过程控制课程设计-主汽温控制..

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图 １ 自抗 扰 控 制 器 结 构
Ｔ Ｄ为跟 踪微分 器 ， 作用 是安排 过渡过 程并 给
出其各 阶导数 。文 献 ［ ］ ３ 由最 速 开关 系 统导 出二 阶 和三阶 Ｔ Ｄ的具体 形式 ， 三阶 Ｔ 的形式较 之 二 Ｄ
摘
要
针对超临界机组动 态特性复杂、 变参数 的运行 方式、 多变量的控制特点 ， 出二级过 热汽温主 提
调节 器采用 自抗扰控制 器（ Ｄ Ｃ） 副调 节器采用 ＰＤ控制的设计 方法， 而构 成 Ａ Ｒ －Ｉ Ａ Ｒ ， Ｉ 从 Ｄ ＣＰＤ方 法来控 制超 临界主汽温。同时采用 ６０ Ｗ 超临界机组 为被控 对 象进 行试验研 究。试验结果表 明 ， Ａ Ｒ － ０Ｍ 用 Ｄ Ｃ
术说 明书 ， 负荷 在 ３％ ～１０ ５ ０ ％范 围内 ， 汽 温额 主 定 值 ５ １Ｉ。以副调节 器 ＰＤ为 中心 的 内 回路 是 ７ ｃ ＝ Ｉ 快 速 回路 ， 主要 任务是 消除 负荷变化 、 其 燃水 比失 调、 减温水 压力变 化 、 风量变化 等扰动对 汽温 的 送
影 响 。副调节器 ＰＤ的被 调量 Ｐ ２ 主汽温 的导 Ｉ Ｖ是
惯性 环节 （） 来 消 除 给 水 流 量信 号 的波 动 ， ｔ用 （ 反 映给水 流量 与燃 料量 的 比例 。 （ 确定 ） ）
校 正的强度 ， 并通过 上 、 限幅限制燃 水 比失 调校 下 正 的幅度 为 ±１ ℃ 。 ５
对超 临界机 组过热 进行有 效的控 制 。针对 火 电厂 过 热汽温控 制 系统 的大滞 后 、 扰性 差及 动 态 特 抗
性 随工况变 化 的不 确定 性 等 特点 ， 出了过 热 汽 给 温 的 自抗扰 控 制 的设计 方 案 ， 该设 计 方案 不 需要 精确 模 型 参 数 就 可 以 实 现 干 扰 补 偿 。 通 过

WT1S
1
1
时,1
21K
1
2.21K
;Ti1
T1K 1.2
WT1S
1
1
1
1 Ti1S
时,
（3）主、副回路投入后再作适当调整。
能源与动力工程学院 （二）衰减曲线法
步骤与临界曲线法略同，不同之处要注意！
串级控制系统产生共振效应的条件是：
1.副回路的工作频率ω2接近于共振频率ω； 2.主回路的工作频率ω1接近于副回路的工作频率ω2，即 T1P≈3T2P 。
实际生产中，通常把两种过热器结合使用，对流方式下吸收 的热量比辐射方式下吸收的热量要多，因此综合而言，过热器出 口汽温是随流量Ｄ的增加而升高的。
能源与动力工程学院
（2）动态特性 影响汽温变化的扰动因素很多，例如蒸汽负荷，烟气温度和
流速，给水温度，炉膛热负荷，送风量，给水母管压力和减温 水量。
归纳: 蒸汽流量，烟气传热量和减温水三个方面的扰动。 1）蒸汽流量扰动
能源与动力工程学院
（二）现场试验整定法
1、边界稳定法（临界曲线法） （１）先决定副调节器的比例带
主、副回路全部投入闭环，主调节器的参数设置:δ1置于较大位 置，Ti1=∞，Td1=0，副调节器的δ2 置于较大位置，且Ti2=∞，Td2=0， 而后便将副调节器的比例带由大往小调，使副回路产生不衰减振荡 （同时观察2），并记下此时的δ2K（临界比例带），T2K（振荡周 期），则副调节器的参数设置为：
2、锅炉过热汽温串级控制系统原理图
温度定值
主P调I1
副P调I2 执行器
内扰 阀门
θ2
减 导温前器区
过惰热性器区
θ1
变送器
变送器

