A侧一级过热汽温调节系统内扰试验方案

实验三 过热汽温串级控制系统仿真实验一、实验目1.理解过热汽温串级控制系统构造构成。

2.掌握过热汽温串级控制系统性能特点。

3.掌握串级控制系统调节器参数实验整定办法。

4.分析不同负荷下被控对象参数变化对控制系统控制品质影响。

二、实验原理本实验以某300MW 机组配套锅炉过热汽温串级控制系统为例, 其原理构造图如下图所示:过热器过热器喷水减温器图3－1 过热汽温串级控制系统原理构造图由上图, 可得过热汽温串级控制系统方框图如下:扰动图3－2 过热汽温串级控制系统方框图● 主调节器在图3－2所示过热汽温串级控制系统中主调节器()1T W s 采用比例积分微分（PID ）调节器, 其传递函数为:()11111111111T d p i d i W s T s K K K s T s s δ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭式中: ——主调节器比例系数( )；1i K ——主调节器积分系数(1111i i K δ=)；1d K ——主调节器微分系数(111d d K T δ=)。

● 副调节器在图3－2所示过热汽温串级控制系统中副调节器 采用比例（P ）调节器,其传递函数为:()2221T p W s K δ==● 式中: ——副调节器比例系数( )。

● 导前区对象在图3－2所示过热汽温串级控制系统中导前区对象()2W s 在50％和100％负荷下 传递函数分别为:（1）50％负荷下导前区对象传递函数: ● （2）100％负荷下导前区对象传递函数: ● 惰性区对象在图3－2所示过热汽温串级控制系统中惰性区对象()1W s 在50％和100％负荷下 传递函数分别为:（1）50％负荷下惰性区对象传递函数: （2）100％负荷下惰性区对象传递函数:三、实验环节1.在MATLAB 软件Simulink 工具箱中, 打开一种Simulink 控制系统仿真界面, 依照图3－2所示过热汽温串级控制系统方框图建立仿真组态图如下:图3－3 过热汽温串级控制系统仿真组态图惰性区对象传递函数模块建立惰性区对象传递函数为三阶惯性环节, 在组态图中采用建立子模块方式建立惰性 区对象传递函数模块。

热工自动装置检修工（中级）考试题1、判断题燃油用的流量测量可采用靶式流量计和差压流量计。

（）正确答案：错2、填空题执行器电机送电前，用500V兆欧表进行绝缘检查，绝缘电阻应不小于（）。

（江南博哥）正确答案：0.5MΩ3、判断题用节点法计算各支路电流时，会因参考电位选择的不同而使结果有所变化。

（）正确答案：错4、填空题评定调节系统的性能指标有（）、（）和（），其中，（）是首先要保证的。

正确答案：稳定性；准确性；快速性；稳定性5、填空题（）常用作数字信号的数据锁存器。

正确答案：D触发器6、判断题随着机组的负荷上升，蒸汽流量不断增大，则过热器减温喷水的流量也会不断地被调大。

（）正确答案：错7、判断题交流放大电路中输入输出环节的电容主要起储能作用。

（）正确答案：错8、判断题随动调节系统的给定值是一个随时间变化的已知函数。

（）正确答案：错9、填空题全面质量管理要求运用数理统计方法进行质量分析和控制，是（）。

正确答案：质量管理数据化10、判断题保温管道及设备上感温件的外露部分无需保温。

（）正确答案：错11、判断题使用节流装置测量流量时，节流装置前的管道内必须加装流动调整器。

（）正确答案：错12、判断题热工参数的调节和控制主要有单冲量调节和多冲量调节两种方式。

（）正确答案：错13、问答题影响蒸汽温度变化的因素有哪些？正确答案：从自动调节的角度看，影响蒸汽温度（被调节参数）变化的有外扰和内扰两大类因素。

外扰是调节系统闭合回路之外的扰动，主要有：蒸汽流量（负荷）变化；炉膛燃烧时，炉膛热负荷变化，火焰中心变化，烟气量及烟气温度变化（主要是送风量和引风量变化，或炉膛负压变化）；制粉系统的三次风送入炉膛，在启停制粉系统时要影响蒸汽温度变化；当过热器管壁积灰或结焦时，影响传热效果，也要影响蒸汽温度变化。

