摘 要
锅炉超大容量、高参数发展，给水系统采用自动控制系统是必不可少的，它可以减轻运行人员的劳动强度，保证锅炉的安全运行。对于大容量高参数锅炉，其给水系统是非常复杂和比较完善的。直流锅炉将是国家未来的发展方向，给水系统是其中的重要环节。随着火电机组容量的提高及参数的增加，机组在启停过程中需要监视的参数及控制的项目越来越多，超临界机组锅炉给水控制系统是超临界机组控制系统中的重点和难点。近些年来，研究超临界机组给水的文献相应增多，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度也要求越高。
本文介绍了直流锅炉的给水控制策略，包括对直流锅炉的发展历程、应用、结构特点、启动系统、给水控制系统的工作任务；同时还介绍了直流锅炉给水系统的控制原理,介绍了前馈、反馈、串级控制的特点和应用；主要通过对直流锅炉给水控制系统分析与研究，介绍了直流锅炉的给水控制系统的工艺流程，重点介绍了给水控制系统的控制回路，给水信号回路的测量，给水流量的控制回路，以及给水控制回路的指令形成和控制方法，还包括一些辅助回路的控制策略。最后简略的介绍了直流锅炉给水控制的技术发展。
关键词: 超临界直流锅炉；给水控制系统；前馈-串级控制；给水泵
Abstract
The boiler faces, the high parameter development large capacity, uses the automatic
control system for the aqueous system is essential, It may reduce the movement
personnel's labor intensity, guarantees boiler's safe operation. Regarding the large
capacity high parameter boiler, it gives the aqueous system is very complex and
科学发展 直流锅炉温度控制策略研究及应用 滑尔 皴嗨马赋畜 （１ 西大唐国际云 热电有限责仔公司大同０３７０３９） 摘要：本文介绍了一种实用的Ａ流锅炉温度控制策略，该策略将中间点濉度、 级减温水、＿级减温水协调控制锅炉卜汽温度。该控制逻辑在多台 超临界直流锅炉得到应用并取得较好的控制效果。 关键词：ｒｌ１问点温度、联合控制、水煤比 ｌ概述 大型超（超超）ｌ｝缶界机组已逐步成为ｒ琦内土力机组。锅炉 蒸汽温度控 制足Ａ流锅炉 个难题。温度控制的好坏灭系到机组安全、经济运行。超临 界机组爆管比较严重，墚管主要原 受热Ｉ＿ＩＩ＿ｉ超 ，超温分短期和长期超温， 短Ｊ｛ＩＩ超滥由于燃烧调 不佳引起 Ｉ。 直流锅炉汽温控制是较难控制足ｌ川＿ 影响 度影响Ｉ 素多、迟延大。对 种扰动作用下 蒸汽温度动态特性具仃大迟延、大惯性、州变性和非线性 的特点，从而加大了控制的难皮。超临界锅炉存直流工况状态时由于燃料量 扰动或变负荷过程 水煤比没柯控制蚶等原Ｉ 导致一ｌＩＩｆｎＪ点温度、过热汽温 发， 很大的偏差，在这种情况下靠喷水调 很难将主蒸汽温度调整过来。冈 此，保持适 的水煤比是 制锅炉过热汽温的根本手段１２１１３］１４］Ｉ５］１６］￣１８］［９）。 机组 调控制投入后，负荷指令对应的设汁煤量作为煤量控制的前馈、 给水蚤作为给水控制的前馈，这种设计『ＨＪ接地艇水ｆ：保证了合适的水煤比， １圳Ｊ为防止异常工况水煤比失调，引起过热汽濉大幅变化，用中间点湍度米 修正给水指令。『 为ｒ｝］ｆＨＪ点温度具订较小的迟延和惯性。 ２锅炉主汽温度控制策略及存在问题 存实际运行＿｝］，受精确保证水煤比很同难，所以除采用水煤ＬＬｆｉ－为犟本 １” 段外，仍需喷水减温作为辅助下段。