熱工控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)---300mw單元機(jī)組過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目：300MW單元機(jī)組過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 院： </b></p><p><b>　　班

2、級(jí)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　2013年 01 月 11 日</p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　采用導(dǎo)前氣溫微分信號(hào)的雙

3、回路過(guò)熱氣溫控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)引入了導(dǎo)前氣溫的微分信號(hào)作為調(diào)節(jié)器的補(bǔ)充信號(hào)，能夠迅速反映被調(diào)量的變化趨勢(shì)并有助于過(guò)熱氣溫調(diào)節(jié)的快速性。根據(jù)所選擇的調(diào)節(jié)器對(duì)導(dǎo)前氣溫微分控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行整定，在參數(shù)整定時(shí)根據(jù)所滿足的條件將導(dǎo)前氣溫微分信號(hào)控制系統(tǒng)等效為串級(jí)控制系統(tǒng)，然后采用主副回路分別進(jìn)行整定。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該先了解過(guò)熱氣溫的特性，利用導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)對(duì)過(guò)熱氣溫進(jìn)行分段控制，即將整個(gè)過(guò)熱器分為若干段每段設(shè)置一個(gè)減溫器，分別控制各段的

4、氣溫，以維持主氣溫為給定值。它的任務(wù)是維持過(guò)熱器出口溫度在允許的范圍之內(nèi)，并且保護(hù)過(guò)熱器，使管壁溫度不超過(guò)允許的工作溫度，而最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：300MW單元機(jī)組；過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng) ；導(dǎo)前雙回路控制系統(tǒng)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)………………………………

5、…………………………1</p><p>　　1.1 過(guò)熱汽溫控制的任務(wù) ………………………………………………………1</p><p>　　1.2 過(guò)熱汽溫控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 ……………………………………………1</p><p>　　1.3 控制系統(tǒng)的組成和分析 ……………………………………………………3</p><p>　　1.3.1控制系統(tǒng)

6、的組成 ……………………………………………………3</p><p>　　1.3.2控制系統(tǒng)的分析 ………………………………………………………4</p><p>　　第二章 控制系統(tǒng)的整定 ……………………………………………………………7</p><p>　　2.1微分器和調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定…………………………………………………7</p><p&

7、gt;　　2.2按等效為串級(jí)控制系統(tǒng)的整定方法進(jìn)行整定………………………………8</p><p>　　第三章 300MW單元機(jī)組過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng) ………………………………………10</p><p>　　3.1 300MW單元機(jī)組過(guò)熱蒸汽流程 ……………………………………………10</p><p>　　3.2 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)方案…………………………………………………

8、…11</p><p>　　3.3 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)分析……………………………………………………11</p><p>　　參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………16</p><p>　　第一章 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)</p><p>　　1.1過(guò)熱汽溫控制的任務(wù)</p><p>　　過(guò)熱蒸汽溫度

9、自動(dòng)控制的任務(wù)是維持過(guò)熱器出口蒸汽溫度在允許范圍內(nèi)保護(hù)過(guò)熱器，使管壁溫度不超過(guò)允許的工作溫度。過(guò)熱蒸汽溫度是鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)顯著影響電廠的安全性和經(jīng)濟(jì)性。過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)高，可能造成過(guò)熱器、蒸汽管道和汽輪機(jī)的高壓部分金屬損壞，因而過(guò)熱汽溫的上限一般不應(yīng)超過(guò)額定值5℃。過(guò)熱蒸汽溫度低，又會(huì)降低全廠的熱效率并影響汽輪機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因而過(guò)熱汽溫的下限一般不低于額定值10℃。過(guò)熱汽溫的額定值通常在500℃

10、以上例如高壓鍋爐一般為540℃，就是說(shuō)要使過(guò)熱汽溫保持在540℃±5℃的范圍內(nèi)。</p><p>　　1.2過(guò)熱汽溫控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性</p><p>　　影響過(guò)熱器出口蒸汽溫度變化的因素很多，如蒸汽流量變化，燃燒工況的變化，鍋爐給水溫度的變化，進(jìn)入過(guò)熱器的蒸汽溫度變化，流經(jīng)過(guò)熱器的煙氣溫度和流速變化，鍋爐受熱面結(jié)垢等。歸納起來(lái)，主要有三個(gè)方面：</p><p