《过程控制工程》课程设计指导书“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。

通过实际题目、控制方案的选择、工程图纸的绘制等基础设计和设计的学习，培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力，完成工程师基本技能训练。

一、过程控制系统设计及其主要内容过程控制系统设计是为实现生产过程自动化，应用图纸资料和文字资料来表达设计思想和工程实现方法。

设计分为两个阶段：（一）设计前期工作主要内容：1．查阅资料，对被控对象动态特性进行分析，确定控制系统的被调量和调节量；2．确定自动化水平，包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平；3．提出仪表选型原则，包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。

（二）设计工作主要内容：1．根据对被控对象进行的分析，确定系统自动控制结构，完成控制系统原理图；2．根据确定控制设备和测量取样点和调节机构，完成控制系统工艺流程图（PID图）；3．根据确定的自动化水平和系统功能，选择控制仪表，完成控制系统SAMA图（包括系统功能图和系统逻辑图）；4．对所设计的系统进行仿真试验，并进行调节器参数整定；5．编写设计说明书：（1）提出控制系统的基本任务和要求；（2）被控对象动态特性分析；（3）选择控制系统控制结构，画控制原理图；（4）选择测点和调节机构画控制系统工艺流程图；（5）选择控制仪表，画SAMA图（标出调节器作用方向）；（6）根据控制原理图，进行控制系统仿真实验，控制器参数整定；（7）设计总结。

二、绘制设计图（一）系统控制原理图控制原理图应反映控制系统的结构。

（二）管道及仪表流程（PID）（工艺控制流程图）管道仪表流程图画法规定1．管道及仪表流程图适用于生产工艺装置，是用图示的方法把工艺流程所需的全部设备、机器、管道及管件和仪表表示出来。

它是设计和施工的依据，也是运行和检修的指南。

2．管道及仪表流程图安装比例。

1）一般设备（机器）图只取相对比例。

2）实际尺寸大设备（机器），适用缩小。

利用DCS的过热汽温系统控制系统设计一、集散控制系统分析集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散控制系统。

自70年代中期第一套集散控制系统问世以来，集散控制系统己经在工业控制领域得到广泛的应用，越来越多的仪表和控制工程师已经认识到集散控制系统必将成为过程工业自动控制的主流。

集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制，而且，随着计算机技术的发展，网络技术己经使集散控制系统不仅主要用于分散控制，而且向着集成管理的方向发展。

系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接，而且使得它们可以方便地进行数据交换。

DCS集散式温度控制系统图二、DCS系统主要技术指标调研（1）操作员站及工程师站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×2块加密锁组态王加密锁鼠标轨迹球键盘工业薄膜键盘显示器21寸显示器分辨率1280×1024过程控制站：CPU PⅢ850以上内存128M以上硬盘40G以上电子盘8M以上软驱 1.44M以太网卡INTEL 100M×1块串行通讯卡485卡×1块（可选）（2）I/O站技术指标1）EF4000网络EF-4000网络是多主站、双冗余高速网络，通信波特率为312.5K和1.25M可编程；EF4000网络配合EF4000系列测控站（前端），可以完成工业现场各类信号的采集、处理和各类现场对象的控制任务。

EF4000网络的主要技术指标如下：挂网主站数≤31挂网模块数≤100（不带网络中继器），最多240通讯速率 1.25MBPS和312.5KBPS可编程基本传输距离 1.2MBPS时≥500m，312.5KBPS时≥1600m允许中继级数≤4级双网冗余具备两个通信口互为冗余的功能网络通讯方式半双工同步传输介质聚乙稀双绞线网络隔离度≥500Vrms通信物理层全隔离、全浮空、平衡差动传输方式有效传输字节不小于34K字节/S（1.25MBPS通讯速率）2）通讯网卡主要技术参数型号EF-4000网络─ EF4001安装方式计算机PC总线扩展插槽插卡安装尺寸160×75mm宿主计算机具有AT插槽的IBM-PC及其兼容机I/O地址硬件任选100、120、140、160、180、1A0、1C0七种中断向量软件任意设定IRQ3、5、7、10、11、12、15或不使用耗电不大于1W工作方式连续可靠性指标MTBF80000Hr运行环境温度0～60C°，相对湿度≤80%3）模拟量输入前端模块型号EF4101输入通道数16路通道隔离电压400V（峰—峰值）网络隔离度≥500Vrms通道采样时间80mSA/D分辨率17位测量精度〈0.2%被测信号类型T/C、RTD、mV、mA4）模拟量输出前端模块型号EF4601输出通道数6路（全隔离）通道隔离电压500V网络隔离度≥500Vrms电压输出范围-10V ~ +10V电流输出范围0 ~ 20 mA控制精度0.2级5）数字量输入前端模块型号EF4201输入通道数28路通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms计数速率≤500次/秒（低频通道）计数速率≤8000次/秒（高频通道）事件分辨率1mS（低频通道）计数长度24位（三字节）测频范围0 Hz ~ 8000 Hz（高频通道）6）数字量输出前端模块型号EF4203输出通道数16路（EF4203）通道隔离电压350V网络隔离度≥500Vrms结点开关电流≤100 mA结点开关电压≤350 V结点隔离电压≤350 V结点闭合时间≤0.6 mS结点断开时间≤0.15 ms7）执行器脉冲控制单元输出结点电压≤380 V输出结点电流≤5A系统网络采用国际上通用的Ethernet 网，通信速率为100Mbps，遵循IEEE 802.3协议。