｝１ ｆｍ直流锅炉主汽温度的主要控 制ｒ段为水煤比控制加小问点温皮（焓值）校止、级减温水控制、一级减温 水拧制 】 ｝［７１１￣１１ 。 脱仃控制策略存在的『ｕＪ题：机组变负荷过程・｝Ｉ锅炉汽温通常波动较大 超濉，ｌＨ为中Ｉ＇Ｈ】点溢度在机组变负荷过程ｌＩ】受多重 索影响变化复杂， 如在动态过 ＿ｆ１水煤比容易失凋导致Ｉｆ 问点温度（焓值）偏离。如果【｝】问点 滁度偏离太大，一、一：及减温水调节无法将 汽温度控制在要求的范 内这 就导致符级汽濉度超赫矗或低湍。 ３控制策略研究 ３．１【ｌ】问点温嫂控制策略 机纰 变负荷过程ｌＩ】Ｉｌ， 温嫂波动较大， １】问点 度的设定值 动，冬过程・ｌ，难以把揖导致主汽濉波动大。根据现订 皮控制策略存在 题ｆ１：者提出新的ｔｆ１间点温度控制策略：根据‘、二级减濉水调 的濉度量对 汽 『耍的凋１ 裕度对【｝ｌ问点温度进行捉Ｉ 校止，、 【｛Ｉ问点温度波动超过 、 级减 水凋节裕艘时需对中『ＨＪ Ｊ 温度设定值进行修止，否则锅炉各级 汽濉波动将超ｍ允计的范围内。如果锅炉的 级汽温波动大，减濉水的流量 将偏离上Ｅ常的用量，所以用一、■级的减温水最米修止存水煤比失调时 Ｉ ＾泓艘设定值。这样一、■级减温水调 进行分段控制『ｆＪ 时根据‘、二级 减 水的凋 裕 对【｝１问点温度进 仃效调 确保锅炉 级汽濉度在控制 范Ｈ爿内。 ３．２土汽珏矗度控制策略 采丌］常规的分段控制对汽温度控制，在扰动较大时呵能出现 、■级减 濉水调解不甲衡既一级减温水开到最大、 级减温水流量很小或相反。这样 、级减珏Ａ水控制的效果均变差。为了使、＿级碱温水控制均处存最灵 敏的Ｔｆ１：点ｆ 将■级减 水量对 级减温控制进行联合挖制既二级减温水 流 偏大（小）＿｛’】将级 皮控制的设定值降低（商），这样使一、二级减濉水 用最 ＪｌＪ’能保持甲新。 ３ ３ 参数托制 由＿ｒ 【组 不Ｍ的负荷段对象特 大所以，Ｉ， 点濉度、 、二级 减 制均采１¨】变参数控制才能取缁较蚶的 制效果。图１为汽 控制原理 图， ，ｔ￣Ｇｉ（ｓ）为锅炉备受热匝段的传递函数、Ｔｉ（ｓ）为控制器输出和被控量 之州的传．进函数、Ｋｉ（Ｓ）为控制器传递函数、Ｐｉ（Ｓ）为 级减温水量 －ｌ】问点 扎 耍设定值修Ｉ Ｊ：荦的１々递函数、ｚｉ（ｓ） 对象特 对 制器参数进行修ｌＥ 的化递函数、Ｈｉ（ｓ）为负荷和符级泓艘砹定佰ｔ２＂Ｊ＇ｆ￣递函数。 图１直流锅炉主汽温度控制原理图 ４锅炉主汽温度控制策略的运用 进入锅炉的水转换为蒸汽的需要的时ｌ＇Ｈｊ￣ｔ长所以锅炉的汽潞系统也是 大迟延系统。为了克服汽湖系统的大迟延需把 、一 级的减湖水调 开度和 减温水量维持在一个鼓灵敏状态仃利于温皮 制。将¨ｌ ｆ．Ｊ点 度、级减温 水、— 级减温水协调 制的 制策略用于直流锅炉汽 取搿较好的 制效 粜。 图２为采用该控制策略的某６００ＭＷ超临界机 【以２％速 从５ＯＯＭＷ）ｌ 到㈤ｔ）Ｍｗ变负倚过程Ｉ１Ｊ‘侧锅炉 汽温度的趋势图。机 Ｉ变负荷过程【１Ｊ 点濉嫂、 级减 器后温度、二级减温器后 艘联合 制｛ 汽濉度，使生 汽湖变化 ±５℃。点Ａ为机纽在升负荷过 ＩＩ１‘级减 器后的温度仃卜降 趋势，控制系统提高一ｌＩ问 温度设定值（减少给水最）。— 级减潞器前泓度仃 川升趋势州将ｔ”Ｉ＂Ｊ 温度设定值修正最逐步减少。
Ｎｏ．１０，２０１２ 现代商贸工业
Ｍｏｄｅｒｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｔｒａｄｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ２０１２年第１Ｏ期
超高压直流锅炉给水控制与汽温调节
王 威
（华能北京热电有限责任公司，北京１０００２３）
摘 要：由于超高压直流锅炉与汽包锅炉在结构设计上有一定的区别，因此机组在调节的时候应用的方法也会有所不