11、>　　1﹑蒸汽流量（負(fù)荷）擾動(dòng)下過(guò)熱汽溫對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。其特點(diǎn)是：有滯后、有慣性、有自平衡能力、且較小。總的汽溫將隨負(fù)荷增加而升高。</p><p>　　圖1-1 鍋爐負(fù)荷擾動(dòng)下過(guò)熱氣溫的階躍響應(yīng)曲線</p><p>　　2﹑煙氣熱量擾動(dòng)下的過(guò)熱汽溫的動(dòng)態(tài)特性。其特點(diǎn)是：有遲延、有慣性、有自平衡能力。</p><p>　　圖1-2 煙氣熱量擾動(dòng)下過(guò)熱氣溫的

12、階躍響應(yīng)曲線</p><p>　　3﹑減溫水量擾動(dòng)下的過(guò)熱汽溫動(dòng)態(tài)特性。其特點(diǎn)是：有遲延、有慣性、有自平衡能力。當(dāng)負(fù)荷擾動(dòng)或煙氣熱量擾動(dòng)時(shí)，汽溫的反應(yīng)較快；而減溫水量擾動(dòng)時(shí)，汽溫德反應(yīng)較慢。</p><p>　　圖1-3 減溫水量擾動(dòng)下過(guò)熱氣溫的階躍響應(yīng)曲線</p><p>　　1.3 控制系統(tǒng)的組成和分析</p><p>　　1.3.1控

13、制系統(tǒng)的組成采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)如圖1-4所示。這個(gè)系統(tǒng)中引人了導(dǎo)前汽溫的微分信號(hào)作為調(diào)節(jié)器的補(bǔ)充信號(hào)，以改善控制質(zhì)量。因?yàn)楹椭髌麥氐淖兓厔?shì)是一致的，且的反應(yīng)比快的多，因此它能迅速反映的變化趨勢(shì)。引入了的微分信號(hào)后。將有助于調(diào)節(jié)器的動(dòng)作快速性。在動(dòng)態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)器將根據(jù)的微分信號(hào)和與給定值之間的偏差而動(dòng)作；但在靜態(tài)時(shí)，的微分信號(hào)消失，過(guò)熱汽溫必然等于給定值。如果不采用導(dǎo)前信號(hào)的微分信號(hào)，則在靜態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)器將保持（+）等于

14、給定值，而不能保持等于給定值。</p><p>　　從圖1-5可以看出，采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路汽溫控制系統(tǒng)包括兩個(gè)閉合</p><p>　　的控制回路；（1）由控制對(duì)象的導(dǎo)前區(qū)、導(dǎo)前汽溫變送器、微分器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器和減溫水調(diào)節(jié)閥組成的主副回路（導(dǎo)前補(bǔ)償回路）；（2）由控制對(duì)象的惰性區(qū)，主汽溫變送器和副回路組成的主回路。 </p><p>　　圖1-4采用導(dǎo)前汽溫

15、微分信號(hào)的雙回路過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)方框</p><p>　　圖1-5采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路汽溫控制系統(tǒng)方框圖 </p><p>　　1.3.2控制系統(tǒng)的分析</p><p>　　對(duì)于這個(gè)控制系統(tǒng)的工作原理；有兩種不同的分析方法。</p><p>　?。ㄒ唬┘尤雽?dǎo)前汽溫的微分信號(hào)可以改善控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 </p>

16、<p>　　對(duì)于如圖1-5所示的控制系統(tǒng)，當(dāng)去掉導(dǎo)前汽溫的微分信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)就成為單回路</p><p>　　控制系統(tǒng)，如圖1-6（a）所示，控制對(duì)象的遲延、慣性較大、當(dāng)系統(tǒng)加入導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)后，調(diào)節(jié)器將同時(shí)接受兩個(gè)輸入信號(hào)，系統(tǒng)也成了雙回路結(jié)構(gòu)、但對(duì)這個(gè)雙口路系統(tǒng)作適當(dāng)?shù)牡刃ё儞Q后發(fā)現(xiàn)仍可把它當(dāng)作一個(gè)單回路系統(tǒng)來(lái)處理．如圖1-6（b）所示、只是由于微分信號(hào)的引入改變了控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性。這個(gè)新的控制

