蒸汽溫度控制系統(tǒng)課件

蒸汽溫度控制系統(tǒng)

過(guò)熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度控制第一節(jié)過(guò)熱汽溫系統(tǒng)一、過(guò)熱汽溫控制的任務(wù)

圖1過(guò)熱蒸汽生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖過(guò)熱汽溫額定值為541℃（主汽壓力為17.3Mpa），在負(fù)荷為額定值的60-100%范圍變化時(shí)，過(guò)熱汽溫不超過(guò)額定值的-10－+5℃，長(zhǎng)期偏差不允許超過(guò)±5℃。對(duì)溫度變化的速率進(jìn)行限制，一般限制在3℃/min內(nèi)。二、過(guò)熱汽溫對(duì)象特性

主要擾動(dòng)有三種：（1）煙氣熱量擾動(dòng)：燃燒器運(yùn)行方式變化、燃料量變化、燃料種類或成分變化、風(fēng)量變化等等這些變化最終均反映在煙氣熱量的變化；（2）蒸汽流量（負(fù)荷）擾動(dòng)；（3）減溫水流量擾動(dòng)。１．蒸汽流量（負(fù)荷）擾動(dòng)下的汽溫特性

(1)靜態(tài)特性

圖2蒸汽流量對(duì)過(guò)熱器出口溫度影響TD(2)動(dòng)態(tài)特性

圖3蒸汽流量擾動(dòng)下過(guò)熱汽溫響應(yīng)曲線

tt00DθΔDτD特點(diǎn)：有滯后、有慣性、有自平衡能力，且τD、TD較小τQ2．煙氣熱量擾動(dòng)下汽溫特性

圖4煙氣熱量擾動(dòng)下過(guò)熱汽溫響應(yīng)曲線

tt00QyθΔQyTQ

采用減溫器作為過(guò)熱汽溫的調(diào)節(jié)手段時(shí)，要求有足夠的調(diào)節(jié)余量，一般在減溫水門關(guān)死的情況下，鍋爐出力最大時(shí)，汽溫要高于給定值約30－40℃。第二節(jié)過(guò)熱汽溫控制方案

一、過(guò)熱汽溫調(diào)節(jié)手段

圖6噴水減溫控制汽溫圖

二、過(guò)熱汽溫串級(jí)控制系統(tǒng)

1．控制系統(tǒng)組成

Wjθ1θ2G1(s)G2(s)G(s)θ2θ1tt00WjθΔWj三、過(guò)熱汽溫分段控制系統(tǒng)

一級(jí)減溫器θ3θ4γθ4γθ3PI3PI4KZⅠ段過(guò)熱器Ⅱ段過(guò)熱器減溫水Wj1θ1θ2γθ2γθ1PI1PI2KZⅢ段過(guò)熱器二級(jí)減溫器減溫水Wj2圖12過(guò)熱汽溫分段控制系統(tǒng)蒸汽流量D－＋＋＋＋－＋－－＋一級(jí)減溫器θ3θ4γθ4γθ3PI3PI4KZⅠ段過(guò)熱器Ⅱ段過(guò)熱器一級(jí)減溫水調(diào)節(jié)閥θ1θ2γθ2γθ1PI1PI2KZⅢ段過(guò)熱器二級(jí)減溫器二級(jí)減溫水調(diào)節(jié)閥∑Df2(x)f1(x)－圖13按溫差控制的過(guò)熱汽溫分段控制系統(tǒng)θ0D第三節(jié)舉例一、過(guò)熱蒸汽流程

θ2A’一級(jí)減溫器二級(jí)減溫器θ1初級(jí)過(guò)熱器分割屏過(guò)熱器末級(jí)過(guò)熱器蒸汽M至汽機(jī)M一級(jí)減溫水AB’BA’MM二級(jí)減溫水AB’B后屏過(guò)熱器θ3θ4θ5圖15過(guò)熱蒸汽流程圖控制系統(tǒng)切手動(dòng)的一般原則是：（1）測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題；（2）控制偏差大；（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題；（4）設(shè)備的一些特殊要求。因此，一級(jí)減溫控制系統(tǒng)切手動(dòng)的條件是：(1)導(dǎo)前汽溫θ5信號(hào)故障(2)汽溫θ4信號(hào)故障(3)蒸汽流量信號(hào)故障(4)溫度設(shè)定值與實(shí)際值偏差大(5)調(diào)節(jié)閥控制指令與反饋偏差大(6)主燃料跳閘（MFT）(7)汽機(jī)跳閘(8)鍋爐負(fù)荷低于20％當(dāng)出現(xiàn)上述條件之一時(shí)，切換器T切向NO，強(qiáng)制手動(dòng)控制。