输出对输入x1的传递函数：
W X 1 S x y 1 1 S S 1 W T 1 S W W T 1 T S 2 W S T W 2 D S 1 W S D W 1 D S 2 W S D 2 W m S 1 S W Z S
(8-2) (8-3)
对于一个定值系统，扰动造成的影响应该越小越好，而定值部分应尽量保持恒定，因
1 WB 1
W0(s)
θ2
γθ2
上图中对应的主回路广义调节器的传递函数为：
W T2
sW 2B
1
2
1T1isTds
则主回路广义调节器的等效比例带为：
2
2 1 1 2
此时主回路广义调节器中各参数可以通过试验得到的等效被
控对象W0(s)的输出端过热汽温θ2在减温水量WB扰动下的阶跃响 应曲线，按单回路控制系统整定方法进行计算：(P175表6-6)
（8-5）
则有：
W b 2SK zK T 2K fK 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z
T 2 1 K T 2K fK 2K m 2K z S 1
令： K b 2 1 K K T z2 K K T 2 fK K 2 fK K m 2 2K z,T b 2 1 K T 2K T f2 K 2K m 2K z
Iθ 2 -
I 2 1 1
内回路
γθ2
W2(s) θ2
主回路原理方框图 如果主调节器为PID调节器，其传递函数为：
WT2
s
1
2
1T1is
Tds
忽略导前区的惯性和迟延，则简化后导前区传递函数为：
W1
s
1
WB
1
1
此时主回路原理方框图可以简化为：

气温调整原则蒸汽温度的调整应以烟气侧为主，蒸汽侧为辅。

烟气侧的调整主要是改变火焰中心的位置和流过过热器和再热器的烟气量，蒸汽侧的调整，是根据蒸汽温度的变化情况适当调整相应减温器的减温水量，达到调整蒸汽温度的目的，再热汽温应以烟气侧进行调整，以提高机组的经济性，再热器系统喷水减温只做辅助调整。

正常运行时维持锅炉侧主再汽温为538±5℃之间，主再热汽温偏差≯14℃，最大≯28℃。

若锅炉主再热汽温≥550℃时，减温水调整无效时，必要时应立即停止上层磨机运行，以降低汽温当气温达到550°且仍有上升趋势时，应报机组长，值长，加大调整幅度，促使气温恢复至正常值。

当汽温达到547—557°范围内，运行不能超过15min。

主再热汽温达到565°运行15min仍不能恢复至正常值或仍上升时，应立即打闸停机。

汽温降至530°时，应及时调整，机组满负荷时，降510°应减负荷运行，在减负荷过程中如有回升趋势应停止减负荷，汽温每降低1°减负荷5mw，450°负荷应减到0，降至430°仍不能恢复时应打闸停机。

正常运行时过热汽温，再热汽温调整应由自动装置完成，自动投入时加强监视。

发现异常，事故时及时解列自动，手动调节汽温。

过热器和再热器喷水管路中闭锁阀是用于喷水不流入汽轮机，以免损坏汽轮机的叶片，当锅炉主燃料切断MFT时，降闭锁阀关闭。

锅炉负荷小于20%B−MCR时，降闭锁阀关闭当喷水调整阀开度不大于5%时，才能将闭锁阀开启主再热汽温最高不允许超过546°，546—552°一年累计不超过400小时，主再热汽温不允许在15min内由额定汽温升至566°或下降至510°，否则停机，超过566°一年累计不超过80小时，15min内快速波动一年不超过80小时。