17、對(duì)象的輸入仍然是減溫水流量信號(hào)，但輸出信號(hào)為，等效控制對(duì)象的傳遞函數(shù)可以根據(jù)方框圖求 （1-1） </p><p>　　1-6 a 單回路系統(tǒng)方框圖</p><p>　　1-6 b 雙回路系統(tǒng)的等效方框圖<

18、/p><p>　　在靜態(tài)時(shí)，微分器輸出為零，所以等效控制對(duì)象的輸出在動(dòng)態(tài)過(guò)程中，等效控制對(duì)象的輸出中除了主汽溫信號(hào)外，還疊加了導(dǎo)前汽溫的微分信號(hào)。由于的慣性遲延比小得多．因而等效對(duì)象的輸出的慣性遲延比小得多。因此，加入導(dǎo)前汽溫的微分信號(hào)的作用可以理解力改變了控制對(duì)象的功態(tài)特性等效控制對(duì)象在減溫水流量擾動(dòng)下的特性。可見(jiàn)，等效控制對(duì)象的輸出比主汽溫的響應(yīng)有很大的改善。所以。在控制對(duì)象慣性遲延較大的情況下導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的

19、雙回路汽溫控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)遠(yuǎn)比孕回路控制系統(tǒng)好。</p><p>　　(二)采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的控制系統(tǒng)是串級(jí)控制系統(tǒng)的變形</p><p>　　前面已經(jīng)分析說(shuō)明過(guò)，對(duì)于慣性遲延大的控制對(duì)象，采閑串級(jí)控制系統(tǒng)能獲得較好的控制品質(zhì)，導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路系統(tǒng)旦然在形式上不同于串級(jí)系統(tǒng)，但把它當(dāng)作一種變形的串級(jí)控制系統(tǒng)來(lái)研究也是可行的。</p><p>　　圖1-

20、7 導(dǎo)前汽溫檄分信號(hào)的控制系統(tǒng)是串級(jí)控制系統(tǒng)的方框圖</p><p>　　只要把圖1-5所示的采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的控制系統(tǒng)等效變?yōu)?圖1-7所示的串級(jí)控制系統(tǒng)，其中微分器的傳遞函數(shù)的倒數(shù)則相當(dāng)于串級(jí)控制系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。而調(diào)節(jié)器與微分器的傳遞函數(shù)乘積則相當(dāng)于串級(jí)控制系統(tǒng)中副調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。在采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路系統(tǒng)中，微分器和凋節(jié)器的傳遞函數(shù)一般分別為</p><p>

21、　?。?； （1-2）</p><p>　　式中，-別為微分器的微分增益和微分慣性時(shí)間常數(shù)。</p><p>　　所以當(dāng)?shù)刃榇?jí)系統(tǒng)時(shí)，等效主、副調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)應(yīng)為</p><p><b>　　1、等效主調(diào)節(jié)器</b></p><p><b>　?。?

22、-3）</b></p><p>　　由上式可見(jiàn)，等效主調(diào)節(jié)器具有比例積分調(diào)節(jié)器的特性，它的參數(shù)為</p><p><b>　　等效比例帶：</b></p><p>　　等效積時(shí)間： （1-4）</p><p>&l

23、t;b>　　2、等效副調(diào)節(jié)器</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　所以，等效副凋節(jié)器也近似為具有比例積分調(diào)節(jié)器的特性，它的參數(shù)為</p><p><b>　　等效比例帶：</b&

24、gt;</p><p>　　等效積時(shí)間： （1-7）</p><p>　　當(dāng)把采用導(dǎo)前微分信號(hào)的雙回路控制系統(tǒng)等效為串級(jí)控制系統(tǒng)來(lái)分析時(shí)，可以清楚地看出微分器參數(shù)、和調(diào)節(jié)器參數(shù)σ、T對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響；</p><p>　?。?）微分器參數(shù)、相當(dāng)于串級(jí)系統(tǒng)中主調(diào)長(zhǎng)器的比