（2）二級(jí)減溫控制系統(tǒng)

二級(jí)減溫器出口汽溫NO二級(jí)減溫水調(diào)節(jié)閥PI1A△K∫△K∫∑末級(jí)過(guò)熱器出口汽溫PI2總風(fēng)量TA手動(dòng)切換f(x)燃燒器擺角∑LEADLAG∑LEADLAG主蒸汽流量f(x)圖17二級(jí)減溫控制系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，二級(jí)減溫控制系統(tǒng)強(qiáng)制切手動(dòng)狀態(tài)：(1)二級(jí)過(guò)熱器出口汽溫信號(hào)故障(2)二級(jí)過(guò)熱器噴水后汽溫信號(hào)故障(3)蒸汽流量信號(hào)故障(4)鍋爐出口溫度設(shè)定值與實(shí)際值偏差大(5)過(guò)熱器二級(jí)減溫水A側(cè)調(diào)節(jié)閥控制指令與反饋偏差大(6)MFT(7)汽機(jī)跳閘(8)鍋爐負(fù)荷低于10％

在各種擾動(dòng)下，再熱汽溫的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性與過(guò)熱汽溫相類似，共有的特點(diǎn)為有遲延、有慣性、有自平衡能力。三、再熱汽溫度調(diào)節(jié)手段

改變煙氣流量作為主要調(diào)節(jié)手段，方法有：（1）改變?cè)傺h(huán)煙氣流量；（2）變化煙氣擋板位置，從而改變尾部煙道通過(guò)再熱器的煙氣分流量；（3）改變?nèi)紵鞯膬A斜角度；（4）采用多層布置圓型燃燒器等方法。噴水減溫是輔助調(diào)節(jié)手段當(dāng)改變煙氣流量已經(jīng)無(wú)法或來(lái)不及控制且再熱汽溫又高于一定值時(shí)，則采用自動(dòng)緊急噴水的方法，以快速降低再熱汽溫。四、再熱汽溫控制方案

1.采用煙氣擋板調(diào)節(jié)手段的再熱汽溫控制系統(tǒng)

燃燒器過(guò)熱擋板省煤器省煤器低溫過(guò)熱器低溫再熱器屏式過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫再熱器再熱擋板至空氣預(yù)熱器圖18煙氣擋板控制再熱汽溫?zé)煹啦贾檬疽鈭Df3(x)A圖19采用煙氣擋板控制再熱汽溫控制方案主蒸汽流量D再熱汽溫A∑－±△－K過(guò)熱擋板f1(x)f2(x)KZKZ再熱擋板KZ噴水閥△PID1△PID22.采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)手段的再熱汽溫控制系統(tǒng)

00主汽流量00t再循環(huán)煙氣量VGt主汽壓力t主汽溫度t圖20煙氣再循環(huán)裝置圖21煙氣再循環(huán)對(duì)其他參數(shù)的影響3.采用擺動(dòng)燃燒器調(diào)節(jié)手段的再熱汽溫控制系統(tǒng)

圖22燃燒器傾角對(duì)爐膛出口煙溫的影響

送風(fēng)量減溫器后再熱汽溫再熱汽溫θ主蒸汽流量A∑1f(x)∑4A∑2∑3再熱噴水調(diào)節(jié)閥擺動(dòng)燃燒器△PID2△PID1△PID3第五節(jié)舉例

1．燃燒器擺角控制系統(tǒng)

蒸汽流量A∑/nf(x)A側(cè)再熱汽溫∑△K∫D角圖24燃燒器擺角控制系統(tǒng)TA手動(dòng)切換B側(cè)再熱汽溫A角B角C角燃燒器擺角控制強(qiáng)制切到手動(dòng)狀態(tài)：(1)再熱器出口汽溫信號(hào)故障；(2)蒸汽流量信號(hào)故障；(3)再熱器出口蒸汽溫度設(shè)定值和實(shí)際值偏差大；(4)MFT；(5)汽機(jī)跳閘；(6)鍋爐負(fù)荷低于30％；(7)執(zhí)行器位返與指令偏差大。2．再熱汽溫噴水減溫控制系統(tǒng)

NOPI1A△K∫△K∫∑PI2減溫器出口汽溫總風(fēng)量TA手動(dòng)切換f(x)減溫水調(diào)節(jié)閥∑LEADLAG蒸汽流量f(x)NO∑∑/nA側(cè)再熱汽溫1A側(cè)再熱汽溫2強(qiáng)制關(guān)0％圖25再熱汽溫噴水減溫控制系統(tǒng)TA當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，A側(cè)噴