蒸汽温度控制系统教学提纲.ppt

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1、蒸汽温度控制系统二、过热汽温对象特性二、过热汽温对象特性 主要扰动有三种：主要扰动有三种：（1）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、）烟气热量扰动：燃烧器运行方式变化、燃料量变化、燃料种类或成分变化、风量燃料量变化、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变化等等这些变化最终均反映在烟气热量的变化；的变化；（2）蒸汽流量（负荷）扰动；）蒸汽流量（负荷）扰动；（3）减温水流量扰动。）减温水流量扰动。+GD(s)GQ(s)GW(s)DQW蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性蒸汽流量（负荷）扰动下的汽温特性(1)静态特性静态特性 图2 蒸汽流量对过热器出口温度影响TD(2)动态特性动态

2、特性 图3 蒸汽流量扰动下过热汽温响应曲线 tt00DDD特点：有滞后、有惯性、有自平衡能力，且特点：有滞后、有惯性、有自平衡能力，且D、TD较小较小Q2烟气热量扰动下汽温特性烟气热量扰动下汽温特性 图图 4 烟气热量扰动下过热汽温响应曲线烟气热量扰动下过热汽温响应曲线 tt00QyQyTQ3减温水量扰动下的过热汽温特性减温水量扰动下的过热汽温特性 图5 减温水扰动下过热汽温响应曲线 Dtt00WjWjTC特点特点:有迟延、惯性、有自平衡能力的。减温水流量扰动时，汽温反应较有迟延、惯性、有自平衡能力的。减温水流量扰动时，汽温反应较慢。慢。采采用用减减温温器器作作为为过过热热汽汽温温的的调调节节

3、手手段段时时，要要求求有有足足够够的的调调节节余余量量，一一般般在在减减温温水水门门关关死死的的情情况况下下，锅锅炉炉出出力力最最大大时时，汽汽温温要要高高于于给给定定值值约约3040。第二节第二节 过热汽温控制方案过热汽温控制方案 一、过热汽温调节手段一、过热汽温调节手段 图6 喷水减温控制汽温图 二、过热汽温串级控制系统二、过热汽温串级控制系统 1控制系统组成控制系统组成 Wj12G1(s)G2(s)G(s)21tt00WjWj减温器减温器13221PI1PI2KZ蒸汽蒸汽过热器过热器过热器过热器减温水减温水调节阀调节阀图9 串级过热汽温控制系统2+U1Wj1Gc1(s)Gc2(s)KZ

4、KuG2(s)G1(s)12WjU1图10 过热汽温串级控制系统框图 三、过热汽温分段控制系统三、过热汽温分段控制系统 一级减温器一级减温器3443PI3PI4KZ段过热器段过热器段过热器段过热器减减 温温 水水Wj11221PI1PI2KZ段过热器段过热器二级减温器二级减温器减减 温温 水水Wj2图图12 过热汽温分段控制系统过热汽温分段控制系统 蒸汽流量蒸汽流量D一级减温器一级减温器3443PI3PI4KZ段过热器段过热器段过热器段过热器一一级级减减温温水水调调节阀节阀1221PI1PI2KZ段过热器段过热器二级减温器二级减温器二级减温二级减温水调节阀水调节阀Df2(x)f1(x)图图13

5、 按温差控制的过热汽温分段控制系统按温差控制的过热汽温分段控制系统 0D第三节 举例 一、过热蒸汽流程 2A一级减温器一级减温器二级减温器二级减温器1初级过热器初级过热器分割屏过热器分割屏过热器末级过热器末级过热器蒸汽蒸汽M至汽机至汽机M一级减温水一级减温水ABBA MM二级减温水二级减温水ABB后屏过热器后屏过热器345图图15 过热蒸汽流程图过热蒸汽流程图 二、过热汽温控制系统方案二、过热汽温控制系统方案（1）一级减温控制系统）一级减温控制系统NOf(x)PI1NAK K 主蒸汽流量主蒸汽流量 分隔屏过热器出口汽温分隔屏过热器出口汽温PI2一级减温器出口汽温一级减温器出口汽温总风量总风量T