25、例帶和積分時(shí)問(wèn)。按串級(jí)控制系統(tǒng)的分析方法，當(dāng)副回路為快速隨動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，增大KD將使主同路（主汽溫）穩(wěn)定性提高，但使主汽溫的動(dòng)態(tài)偏差增大。增大也會(huì)提高主回路的穩(wěn)定性，但影響下太顯著TD增大后主汽溫控制過(guò)程的時(shí)間拉長(zhǎng)。</p><p>　?。?）等效副調(diào)節(jié)器的比例帶，積分時(shí)間主要影響副回路的控制過(guò)程時(shí)間，而則影響副回路的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)偏差。</p><p>　　但是，既是副回路的調(diào)節(jié)器參數(shù)又是主回

26、路的調(diào)節(jié)器參數(shù)。當(dāng)增大時(shí)，雖然提高了主回路的穩(wěn)定性，卻使副回路的穩(wěn)定性下降。所以，當(dāng)需要增大時(shí)，為了保持副回路的穩(wěn)定性，應(yīng)相應(yīng)增大占使的比值保持不變。</p><p>　　第二章 控制系統(tǒng)的整定</p><p>　　2.1微分器和調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定</p><p>　　在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方案確定以后，調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)都選定并已安裝好以后，調(diào)節(jié)質(zhì)量將取決與調(diào)節(jié)器參數(shù)

27、（ 、、等）的選擇。調(diào)節(jié)器參數(shù)的確定稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定。調(diào)節(jié)系統(tǒng)整定的任務(wù)就是根據(jù)調(diào)節(jié)對(duì)象 的動(dòng)態(tài)特性選擇最佳的調(diào)節(jié)器參數(shù)，以使調(diào)節(jié)過(guò)程具有最佳的品質(zhì)指標(biāo)。</p><p>　　調(diào)節(jié)器參數(shù)可以通過(guò)理論計(jì)算求得，也可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)調(diào)整求取。理論計(jì)算方法是，預(yù)先給定穩(wěn)定裕量（或給定衰減率，或給定誤差積分準(zhǔn)則），通過(guò)計(jì)算求出最佳整定參數(shù)。 </p><p>

28、　　采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路汽溫控制系統(tǒng)方框圖如圖2-1所示，系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　圖2-1 導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的雙回路汽溫控制系統(tǒng)方框圖</p><p>　　微分器傳遞函數(shù) ；</p><p>　　主控制器傳遞函數(shù) ；</p>

29、<p>　　對(duì)象控制通道傳遞函數(shù) ； </p><p>　　對(duì)象導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù) </p><p>　　對(duì)象導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù) W01(s)=W0(s)/W02(s)＝</p><p>　　溫度變送器斜率 ；</p><p>　　減溫水調(diào)節(jié)閥的比例系數(shù) </p><p>　　2.2按等效為串級(jí)控制系統(tǒng)進(jìn)行整定&

30、lt;/p><p>　　根據(jù)控制對(duì)象及其導(dǎo)前區(qū)的傳遞函數(shù)得：, </p><p>　　由于 3,故主副調(diào)節(jié)器可分別整定。</p><p>　?。?）先對(duì)主回路進(jìn)行整定:</p><p>　　將圖2-1的內(nèi)回路等效變換成串級(jí)系統(tǒng)圖2-2</p><p>　　圖2－2 等效變換串級(jí)系統(tǒng)主回路</p><

31、p>　　內(nèi)回路的特征方程為：1+ =0 </p><p><b>　　即 1+ =0</b></p><p>　　對(duì)象慣性區(qū)傳遞函數(shù)中的參數(shù)，得。</p><p><b>　　===23</b></p><p><b>　　按=3查表，得，</b></p&g

32、t;<p>　　按近似計(jì)算法整定：當(dāng)0.2時(shí)，</p><p><b>　??；</b></p><p>　　(2)對(duì)副調(diào)節(jié)器進(jìn)行整定：</p><p>　　將圖2-1的外回路可等效變換成串級(jí)系統(tǒng)圖2-3</p><p>　　圖2－3 等效變換串級(jí)系統(tǒng)副回路</p><p>　　外