主再热主气门前温差达42°，最多可运行15min，否则应停机且4小时内部能发生两次。

课程设计说明书题 目： 300MW 单元机组过热汽温控制系统设计 学生姓名： 任强 学 院： 能动学院 班 级： 能环10-3 指导教师： 施永红2014年 1 月 7 日学校代码： 10128 学 号： 201030307019内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：热工控制系统专业课程设计 学院： 能动学院 班级： 能环10-3 学生姓名： 任强 _ 学号： 201030307019 _ 指导教师：施永红、王胜捷一、题目300MW 单元机组过热汽温控制系统设计二、目的与意义本设计是针对“热工控制系统”课程开设的课程设计，是培养学生综合运用所学理论知识分析问题、解决问题的一个重要的教学环节。

通过本课程设计，使学生能更好的掌握热工控制系统的组成、控制方式和控制过程，使学生得到一次较全面、系统的独立工作能力的培养。

三、要求 已知条件：（1）串级过热汽温控制系统方框图如图1-1所示，系统中各环节的传递函数为：图1-1221()T W s d =；11111()(1)T i W s T sd =+；0010259()()()(/)(118.4)W s W s W s C V s °==+； 0228()(/)(123)W s C V s °=+； 120.1(/)V C q q g g °==；1z K K m ==（2）300MW 单元机组过热蒸汽流程：汽包所产生的饱和蒸汽先流经低温对流过热器进10θ2θ 1θ)(1s W T )(2s W T z KμK)(02s W )(01s W2θγ1θγK µ行低温过热，然后依次流经前屏过热器、后屏过热器和高温过热器后送入汽轮机。

屏式过热器和高温对流过热器均为左、右两侧对称布置。

在前屏过热器、后屏过热器和高温对流过热器的入口分别装设了Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级喷水减温器，其中Ⅲ级喷水减温器是左、右两侧对称布置。

主要内容：1、根据图1-1及已知的传递函数完成串级汽温控制系统主、副调节器的参数整定。

Ｄ ＤＳ集成芯片 Ａ ９ ５ Ｄ ８ ２内部包含 “ 断整形键控”。 “ 通 通断 整形键控”功能使用户控 制数模 变换器 的输 出幅度渐 变上升 和下 降，可减 小反冲频谱 ，幅度 突变会在很宽的频 谱范围 内产生 冲击， 要用此功能首先使数字乘法 器仃效 ，输 出幅度渐 变可由内部 自动进 行，也可 由用户编程控制 。当数 字乘法器 的输 入值全 Ｏ时，输入信 号乘以 ０ 产牛零幅度：数字乘法器仝 ｌ ，输入信号乘 以 １是满 ， 时 ， 幅度。
（） ４ 二进 制 ＡＳ 信 号 的产 生 Ｋ
Ｉ】郭德淳 ．费元春 ． 高性能 Ｄ ２ ＤＳ芯片 － Ｄ９ ５ 的应用研究 ． Ａ ８２ 电讯技 术 ， ２０ ， ） ０ １４ （
【】郭德淳 ，杨文 革 ， ３ 费元春 ． 快ຫໍສະໝຸດ 捷 变频 率合成器的研制 ． 兵工学
报 ． ２０ ． （） ０ ３ ４３ ２
４ 系统结构 系统结构如 图 ３ 示， 由于系 统是通过 实时改变 ＤＤ 所 Ｓ的幅度 控制字和频率控制字 。来 实现调 幅和 调频的功能，因此对控制器的 处理速度提 出了较高 的要求 ，本 设计采 用 Ｄ Ｐ芯片 Ｔ ３０ ３ Ｓ ＭＳ ２Ｃ １ 为控制器。通过键盘和液 晶显示作 为用 户的人机接 口．由于 Ｄ Ｓ Ｄ 输出的信 号是通过 Ｄ ＡＣ产 生的 ，因此 不可避 免地 存在一些杂散 ， 故需在 Ｄ Ｓ输 出级设计一个低通滤波器 。 Ｄ
维普资讯
经验变
根据式 （ ）通过改变频率控制字 Ｋ 可以迅速 的改变输 出信号 １ ， ， 的频率。因此， Ｆ 信号的产生和前面的 Ａ 信号产生相似 ，按照 Ｍ Ｍ 调制信号的幅度的变化，寅时改变频率控制字使输 出的频率随调制
信号的幅度变化。