同。故而从锅炉的实际运行特点方面，分析介绍了此类型锅炉的给水控制和汽温调节的特性和方法。
关键词：超高压直流锅炉；给水控制；汽温调节
中图分类号：ＴＢ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３１９８（２０１２）１０・０１７９－０１
直流锅炉的主要特点是汽水系统没有汽包，工质一次通过
省煤器、水冷壁、过热器（即循环倍率等于１），即水在蒸发受热
面中一次全部转变为蒸汽。工质在整个行程中的流动阻力均
由给水泵来克服，因此，其运行调节特性和汽包炉有着很大的
差别。下面从集控运行操作方面，做一下简要分析。
１超高压直流锅炉的给水控制和汽温调节方法
超高压直流锅炉的运行过程可分为锅炉启动及低负荷
运行（循环方式）和直流运行（本生方式）两个阶段。每个阶
段的调节方法和侧重点都有所不同。
１．１锅炉启动及低负荷运行阶段（循环方式） 不同容量的直流锅炉，其转干态直流运行的最低负荷
有所不同，一般在２５ ～３５ ＢＭＣＲ（锅炉最大连续蒸发
量）之间。本单位的锅炉是３５ ＢＭＣＲ。
在循环方式下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本 相同的，汽水分离器及其水箱相当于汽包，只是因为两者的
容积相差甚远，汽水分离器的水位变化速度也就更快。此 时，由炉水循环泵将汽水分离器水箱的水升压后送到省煤
器人口，并与给水共同构成锅炉给水流量。
此阶段汽温的调节主要是通过控制燃烧率的大小和调
节一、二级减温水量来完成。在此阶段，汽水分离器的水位
控制调节阀应投自动，根据锅炉水质进行循环清洗，调节给
水流量，控制汽水分离器水位。当扰动较大时，水位会产生
高加解列对直流锅炉的影响及控制措施分析
摘要：高压加热器简称高加，是一种接在高压给水泵后加热给水的表面式加热器，可以利用汽轮机的抽汽加热给水，提高锅炉给水温度，进而提高机组整体热经济效率。
关键词：高加裂解；直流锅炉；影响；控制措施；分析
1导言
本文通过对高加解列后产生的影响进行分析，并提出针对性的控制措施，以减少高加解列对机组正常运行造成的影响。
2分析直流锅炉概述及工作原理
2.1分析直流锅炉的概述
在给水泵的压头作用下，给水依次经过加热、蒸发和过热等受热面而生成具有一定压力和温度的过热蒸汽，这种锅炉即为直流锅炉。直流锅炉运行时，给水中的杂质除部分随蒸汽带走外，其余都沉积在受热面上；机组停用时，内部还会由于腐蚀而生成氧化铁。为了清除这些污垢，点火前要用一定温度的除氧水进行循环清洗。直流锅炉在20世纪20年代初即已发明，30年代开始应用。虽然它具有一系列优点：不用汽包；压力参数范围宽，既可用于亚临界压力锅炉，又可用于超临界压力锅炉；制造方便、节省钢材；启、停炉快速等。但由于它对水处理和自动控制的要求高，并且，在蒸汽参数和锅炉容量不大时其优点并不显著，因而发展不快。直到50年代末、60年代初，由于电厂锅炉向大容量、高参数方向发展，水处理技术和自动控制技术也有了长足的进步，直流锅炉才获得迅速发展。
2.2直流锅炉工作原理 由于直流锅炉没有汽包，所以加热、蒸发和过热等部分之间无固定的分界线。其工作过程如下：给水经给水泵送入锅炉，先经过加热区，将水加热至饱和温度，再经过蒸发区。将已达到饱和温度的水蒸发成饱和蒸汽，最后经过过热区，把饱和蒸汽加热成过热蒸汽，最后送入汽轮机做功。与自然循环锅炉比较。直流锅炉优点如下：一是节省钢材。直流锅炉不需要汽包，受热面管径又小，承压部件总质量轻，可节省钢材20%-30%。二是制造、安装简单。三是启、停炉速度快。因不存在汽包上、下壁温差制约，一般从点火到达到额定参数时间，直流锅炉为四十五分钟左右，自然循环锅炉则需要四到五个小时；直流锅炉停炉只需十分钟到三十分钟。