33、回路的特征方程為：1++1=0</p><p><b>　　即</b></p><p>　　令Ti=15 有 </p><p><b>　　225+15+=0</b></p><p>　　設(shè)整定指標(biāo)取時(shí)，對(duì)應(yīng)的阻尼系數(shù)，故</p><p>　　在外回路圖2-3中，根據(jù)對(duì)

34、象慣性區(qū)來(lái)整定微分器的參數(shù)，。相當(dāng)于主控制器的比例度，相當(dāng)于積分時(shí)間。</p><p>　　可得： </p><p>　　將=0.49代入式225+15+=0，求得=0.073</p><p>　　控制器的整定參數(shù)為：=0.073 Ti=15 </p><p>　?。?）經(jīng)整定

35、后的各參數(shù)為：</p><p>　　=0.49 =68 =0.073 Ti=15s</p><p>　　表2-1 時(shí)間常數(shù)tc、滯后時(shí)間t與階數(shù)n、時(shí)間常數(shù)T的關(guān)系</p><p>　　第三章 300MW單元機(jī)組過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)</p><p>　　3.1 300MW單元機(jī)組過(guò)熱蒸汽流程</p><p&g

36、t;　　300MW單元機(jī)組過(guò)熱蒸汽流程如圖3-1所示。汽包所產(chǎn)生的飽和蒸汽先流經(jīng)低溫對(duì)流過(guò)熱器進(jìn)行低溫過(guò)熱，然后依次流經(jīng)前屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器后送入汽輪機(jī)。在前屏過(guò)熱器和高溫對(duì)流過(guò)熱器的入口分別裝設(shè)Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)噴水減溫器。根據(jù)以上條件畫(huà)出其過(guò)熱蒸汽流程簡(jiǎn)圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 過(guò)熱蒸汽流程示意圖</p><p>　　3.2 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)方案&l

37、t;/p><p>　　該系統(tǒng)由三段相對(duì)獨(dú)立的導(dǎo)前汽溫控制系統(tǒng)構(gòu)成。第一段控制系統(tǒng)中如圖 3-2 所示，以前屏過(guò)熱器入口汽溫作為導(dǎo)前汽溫信號(hào)，通過(guò)控制Ⅰ級(jí)噴水量來(lái)維持前屏過(guò)熱器出口汽溫為給定值；第二段控制系統(tǒng)中，以后屏過(guò)熱器入口汽溫為導(dǎo)前汽溫信號(hào)，通過(guò)控制Ⅱ級(jí)噴水量以維持后屏過(guò)熱器出口汽溫為給定值；第三段控制系統(tǒng)中，以高溫對(duì)流過(guò)熱器入口汽溫為導(dǎo)前汽溫信號(hào)，通過(guò)控制Ⅲ級(jí)噴水量以維持后屏過(guò)熱器出口汽溫給定值。</p&

38、gt;<p>　　3.3 過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)分析</p><p>　　下面分別對(duì)三段控制系統(tǒng)進(jìn)行分析：第一段控制系統(tǒng)的原理如圖3-2所示，該段汽溫控制系統(tǒng)是以前屏過(guò)熱器出口汽溫為被調(diào)量，以前屏過(guò)熱器入口汽溫為導(dǎo)前汽溫</p><p>　　信號(hào)的串級(jí)控制系統(tǒng)。取前屏過(guò)熱器出口汽溫值，的給定值信號(hào)根據(jù)鍋爐負(fù)荷大小來(lái)確定，代表鍋爐負(fù)荷大小的汽輪機(jī)調(diào)速級(jí)壓力信號(hào)P1經(jīng)函數(shù)模塊f(x)轉(zhuǎn)

39、換后和定值器A給出的定值信號(hào)相加作為的給定值信號(hào)送入第二段系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)器PI1,主調(diào)節(jié)器的輸出和導(dǎo)前汽溫信號(hào)送入第二段系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器的PI2。同時(shí)，將來(lái)自再熱汽溫控制系統(tǒng)的燃燒器傾角指令BTD作為前饋信號(hào)也送到PI2的入口，這樣可提前開(kāi)展I級(jí)減溫水量，消除負(fù)荷側(cè)擾動(dòng)，提高控制質(zhì)量。PI2的輸出同時(shí)送入手/自動(dòng)操作器AM去控制I級(jí)減溫器的噴水調(diào)節(jié)閥A的開(kāi)度。系統(tǒng)中將前屏過(guò)熱器出口汽溫溫差經(jīng)函數(shù)模塊f(x)轉(zhuǎn)換后，送入積分器進(jìn)行積分，然后分