6、A手动切换手动切换f(x)一级减温水调节阀一级减温水调节阀燃烧器摆角燃烧器摆角LEADLAGLEADLAGK图16 一级减温控制系统简图 控制系统切手动的一般原则是：控制系统切手动的一般原则是：（1）测量信号出现问题；）测量信号出现问题；（2）控制偏差大；）控制偏差大；（3）执行机构出现问题；）执行机构出现问题；（4）设备的一些特殊要求。）设备的一些特殊要求。因此，一级减温控制系统切手动的条件是：因此，一级减温控制系统切手动的条件是：(1)导前汽温导前汽温5信号故障信号故障(2)汽温汽温4信号故障信号故障(3)蒸汽流量信号故障蒸汽流量信号故障(4)温度设定值与实际值偏差大温度设定值与实际值偏差

7、大(5)调节阀控制指令与反馈偏差大调节阀控制指令与反馈偏差大(6)主燃料跳闸（主燃料跳闸（MFT）(7)汽机跳闸汽机跳闸(8)锅炉负荷低于锅炉负荷低于20当出现上述条件之一时，切换器当出现上述条件之一时，切换器T切向切向NO，强制手动控制。，强制手动控制。（2）二级减温控制系统）二级减温控制系统 二级减温器出口汽温二级减温器出口汽温NO二级减温水调节阀二级减温水调节阀PI1AK K 末级过热器出口汽温末级过热器出口汽温PI2总风量总风量TA手动切换手动切换f(x)燃烧器摆角燃烧器摆角LEADLAGLEADLAG主蒸汽流量主蒸汽流量f(x)图17 二级减温控制系统出现下列情况时，二级减温控制系统

8、强制切手动状态：出现下列情况时，二级减温控制系统强制切手动状态：(1)二级过热器出口汽温信号故障二级过热器出口汽温信号故障(2)二级过热器喷水后汽温信号故障二级过热器喷水后汽温信号故障(3)蒸汽流量信号故障蒸汽流量信号故障(4)锅炉出口温度设定值与实际值偏差大锅炉出口温度设定值与实际值偏差大(5)过热器二级减温水过热器二级减温水A侧调节阀控制指令与反馈偏差大侧调节阀控制指令与反馈偏差大(6)MFT(7)汽机跳闸汽机跳闸(8)锅炉负荷低于锅炉负荷低于10第四节第四节 再热汽温控制再热汽温控制一、再热蒸汽温度控制任务一、再热蒸汽温度控制任务 保持再热器出口汽温为给定值。二、再热汽温的影响因素二、再

9、热汽温的影响因素（1）机组负荷的变化（蒸汽流量变化）对再热汽温有很大的）机组负荷的变化（蒸汽流量变化）对再热汽温有很大的影响；影响；（2）烟气热量变化也是影响再热蒸汽温度的重要因素。）烟气热量变化也是影响再热蒸汽温度的重要因素。由于再热器是纯对流布置，再热器入口工质状况取决由于再热器是纯对流布置，再热器入口工质状况取决于汽轮机高压缸排汽工况，因而再热汽温的变化幅度较过于汽轮机高压缸排汽工况，因而再热汽温的变化幅度较过热汽温大的多。热汽温大的多。在各种扰动下，再热汽温的动态响应特性与过热汽温在各种扰动下，再热汽温的动态响应特性与过热汽温相类似，共有的特点为有迟延、有惯性、有自平衡能力。相类似，共

10、有的特点为有迟延、有惯性、有自平衡能力。三、再热汽温度调节手段三、再热汽温度调节手段 改变烟气流量作为主要调节手段，方法有：改变烟气流量作为主要调节手段，方法有：（1）改变再循环烟气流量；）改变再循环烟气流量；（2）变变化化烟烟气气挡挡板板位位置置，从从而而改改变变尾尾部部烟烟道道通通过过再再热热器器的的烟气分流量；烟气分流量；（3）改变燃烧器的倾斜角度；）改变燃烧器的倾斜角度；（4）采用多层布置圆型燃烧器等方法。）采用多层布置圆型燃烧器等方法。喷水减温是辅助调节手段喷水减温是辅助调节手段 当改变烟气流量已经无法或来不及控制且再热汽温又当改变烟气流量已经无法或来不及控制且再热汽温又高于一定值时

