【正文】 煙氣 的熱量而使水產(chǎn)生蒸汽 的受熱面稱為蒸發(fā)受熱面。 (1)副調(diào)節(jié)器的選型 副調(diào)節(jié)器的任務(wù)是要快速動作以迅速進入副回路內(nèi)的擾動，而且副參數(shù)并不要求無差，所以一般就選 P 調(diào)節(jié)器，也可采用 PD 調(diào)節(jié)器，但這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。由于串級系統(tǒng)中主、副回路是兩個相互獨立有密切相關(guān)的回路。副回 路的范圍也不是愈大愈好。串級控制系統(tǒng)對進入副回 的擾動有很強的克服能力。 、副回路的設(shè)計原則 副參數(shù)的選擇應(yīng) 使副回路的時間常數(shù)小，控制通道短，反映靈敏。應(yīng)該指出，系統(tǒng)中有兩個調(diào)節(jié)器，它們的作用各不相同。無論主回路還是副回路都有各自的控制對象，測量變送器和調(diào)節(jié)器。 串級控制系統(tǒng) 簡單控制系統(tǒng)雖然是一種最基本、使用最廣泛的控制系統(tǒng)，但是對于有些較難控制的過程，控制質(zhì)量要求很嚴格的參數(shù)就無能為力了。氣開式調(diào)節(jié)器，其靜態(tài)放大系數(shù) Kμ 取正，氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥，其靜態(tài)放大系數(shù) Kμ 負。 確定調(diào)節(jié)器正、反作用的次序一般為：首先根據(jù)生產(chǎn)過程安全等原則確定調(diào)節(jié)閥的形式、 測量變送器單元的正反特性，然后確定被控對象的正反特性，最后確定調(diào)節(jié)器的正反作用。調(diào)節(jié)器的正反作用的選擇同控制對象的正反特性、測量變送單元的正反特性及調(diào)節(jié)閥形式有關(guān)。為了便于分析，將測量變送器、執(zhí)行器和控制對象做為一個整體看待，改整體稱為“廣義對象”。它們的特征將決定控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量，因此討論控制對象的特征參數(shù)和調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)參數(shù)對控制質(zhì)量的影響是非常必要的。從圖 ，比例作用是即時的、快速的。反之，積分時間越大，表示積分作用越弱。 這種調(diào)節(jié)器有兩個可供調(diào)整的參數(shù)，即 KI和 KP。因此調(diào)節(jié)的結(jié)果是有差的。 比例調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)如圖 所示。積分作用只有極少的情況才能單獨使用，會使控制過程變成振蕩甚至不穩(wěn)定，但能使被調(diào)量無靜態(tài)偏差。 調(diào)節(jié)過程結(jié)束時， de/dt 等于零，由式（ ）可知， μ＝ 0，即調(diào)節(jié)機關(guān)的位置不變，這樣就不能適應(yīng)負荷的變化。這種控制作用很少單獨使用。只要偏差存在，調(diào)節(jié)機關(guān)的位置就一直變化下去。因此，當對象變化時，調(diào)節(jié)機關(guān)位置必須改變，即被調(diào)量與給定值之間的偏差必然發(fā)生改變。這說明比例作用無慣性、無延遲、動作快，而且調(diào)節(jié)動作的方向正確。這些調(diào)沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 節(jié)器的控制規(guī)律都是由基本調(diào)節(jié)作用比例、積分、微分組合而成。 調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律 自動調(diào)節(jié)器（簡稱調(diào)節(jié)器）和控制對象組成一個相互作用的閉合回路如圖 所示。最大靜態(tài)偏差往往出現(xiàn)在負荷發(fā)生最大幅度的變化時，即有滿負荷跌到零負荷時。 準確性是指被調(diào)量的實際值與給定值之間的動態(tài)偏差和靜態(tài)偏差。 從以上的論述可以看出衡量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)優(yōu)劣的性能指標可以歸納為三個，即系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性、準確性。