40、別和副調(diào)節(jié)器PI2的輸出進(jìn)行相加和相減，圖3-2中的手/自動(dòng)操作器除了依據(jù)運(yùn)行條件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)切換、直接對(duì)閥門(mén)進(jìn)行操作外，還可以顯示被調(diào)量、給定值及閥位信號(hào)。</p><p>　　圖 3-2 第一段過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)主燃料跳閘（MFT）或汽輪機(jī)跳閘或主蒸汽流量<25%時(shí)，在邏輯信號(hào)作用下，AM強(qiáng)迫切手動(dòng)，T3切向NO，AM輸出為0，噴水減溫調(diào)節(jié)閥門(mén)A關(guān)閉，

41、以防止偏低。為了防止閥門(mén)A泄漏的影響，系統(tǒng)中專門(mén)設(shè)置了降溫閉鎖閥A'，在邏輯信號(hào)控制下，需要減溫水時(shí)打開(kāi)，不需要時(shí)則閉死。</p><p>　　圖3-3 第二段過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)</p><p>　　第二段控制系統(tǒng)的原理如圖3-3所示，該段控制系統(tǒng)是以后屏過(guò)熱器出口汽溫為被調(diào)量，以后屏過(guò)熱器入口汽溫為導(dǎo)前汽溫信號(hào)的串級(jí)控制系統(tǒng)。因?yàn)楹笃吝^(guò)熱器為左、右兩側(cè)對(duì)稱布置, 所以正常情況下切換

42、開(kāi)關(guān)T1、T2切向NC，取左、右兩側(cè)后屏過(guò)熱器出口汽溫的平均值，當(dāng)任何一側(cè)變送器故障時(shí)，通過(guò)邏輯信號(hào)使該路T切向NO，取正常一側(cè)的汽溫信號(hào)，同時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警，系統(tǒng)切手動(dòng)，待故障變送器切除后，系統(tǒng)才正常運(yùn)行。</p><p>　　系統(tǒng)中將左、右兩側(cè)后屏過(guò)熱器出口汽溫溫差經(jīng)函數(shù)模塊f(x)轉(zhuǎn)換后,送入積分器進(jìn)行積分,然后分別和副調(diào)節(jié)器PI2的輸出進(jìn)行相加后，分別送入1AM和2AM，這樣當(dāng)某一側(cè)發(fā)生內(nèi)擾時(shí)(例如減溫水

43、量的自發(fā)性擾動(dòng))，可加強(qiáng)該側(cè)減溫水調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作，快速消除擾動(dòng)，而另一側(cè)減溫水調(diào)節(jié)閥基本不動(dòng)作，從而減少了左、右兩側(cè)后屏過(guò)熱器出口汽溫在調(diào)節(jié)過(guò)程中的相互影響，同時(shí)保證了左、右兩側(cè)后屏過(guò)熱器出口汽溫相差不大。</p><p>　　當(dāng)主燃料跳閘(MFT)、汽輪機(jī)跳閘或主蒸汽流量低于25%時(shí)，在邏輯信號(hào)作用下，1AM和2AM強(qiáng)迫切手動(dòng)，T3切向NO，1AM和2AM輸出均為0，噴水減溫調(diào)節(jié)閥門(mén)A和B關(guān)閉，以防止值偏低。為了

44、防止閥門(mén)A和B漏流的影響，系統(tǒng)中專門(mén)設(shè)置了降溫閉鎖閥A′和B′,在邏輯信號(hào)控制下, 需要減溫水時(shí)其將全部打開(kāi),不需要時(shí)其將全部關(guān)閉。</p><p>　　圖 3-4 第三段過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)</p><p>　　第三段控制系統(tǒng)和第二段控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)稍有不同。由于第三段系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷擾動(dòng)反應(yīng)較第二段靈敏,并且要求的控制精度比第二段系統(tǒng)要高,故第三段系統(tǒng)采用了一個(gè)主調(diào)節(jié)器、兩個(gè)副調(diào)節(jié)器,主調(diào)節(jié)器的輸出