11、，则采用自动紧急喷水的方法，以快速降低高于一定值时，则采用自动紧急喷水的方法，以快速降低再热汽温。再热汽温。四、再热汽温控制方案四、再热汽温控制方案 1.采用烟气挡板调节手段的再热汽温控制系统采用烟气挡板调节手段的再热汽温控制系统 燃烧器过热挡板省煤器省煤器低温过热器低温再热器屏式过热器高温过热器高温再热器再热挡板至空气预热器图18 烟气挡板控制再热汽温烟道布置示意图f3(x)A图图19 采用烟气挡板控制再热汽温控制方案采用烟气挡板控制再热汽温控制方案主蒸汽流量主蒸汽流量D再热汽温再热汽温AK过热挡板过热挡板f1(x)f2(x)KZKZ再热挡板再热挡板KZ喷水阀喷水阀PID1PID22.采用烟

12、气再循环调节手段的再热汽温控制系统采用烟气再循环调节手段的再热汽温控制系统 00主汽流量主汽流量00t再循环烟气量再循环烟气量VGt主汽压力主汽压力t主汽温度主汽温度t图20 烟气再循环装置 图21 烟气再循环对其他参数的影响 再热汽温再热汽温A挡板挡板f1(x)KZKZ喷水调节阀喷水调节阀K1K2烟温烟温烟气流量烟气流量VG送风量送风量VH/L报警报警开热风门开热风门PID1PID2图21 利用烟气再循环的再热汽温控制系统 3.采用摆动燃烧器调节手段的再热汽温控制系统采用摆动燃烧器调节手段的再热汽温控制系统 图22 燃烧器倾角对炉膛出口烟温的影响 送风量送风量减温器后再热汽温减温器后再热汽温

13、再热汽温再热汽温主蒸汽流量主蒸汽流量A1f(x)4A23再热喷水调节阀再热喷水调节阀摆动燃烧器摆动燃烧器PID2PID1PID3第五节第五节 举例举例 1燃烧器摆角控制系统燃烧器摆角控制系统 蒸汽流量蒸汽流量A/nf(x)A侧再热汽温侧再热汽温K D角角图图24燃烧器摆角控制系统燃烧器摆角控制系统TA手手动动切切换换B侧再热汽温侧再热汽温A角角B角角C角角燃烧器摆角控制强制切到手动状态：燃烧器摆角控制强制切到手动状态：(1)再热器出口汽温信号故障；再热器出口汽温信号故障；(2)蒸汽流量信号故障；蒸汽流量信号故障；(3)再热器出口蒸汽温度设定值和实际值偏差大；再热器出口蒸汽温度设定值和实际值偏差

14、大；(4)MFT；(5)汽机跳闸；汽机跳闸；(6)锅炉负荷低于锅炉负荷低于30；(7)执行器位返与指令偏差大。执行器位返与指令偏差大。2再热汽温喷水减温控制系统再热汽温喷水减温控制系统NOPI1AK K PI2减温器出口汽温减温器出口汽温总风量总风量TA手手动动切切换换f(x)减温水调节阀减温水调节阀LEADLAG蒸汽流量蒸汽流量f(x)NO/nA侧再热汽温侧再热汽温1A侧再热汽温侧再热汽温2强制关强制关0图图25再热汽温喷水减温控制系统再热汽温喷水减温控制系统TA当出现下列情况之一时，当出现下列情况之一时，A侧喷水减温阀控制侧喷水减温阀控制强制切到手动状态：强制切到手动状态：(1)A侧再热器出口汽温信号故障；侧再热器出口汽温信号故障；(2)再热器出口蒸汽温度信号故障；再热器出口蒸汽温度信号故障；(3)A侧再热器出口蒸汽温度设定值和实际值的侧再热器出口蒸汽温度设定值和实际值的偏差大；偏差大；(4)A侧减温水调节阀控制指令与反馈偏差大；侧减温水调节阀控制指令与反馈偏差大；(5)蒸汽流量信号故障；蒸汽流量信号故障；(6)MFT；(7)汽机跳闸；汽机跳闸；(8)锅炉负荷低于锅炉负荷低于40。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