這兩類系統(tǒng)同樣要求被控制量接近給定值，但控制要求不完全相同。時域性能指標有可以分為單項性能指300MW 發(fā)電 機組再熱 汽 溫控制系統(tǒng)設(shè)計 9 標和綜合性能指標。只要充分利用前饋與反饋的優(yōu)點，可以提高控制質(zhì)量。 復(fù)合控制系統(tǒng) 在反饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入前饋控制系統(tǒng)就稱為前饋－反饋復(fù)合控制系統(tǒng)。 （ 4） 閉環(huán)控制環(huán)節(jié)是利用偏差量作為控制信號來糾正偏差的，因此系統(tǒng)中必須具有執(zhí)行糾正偏差這一任務(wù)的執(zhí)行能夠機構(gòu)。 反饋控制系統(tǒng)框圖如圖 所示： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 反饋控制系統(tǒng) 2. 反饋控制系統(tǒng)的特點 （ 1） 在反饋控制系統(tǒng)中，輸入量和輸出量存在一一對應(yīng)的關(guān)系。在實際工業(yè)生產(chǎn)中使被調(diào)量發(fā)生變化的原因（擾動）是很多的，對每一種擾動都 需要一個獨立的前饋控制，這就會使控制系統(tǒng)變得非常復(fù)雜；而且有的擾動往往是難于測量的，對于這些擾動就無法實現(xiàn)前饋控制。 2. 前饋控制系統(tǒng)的特點 （ 1） 前饋控制系統(tǒng)是直接根據(jù)擾動進行控制的因此可以消除擾動對被調(diào)量的影響，減小被調(diào)量的動態(tài)偏差，而且不像反饋控制系統(tǒng)那樣根據(jù)被調(diào)量的偏差反復(fù)調(diào)節(jié)，因此前饋控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間 ts 也較小。前饋控制系統(tǒng)又稱“擾動補償”。當擾動發(fā)生后，被控對象受到擾動，系統(tǒng)會發(fā)生偏差。 前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)（開環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)）：控制系統(tǒng)中不是根據(jù)被調(diào)量的偏差而是直接根據(jù)擾動進行控制，及時消除 擾動的影響而使被調(diào)量基本不變化（或很少變化）。如果擾動不包括在控制回路內(nèi)部就稱外擾。 調(diào)節(jié)對象（有平衡 無自衡）：又稱被控對象。 被調(diào)量：又稱被控制量。 再熱蒸汽溫度控制的意義與過熱蒸汽溫度控制一樣，是為了保證再熱器、汽輪機等熱力設(shè)備的安全，發(fā)揮機組的運行效率，提高電廠的經(jīng)濟性。 再熱蒸汽溫度控制系 在大型機組中，新蒸汽在汽輪機高壓缸內(nèi)膨脹做功后，需再送回到鍋爐再熱器中加熱升溫，然后再送人汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功。另外，過熱蒸汽溫度降低還會導(dǎo)致汽輪機高壓部分級的焓降減小，引起各級反動度增大，軸向推力增大，也對汽輪機的安全運行帶來不利。 300MW 發(fā)電 機組再熱 汽 溫控制系統(tǒng)設(shè)計 5 過 熱蒸汽溫度控制系統(tǒng) 鍋爐過熱蒸汽溫度是影響鍋爐生產(chǎn)過程安全性和經(jīng)濟性的重要參數(shù)。因此，為保證機組安全運行，正常情況下一般限制汽包水位在 50～ +50mm范圍內(nèi)變化。所以，鍋爐給水控制又稱“鍋爐水位控制”。在汽輪機內(nèi)作完功的過熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水 ,凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱 ,然后送到除氧器除氧 ,再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱后 ,送到鍋爐繼續(xù)進行熱力循環(huán)。煤粉倉的煤粉由給粉機送到鍋爐本體的噴燃器 ,由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒 (直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛 )。 熱力學(xué)第二定律 ：高溫物體的熱能可以自動傳遞給低溫物體，而低溫物體的熱能卻不能自動地傳遞給高溫物體。 