20
在各种扰动下，再热汽温的动态响应特性与过热汽温 相类似，共有的特点为有迟延、有惯性、有自平衡能力。
三、再热汽温度调节手段
改变烟气流量作为主要调节手段，方法有： （1）改变再循环烟气流量； （2）变化烟气挡板位置，从而改变尾部烟道通过再热器 的烟气分流量； （3）改变燃烧器的倾斜角度； （4）采用多层布置圆型燃烧器等方法。
(1) 再热器出口汽温信号故障； (2) 蒸汽流量信号故障； (3) 再热器出口蒸汽温度设定值和实际值偏差大； (4) MFT； (5) 汽机跳闸； (6) 锅炉负荷低于30％； (7) 执行器位返与指令偏差大。
A角 B角 C角 D角
图24燃烧器摆角控制系统 26
2．再热汽温喷水减温控制系统
减温器出口汽温 A侧再热汽温1 A侧再热汽温2 总风量
蒸汽流量
∑/n
A
△
K ∫ PI1
LEAD LAG
∑ ∑
∑
△
手动切 换
K ∫ PI2
NO TA
强制关
NO
T
A
0％
f(x) 减温水调节阀
图25再热汽温喷水减温控制系统
f(x)
当出现下列情况之一时，A侧喷水减温阀控制 强制切到手动状态：
(1) A侧再热器出口汽温信号故障； (2)再热器出口蒸汽温度信号故障； (3)A侧再热器出口蒸汽温度设定值和实际值的 偏差大； (4) A侧减温水调节阀控制指令与反馈偏差大； (5)蒸汽流量信号故障； (6)MFT； (7)汽机跳闸；
19
第四节 再热汽温控制
一、再热蒸汽温度控制任务
保持再热器出口汽温为给定值。
二、再热汽温的影响因素
（1）机组负荷的变化（蒸汽流量变化）对再热汽温有很大的 影响；

主汽温控制系统的MCP-PID控制王燕;杨平【摘要】针对电站锅炉主汽温常规控制品质不佳的问题,研究了主汽温MCP-PID 控制案例.研究结果表明:MCP-PID控制器设计计算虽然和常规PID一样简单,但是控制品质已有较大的提升;当过程参数在设计条件下时,MCP-PID控制无超调,调整时间短且过程扰动抑制效果好;当过程参数在非设计条件下时,MCP-PID可以允许的过程参数变化区间宽度远比常规PID的允许变化区间宽度要宽得多.因此,MCP-PID控制器更值得推荐用于电厂主蒸汽温度控制以及类似的其他领域过程控制.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2014(050)005【总页数】4页(P34-37)【关键词】主汽温系统;串级控制;MCP-PID控制;鲁棒性【作者】王燕;杨平【作者单位】上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海电力学院自动化工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TP273火电厂锅炉过热汽温(主蒸汽温度)对火电厂安全经济运行有着重要影响。

传统的火电厂主蒸汽温度控制系统大多采用常规的PID串级控制策略。

但是，主蒸汽温度对象由于过热器管道长度和蒸汽容积较大，具有大迟延和大惯性。

由于模型参数的不确定性以及环境变化、元件老化等问题，主蒸汽温度对象还具有非线性和时变性的特点，因而采用常规的控制一般很难取得满意的控制品质。

为此，人们对于主蒸汽温度控制策略已经进行了很多研究，如文献[1]中的前馈串级控制；文献[2]中的改进的γ_SGPC算法控制；文献[3]中的Smith预估补偿控制等[4-5]；文献[6]提出了一种新的标准传递函数，多容惯性MCP(Multiple Capacity Process)标准传递函数；文献[7]证实了MCP标准传递函数具有无超调、不限系统阶数和不限系统型次的优良特性；文献[8]提出了基于MCP标准传递函数的PID控制器——MCP-PID控制器，该新型控制器具有超调量小和鲁棒性高的优点。

