制汽温升高，改善系统在送风量扰动下的控制品质。 第一节 过热汽温自动控制系统 防超温保护回路由图中虚线框内的加法器∑、调节器PID3、4℃和0％给定器、限幅器、切换器等组成。正常情况下这一回路不起作用，它由切换器T控制，输出为零。只有当某种原因导致二级减温器入口蒸汽温度比给定值高出4℃以上时，PID3才会有大于零的输出，使一级减温喷水调节阀动态过开，以防止屏式过热器超温。防超温保护回路的控制作用受到限幅器的限制，以避免喷水调节阀的动作太大。 第一节 过热汽温自动控制系统 第一节 过热汽温自动控制系统 实现这一思想的关键是末段过热器入口汽温定值的估算。根据蒸汽特性，某一状态下的蒸汽温度可由焓值和压力两个参数求出。在这里，末段过热器入口处压力等于出口处的主汽压力加上蒸汽从入口流到出口产生的压损，而入口焓值则是出口焓值减去蒸汽流经末段过热器的焓增值。有了这两个参数就可根据蒸汽图表查出入口汽温定值。蒸汽特性表可用拟合方法存入计算机中，或用蒸汽参数计算公式计算；压损可根据蒸汽流量和阻力特性计算；出口蒸汽焓值可据出口主蒸汽压力和要求的主汽温度定值，由蒸汽表查得。 第一节 过热汽温自动控制系统 不难看出，问题的关键是对焓增值的估计。在此，对影响焓增的几种因素作一分析。 ?流经末段过热器的蒸汽焓增与锅炉输入热量直接有关。输入热量增加，焓增加大。一般用风量间接代表锅炉输入热量，风量信号可从燃烧控制系统的测量信号中获取。 ?炉内过剩空气系数，将影响到末段过热器入口处的烟速，过剩空气系数增大，会使进入高温对流过热器的烟速升高，因而可为它提供更多的热量。过剩空气系数可用主蒸汽流量与风量比值来间接表示。 ?火焰中心的位置将影响入口烟温。火焰中心高，炉膛出口烟温升高，则本应由水冷壁吸收的热量，被烟道中的其他部分，包括末段过热器吸收了，热量的再分配，使蒸汽流经末段过热器后的焓增值增大。火焰中心的位置难以测量，只能作粗略估计，可以用最高两层燃烧器的燃料量与总燃料量的比值作为反映火焰中心位置的间接信号。 ?再热汽温控制系统在采用烟气挡板或燃烧器倾角控制再热汽温时，对过热汽温也有影响，可用再热汽温控制指令间接反映这种影响。 ?机组负荷的快速变化会引起过热汽温的变化；在锅炉燃料量快速增加时，若用户(汽轮机)的用汽量不变，则由于烟气中的热量迅速增加，使得过热蒸汽的温度上升；反之，用汽量迅速增加时，若锅炉输入热量不增或增加缓慢，则会使得过热汽温降低。 第一节 过热汽温自动控制系统 (三)过热汽温控制连锁逻辑 为了防止减温器喷水调节阀门的漏流影响，在喷水调节阀前后设置了喷水截止阀。通常，需要减温水时(调节阀控制指令大于约5％)，全开截止阀，不需要时，则全关截止阀。 1、一级减温喷水控制逻辑如下： ?当一级过热器出口温度变送器或第一级喷水减温器后的温度变送器故障、喷水调节阀执行器故障、主