300MW 發(fā)電 機組再熱 汽 溫控制系統(tǒng)設(shè)計 3 2 火力發(fā)電廠發(fā)電工藝簡介 火力發(fā)電廠概述 火力發(fā)電廠是利用化 石燃料燃燒釋放的熱能發(fā)電的動力設(shè)施，包括燃料燃燒釋熱和熱能電能轉(zhuǎn)換以及電能輸出的所有設(shè)備、裝置、儀表器件，以及為此目的設(shè)置在特定場所的建筑物、構(gòu)筑物和所有有關(guān)生產(chǎn)和生活的附屬設(shè)施。由于完全依賴噴水調(diào)節(jié)再熱汽溫，導(dǎo)致運行過程中所投入的減溫水量超過設(shè)計值。彭城電廠再熱器控制系統(tǒng)就是一例，它就是以擺動燃燒器噴嘴為主要調(diào)節(jié)，微量噴水調(diào)節(jié)為輔助調(diào)節(jié)的控制手段。 此外 , 汽 — 汽熱交換面式減溫器也曾用于某些 200MW 鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié) , 但受先天性缺陷的限制 , 如管組和閥門的泄漏、調(diào)溫幅度小和動態(tài)特性差等 , 影響了其效能。國產(chǎn)鍋爐的再熱汽調(diào)溫方式大致上經(jīng)歷了 3個發(fā)展階段 , 即 : (1) 煙氣再循環(huán)調(diào)溫技術(shù) , 早在 70 年代上海鍋爐廠生產(chǎn)的配 125MW 機組的 400MW 鍋爐采用這一技術(shù) , 其中多數(shù)是燃煤機組。 單元發(fā)電機組是有鍋爐、汽輪發(fā)電機和輔助設(shè)備組成的龐大的設(shè)備群。由于再熱氣溫完全依賴噴水減溫調(diào)節(jié)，使減溫器后的蒸汽過熱度發(fā)生很大的波動，該點的蒸汽過熱度最大變化是由 150℃快速降到接近飽和蒸汽溫度。為了提高電廠的熱經(jīng)濟性，大型火力發(fā)電機組廣泛采用了蒸汽中間再熱技術(shù)。在火力發(fā)電廠中實現(xiàn)熱力過程自動化后能使機組安全、可靠、經(jīng)濟地運行。 關(guān)鍵 字 再熱汽溫 ， 過熱蒸汽 ， 串級 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract This graduation project (paper) is through the hot steam warm control system carries on the principle analysis, the reliable proof, the scene again to the TieLing three electricity 300MW units on the spot observes, guarantee this system which proposed longterm stability is in the coordination control the plan. In the largescale unit, the new steam inflates the acting after the steam turbine high pressure cylinder, must again return to the boiler reheater in heats up elevates temperature, then sees somebody off again in the steam turbine, the low pressure cylinder continues the acting. Adopts among the steam hot to be possible to enhance the power plant circulation thermal efficiency again, reduces the steam turbine terminal leaf blade the steam humidity, reduces the steam consumption and so on. In order to enhance the power plant the hot efficiency, the largescale thermoelectricity generation unit has widely used among the steam again the hot technology. Again the hot vapor temperature control significance and the superheat vapor temperature control is same, is in order to guarantee thermal energy equipment and so on reheater, steam turbine securities, the display unit39。