内扰是调节系统闭合回路内的扰动，主要有减温水量变化（给水压力变化、启停给水泵等）、给水温度变化（影响减温效果）等。

14、填空题在单回路调节系统中，调节器的作用方向根据（）。

实验四汽包炉过热汽温调节系统的整定一、实验目的与要求1．掌握汽包炉过热汽温调节系统的整定步骤2．掌握调节器参数对调节过程的影响。

二、实验内容已知：被调对象导前区传递函数，被调对象惰性区传递函数，电动执行器Kz和减温水调节阀的传递系数Ku之积为1（KzKu=1），主汽温和导前汽温变送器系数。

要求：（1）求出串级调节系统中主副调节器参数的整定值（ψ＝0.75）；（2）进行计算机仿真，在仿真过程中根据要求进一步修改调节器参数的整定值。

串级汽温调节系统系统方框图如下所示：串级汽温调节系统方框图图中，Go1(S) 和Go2(S)分别为惰性区和导前区对象传递函数；Ga1(S)和Ga2(S)分别为主调节器和副调节器的传递函数；γθ1和γθ2分别为主汽温和导前汽温变送器系数；Kz为执行机构传递系数，Ku为喷水调门传递系数； Wj1为调节作用引起的减温水量变化，Wj2为扰动作用下减温水量，Wj为总减温水量。

一般，汽温对象导前区的迟延和惯性比惰性区要小，而且副调节器又选用P或PD规律，在这种情况下，内回路的调节过程要比外回路的调节过程快得多。

内回路动作时，外回路可以视为开路状态；当外回路动作时，内回路可视为快速随动系统。

则串级汽温调节系统可以采取内、外回路分别整定的方法进行整定。

（1）内回路的整定设副调节器选用比例调节规律：若以减温水量内扰Wj2为内回路输入信号，以导前汽温θ2为其输出信号，则内回路传递函数为此时可将除Go2(S)以外的部分视为等效调节器，则等效副调节器为可见等效副调节器仍为比例性质，等效比例带为。

当已知导前区对象传递函数Go2(S)后，便可根据单回路系统整定原则对内回路进行整定计算。

另外，由系统方框图可写出内回路的闭环特征方程式为：内回路被调对象Go2(S)为一般为二阶（或一阶）对象，且调节器Ga2(S)一般采用比例规律，所以内回路闭环系统仍为二阶系统，可用二阶系统的有关分析方法整定。

设内回路的整定要求为衰减率ψ=0.75，相应的阻尼比ξ=0.216，通过计算可求出副调节器比例带δ2的数值。

热工模拟量控制系统（MCS）定期扰动试验方案目录汽包水位调节系统（单冲量）内扰试验方案 (1)汽包水位调节系统（单冲量）定值扰动试验方案 (3)汽包水位调节系统（电泵三冲量）内扰试验方案 (5)汽包水位调节系统（电泵三冲量）定值扰动试验方案 (7)A侧一级过热汽温调节系统内扰试验方案 (10)A侧一级过热汽温调节系统定值扰动试验方案 (13)B侧一级过热汽温调节系统内扰试验方案 (16)B侧一级过热汽温调节系统定值扰动试验方案 (19)A侧二级过热汽温调节系统内扰试验方案 (22)A侧二级过热汽温调节系统定值扰动试验方案 (25)B侧二级过热汽温调节系统内扰试验方案 (28)B侧二级过热汽温调节系统定值扰动试验方案 (31)A侧再热汽温调节系统内扰试验方案 (34)A侧再热汽温调节系统定值扰动试验方案 (37)B侧再热汽温调节系统内扰试验方案 (40)B侧再热汽温调节系统定值扰动试验方案 (43)炉膛压力调节系统定值扰动试验方案 (46)送风调节系统定值扰动试验方案 (49)一次风母管压力调节系统定值扰动试验方案 (52)A磨煤机入口风量调节系统定值扰动试验方案 (55)A磨煤机出口温度调节系统定值扰动试验方案 (58)B磨煤机入口风量调节系统定值扰动试验方案 (61)B磨煤机出口温度调节系统定值扰动试验方案 (64)协调控制系统负荷扰动（7MW/MIN）试验方案 (67)协调控制系统负荷扰动(21MW/MIN)试验方案 (72)除氧器水位调节系统定值扰动试验方案 (75)凝汽器水位调节系统定值扰动试验方案 (77)汽机轴封压力调节系统定值扰动试验方案 (79)高加水位调节系统定值扰动试验方案 (81)低加水位调节系统定值扰动试验方案 (83)附录记录表格样式 (84)汽包水位调节系统（单冲量）内扰试验方案1试验项目汽包水位调节系统（给水旁路调整门）内扰试验。