45、同時(shí)送入兩個(gè)副調(diào)節(jié)器, 兩個(gè)副調(diào)節(jié)器還分別接受左、右兩側(cè)高溫對(duì)流過(guò)熱器的入口汽溫θ2為導(dǎo)前汽溫信號(hào),它們的輸出經(jīng)手/自動(dòng)操作器去分別控制左、右兩側(cè)Ⅲ級(jí)噴水減溫閥A和B的開(kāi)度,這樣當(dāng)任一側(cè)發(fā)生內(nèi)擾時(shí),可以快速消除, 防止另一側(cè)發(fā)生不必要的操作,有效地避免了高溫對(duì)流過(guò)熱器出口汽溫在調(diào)節(jié)過(guò)程中的相互影響。由于和第二段系統(tǒng)中采取的方案不一樣,所以第三段系統(tǒng)比第二段系統(tǒng)更好地克服了左、右兩側(cè)氣溫在調(diào)節(jié)過(guò)程中的相互干擾。</p>&l

46、t;p>　　第三段控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖3-4所示，該段控制系統(tǒng)是以高溫過(guò)熱器出口汽溫為被調(diào)量，以高溫過(guò)熱器入口汽溫為導(dǎo)前汽溫信號(hào)的串級(jí)控制系統(tǒng)。因?yàn)楦邷剡^(guò)熱器為左、右兩側(cè)對(duì)稱布置， 所以正常情況下切換開(kāi)關(guān)T1、T2切向NC，取左、右兩側(cè)高溫過(guò)熱器出口汽溫的平均值，當(dāng)任何一側(cè)變送器故障時(shí)，通過(guò)邏輯信號(hào)是該回路T切向NO，取正常一側(cè)的汽溫信號(hào)，同時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警、系統(tǒng)切手動(dòng)，待故障變送器切除后，系統(tǒng)才正常運(yùn)行。</p>

47、<p>　　當(dāng)主燃料跳閘或汽輪機(jī)主蒸汽流量<25%時(shí)，在信號(hào)作用下，1AM和2AM強(qiáng)迫切手動(dòng)，T3切向NO，1AM和2AM輸出均為0，噴水減溫調(diào)節(jié)閥門(mén)A和B關(guān)閉。為了防止閥門(mén)A和B泄漏的影響，系統(tǒng)中專門(mén)設(shè)置了降溫閉鎖閥A`和B`，在邏輯信號(hào)控制下，需要減溫水時(shí)則全部打開(kāi)，不需要時(shí)則全部閉死。</p><p>　　在整個(gè)過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)中，屏式過(guò)熱器以輻射過(guò)熱為主，而高溫對(duì)流過(guò)熱器以對(duì)流傳熱為主。

48、對(duì)于這種傳熱方式不同的過(guò)熱器，為防止負(fù)荷變化時(shí)Ⅱ級(jí)減溫器的噴水量Ⅲ級(jí)減溫器的噴水量相差很大，主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)（3CV）經(jīng)函數(shù)模塊f(x)轉(zhuǎn)換后送到第二段控制系統(tǒng)的副調(diào)節(jié)器PI2的入口。這樣，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，主汽溫上升，系統(tǒng)中主調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)將使減溫器噴水量增加以保持主汽溫恒定，該信號(hào)經(jīng)f(x)運(yùn)算后送到第二段系統(tǒng)中副調(diào)節(jié)器的入口將使Ⅱ級(jí)減溫器噴水量也增加，從而使Ⅱ級(jí)減溫器噴水量和Ⅲ級(jí)減溫器的噴水量大體相當(dāng)，保證過(guò)熱器的安全運(yùn)行。<

49、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 羅萬(wàn)金《電廠熱工過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)》， 中國(guó)電力出版社1991</p><p>　　[2] 王志祥、朱祖濤《熱工控制設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，水利電力出版社1995</p><p>　　[3] 邊立秀、周俊霞、趙勁松、楊建蒙《熱工控制系統(tǒng)》. 中國(guó)電力出版社.2001