為了提高電廠的熱經(jīng)濟性，大型火力發(fā)電機組廣泛采用了蒸汽中間再熱技術(shù)。300MW 發(fā)電 機組再熱 汽 溫控制系統(tǒng)設(shè)計 I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的題目 是 鐵嶺電廠 300MW 機組再熱氣溫控制系統(tǒng)設(shè)計。采取蒸汽中間再熱可以提高電廠循環(huán)熱效率，降低汽輪機末端葉片的蒸汽濕度，減少汽耗等。 在再熱蒸汽溫度控制中，由于蒸汽負荷是由用戶決定的，所以幾乎都采用改變煙氣流量作為主要控制手段，例如改變再循環(huán)煙氣流量，改變尾部煙道通過再熱器的煙氣分流量或改變?nèi)紵鳎ɑ鹱欤┑膬A斜角度。 隨著時代的發(fā)展，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化對國民經(jīng)濟的發(fā)展有十分重大的意義。采取蒸汽中間再熱可以提高電廠循環(huán)熱效率，降低汽輪機末端葉片的蒸汽濕度，減少汽耗等。某電廠在數(shù) 年的運行中，由于負荷變化頻繁，一直存在微量噴水減溫器出口的再熱蒸汽溫度波動大的問題，出現(xiàn)的最大溫度變化超過 140℃。目前，國外已經(jīng)建成單機容量 1000MW 以上的單元機組。 我國自從 70 年代發(fā)展 125MW 等級的中間再熱大型電站鍋爐機組以來 , 緊接著有200MW ,300MW 的國產(chǎn)機組問世 , 80 年代又相繼從國外引進各種 300MW 以上的爐型 , 均沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 無一例外為中間再熱機組 , 所以有關(guān)再熱汽溫調(diào)節(jié)問題也引起了鍋爐界同仁的關(guān)注。 (3) 80 年代后期隨大型電站鍋爐引進美國 CE 公司技術(shù)后 , 以 CE 公司鍋爐技術(shù)特方式之一的擺動燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫 , 已作為 300MW 等以上容量鍋爐的調(diào)溫手段 。 國內(nèi) 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)的現(xiàn)狀是大部分執(zhí)行機構(gòu)老化或技術(shù)不夠先進，我們國內(nèi)有很好的控制理論和控制系統(tǒng)， 但是到執(zhí)行機構(gòu)這里就出現(xiàn)問題了！就好像一個人有靈活的大腦，卻有笨拙的四肢，無法很好的支配一樣。因此微量噴水 調(diào)節(jié)就成為正常工況下汽溫調(diào)整的唯一手段。 國內(nèi)發(fā)展趨勢是盡量 恢復(fù)燃燒器擺角作為再熱汽溫的主調(diào)節(jié)手段；改善被控對象的控制品質(zhì)；負荷變化時，使再熱汽溫盡可能穩(wěn)定。 熱力學(xué)第一定律：熱可以變?yōu)楣Γσ部梢宰優(yōu)闊?，消耗一定熱量時，必產(chǎn)生相當數(shù)量的功，消耗一定量的功時，必出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的熱。煤粉送至分離器進行分離 ,合格的煤粉送到煤粉倉儲存 (倉儲式鍋爐 )。過熱蒸汽在汽輪機內(nèi)做功推動汽輪機旋轉(zhuǎn) ,汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電 ,發(fā)電機發(fā)出的三相交流電通過發(fā)電機端部的引線經(jīng)變壓器升壓后引出送入電網(wǎng)。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 21 火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程 火電廠三大控制系統(tǒng) 鍋爐給水控制系統(tǒng) 汽包鍋爐給水控制的主要任務(wù)是使鍋爐的給水量跟蹤鍋爐的蒸發(fā)量，保證鍋爐進出的物質(zhì)平衡和正常運行所需的工質(zhì)，對于國 產(chǎn) 300MW 機組普通采用的汽包鍋爐來說，就是維持汽 包水位在允許范圍內(nèi)變化。汽包水位過低，則會破壞鍋爐的水循環(huán)，使某些水冷壁管束得不到爐水冷卻而燒壞，甚至引起鍋爐爆炸事故。因此，電廠鍋爐的給水實現(xiàn)自動