2试验目的检验低负荷（0%—25%ECR）时单冲量水位调节系统（给水泵出口旁路调节门）的调节品质。

引言火电厂锅炉汽温控制系统具有大迟延、大惯性的特点，且影响汽温变化的扰动因素很多，如蒸汽负荷、烟气温度和流速、火焰中心位置、减温水量、给水温度等等，这些扰动会极大影响机组的平安、经济运行。

本设计的工作意义是：大型火电厂锅炉过热汽温对电厂平安经济运行有着重要影响, 过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中温度最高点，如果蒸汽温度过高就会使过热器和汽轮机高压缸承受过高的热应力而损坏，威胁机组的平安运行。

如果过热蒸汽温度偏低，那么蒸汽含水量增加，会降低电厂的工作效率，甚至会使汽轮机带水，从而缩短汽轮机叶片的使用寿命。

所以控制好过热器出口温度非常重要。

通常要求它的温度保持在额定值5范围内。

常规的蒸汽温度控制方案大致可分为两种: 一种是串级控制, 另一种是导前微分控制。

目前该领域的控制方法有：过热汽温FPID(模糊PID)控制系统, 基于控制历史的过热汽温模糊串级控制系统，过热汽温鲁棒PID控制系统，但以上方法都只是理论研究，应用于实际生产之中的控制方式以传统方法为主。

继续提高主汽温、再热汽温的控制品质，仍具有较高的理论与实用价值。

本文以过热汽温串级控制系统的思路对被控对象进行研究与分析，针对被控对象的大延迟，不确定等特点，选择串级控制系统能够获得较好的抗干扰性能和动态特性。

第一章单元机组燃烧系统本课题研究对象为200MW单元机组过热汽温串级控制系统，锅炉为高温、亚临界压力、中间再热、自然循环、单炉膛前后对冲燃烧、燃煤粉汽包炉，下面将先介绍锅炉的燃烧系统。

1.1 燃烧室(炉膛)炉膛断面尺寸为深12500mm、宽13260mm的矩形炉膛其深宽比为。

这样近似正方形的矩形截面为四角布置切圆燃烧方式创造了良好的条件。

从而使燃烧室四周的水冷壁吸热比拟均匀，热偏差较小。

燃烧室上部布置四大片分隔屏过热器，便于消除燃烧室上方出口烟气流的剩余旋转，减少进入水平烟道的烟气温度偏差。

汽包，壁厚145mm，筒身长20500mm，汽包横向布置在锅炉前上方，汽包内径为1743筒身两端各与半球形封头相接，筒身与封头均用BHW-35钢材制成。

汽温扰动试验方案汽温自动调节系统扰动试验方案批准：审核：会审：编制：河南华润电力古城有限公司2019年03月12日一、试验目的优化汽温自动调节系统参数，提高自动调节品质。

品质指标要求如下（按火力发电厂模拟量控制系统品质指标要求）：二、试验要求1、锅炉燃烧稳定，机组负荷≥180MW ；2、汽温稳定在正常范围，减温水自动投入正常；三、试验前检查项目及准备工作 1、减温器前汽温信号正常；、 2、减温器后汽温信号正常；3、过热器再热器壁温信号正常；4、减温水流量信号正常；5、减温水压力信号正常；6、减温水自动调节系统运行正常；7、减温水自动调节系统手/自动无扰切换正常； 8、DCS 系统历史趋势记录功能正常；9、DCS 系统历史趋势打印功能正常；10、热控人员在工程师站做好相关参数曲线配置工作，至少包含以下参数： a 、汽温设定值； b 、汽温测量值； c 、调节器输出；d 、减温水流量值；e 、减温水调门反馈; 四、试验步骤汽温稳定在当前设定值15min 后，开始按下列步骤进行定值扰动试验：一）、第一次扰动试验：1、由运行人员将当前汽温设定值阶跃改变＋5℃；2、观察系统动作情况及汽温的变化趋势；3、计算并记录汽温最大动态偏差、最大稳态偏差、稳定时间等指标；二）、第二次扰动试验：1、由运行人员将当前汽温设定值阶跃改变－5℃；2、观察系统动作情况及汽温的变化趋势；3、计算并记录汽温最大动态偏差、最大稳态偏差、稳定时间等指标；每次扰动试验结束后，若调节品质指标满足要求则不需要对调节系统参数修改，若不满足要求则对调节系统的PID 参数进行相应修改，修改完毕后重新进行扰动试验，满足要求后结束试验。

五、试验注意事项1、试验前要通知发电部锅炉专工、技术支持部热控主任工程师到场；2、所有人员要服从当值值长的指挥，不具备试验条件不得进行；3、试验过程中所有操作由当值运行人员操作，其他人不得干预；4、试验过程中一旦出现异常情况，运行人员应立即终止试验；5、试验结束后要填好相关记录表格并打印相应曲线。

热工自动控制系统扰动实验制度一、实验目的通过实验检查自动调节系统调节品质，掌握自动调节对象调节特性，为热控人员进一步对调节系统优化调整提供依据，保证热工自动调节系统安全可靠投入运行，从而提高机组运行的安全性和经济性.二、扰动实验投入运行的模拟量控制系统应定期做扰动实验.主要自动控制系统每月进行一次扰动实验，并做好扰动实验记录.扰动实验应在机组负荷较稳定情况下进行，分为定值扰动实验、内扰实验和外扰实验.除定期实验外，出现下列情况时也应做扰动实验：1、设备A级检修后；2、控制策略有变动；3、调节参数有较大修改；4、模拟量控制系统发生异常；三、定期扰动实验的调节系统机组CCS、AGC控制系统由省调定期测试，热控对照规程标准对实验结果进行分析，必要时进行参数整定；条件允许情况下，每月热控需对下列各子系统定期扰动实验，实验标准参见中华人民共和国电力行业标准DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》.1、汽包水位自动调节系统；（甲、乙汽泵调速；电泵调速；主给水调节阀）2、主汽温度自动调节系统；（甲、乙一级减温水阀；甲、乙二级减温水阀）3、再热汽温自动调节系统；（甲、乙再热减温水阀；再热事故喷水阀）4、一次风压自动调节系统；（甲、乙一次风机入口挡板）5、二次风压自动调节系统；（甲、乙送风机入口挡板；甲、乙送风机偶合器调速）6、炉膛压力自动调节系统；（甲、乙引风机入口挡板；甲、乙引风机偶合器调速）7、磨煤机出口温度自动调节系统；（各台磨煤机入口冷风门）8、磨煤机入口一次风量自动调节系统；（各台磨煤机入口一次风门）9、除氧器水位自动调节系统；（除氧器进口调节阀；甲、乙凝泵变频调速）10、凝汽器水位自动调节系统；（凝汽器进口调节阀）11、汽封压力自动调节系统；（汽封进口调节阀）12、其他要求实验的调节系统四、实验前应编写实验措施，经生产技术部审核，并经总工程师批准后方可执行.实验结束后，应填写实验报告.实验结果如达不到规定的调节品质要求，应分析原因，提出解决对策.五、定值扰动机组稳定运行，各参数稳定，机组负荷在70%负荷以上进行，调节系统工作正常，定值扰动量随各调节系统而定，调节过程衰减率应在0.7～0.9，系统稳定时间参见DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》.六、内扰实验内扰实验应在70%负荷以上进行，扰动量宜为被调介质满量程的10%.调节过程衰减率应在0.7～0.9，被调节量的峰值不应达到保护动作值（对于主蒸汽压力和负荷控制系统，衰减率应在0.9～0.95）.七、外扰实验（负荷扰动）负荷扰动实验应在机组负荷70%以上进行，负荷变化分慢、中、快三种工况，各工况下机组主要参数变化范围应按DL/T 774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》执行.机组主要参数变化范围下表.机组主要参数变化范围本制度自2007年1月1日起执行附：热工自动调节系统扰动实验记录表Q/318-223.022.405江苏新海发电有限公司热工自动调节系统扰动实验记录表参加实验人员：运行人员：（注：该表由参加实验人员填写，班组保存，对实验结果不符要求的要组织分析）。