目录一 600MW火电机组DCS系统设计 11.1电源部分 11.2通信部分 21.3 系统接地 21.4 软件部分 3二、设计正文 42.1 已知技术条件与参数 42.2设计总体方案及传感器、执行器、调节器等的选择 42.2.1 再热汽温的影响因素 42.2.2再热汽温控制的任务 52.2.3 再热汽温的控制方法 52.2.4执行器的选择 62.2.5变送器的选择 82.2.6控制器的选择 102.4画出系统框图及接线图 122.4.1再热器烟道挡板控制系统 132.4.2再热器喷水减温控制回路 14三、设计心得 16五、附表 18一 600MW火电机组DCS系统设计DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求(包括紧急故障处理)，CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有裕度；所有站的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过60％，所有计算站、数据管理站、操作员站、历史站等的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过40％；控制站、操作员站、计算站、数据管理站、历史站或服务器脱网、离线、死机，在其它操作员监视器上应设有醒目的报警功能，或在控制室内设有独立于DCS系统之外的声光报警；DCS应采用合适的冗余配置和直至卡件的自诊断功能，使其具有高度的可靠性，系统的任何一个组件发生故障均不影响整个系统工作。

DCS系统应易于组态、易于实用和易于扩展；系统的报警、监视和自诊断功能应高度集中在CRT上，控制功能应尽可能在功能和物理上进行分散；主要控制器应采用冗余配置，重要I/O点应考虑采用非同一板件的冗余配置；系统设计应采用各种抗噪声技术、包括光电隔离、高共模抑制比以及合理的接地和屏蔽；分配控制回路和I/O信号时，应使一个控制器或一块I/O板件损坏时对机组的安全运行的影响尽可能小。

I/O板件及其电源故障时，应使I/O处于对系统安全的状态，不出现误动；电子设备机柜的外壳防护等级应满足有关标准的规定；机柜内的模件应能带电插拔，而不影响其它模件的正常运行。

电厂锅炉主汽温自动控制原理电厂锅炉主汽温自动控制是指通过对锅炉主汽温的测量和调节，实现锅炉主汽温值的稳定控制。

主汽温是指锅炉蒸汽的温度，是影响锅炉运行和发电效率的一个重要参数。

良好的主汽温控制可以保证锅炉正常稳定运行，提高发电效率。

下面将从主汽温控制系统的组成和工作原理两个方面进行详细介绍。

一、主汽温控制系统的组成主汽温控制系统主要由三个部分组成：测量部分、执行部分和调节部分。

1.测量部分：测量部分的主要作用是获取锅炉主汽温的实时值。

常用的测量方法有热电偶和红外线测温仪。

热电偶通过测量两个不同材料的热电势来获取温度值，精度较高，但需要进行周期性校准。

红外线测温仪则是通过感应目标表面的红外线辐射来确定温度值，不受材料的影响，但对目标的表面状态有一定要求。

2.执行部分：执行部分主要包括控制阀和调节阀。

控制阀主要用于控制燃烧器的供气量，通过调节供气量来控制锅炉燃烧热负荷的大小。

调节阀主要用于控制给水的进入量，通过调节给水流量来控制锅炉蒸汽的温度。

3.调节部分：调节部分主要由控制器和传感器组成。

控制器是主汽温控制系统的核心部件，接收测量部分的反馈信号，与执行部分实现信息的传递和控制指令的执行。

传感器负责将锅炉主汽温的实时值转换成电信号，并通过控制器传递给执行部分。

二、主汽温控制系统的工作原理主汽温控制系统的工作原理可以简要分为以下几个步骤：1.测量主汽温：通过测量主汽温的实时值，将温度值转换成电信号，并传递给控制器。

2.根据设定值：控制器中设定一个主汽温的目标值，与实时测量值进行比较。

3.根据误差：根据设定值与实际测量值之间的误差，控制器会发出相应的控制指令。

4.调节执行：根据控制指令，控制器会调节控制阀和调节阀，来改变供气燃烧的热负荷以及给水的流量，从而控制锅炉主汽温的稳定。

5.反馈控制：控制器会周期性地获取实际控制效果，将反馈信息进行比较并进行调整，以实现对锅炉主汽温的精确控制。

综上所述，电厂锅炉主汽温自动控制的原理主要包括测量、计算、比较和调整。

内蒙古科技大学过程控制课程设计论文题目：锅炉蒸汽出口压力控制学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：2008-3指导教师：2011年8月目录摘要 (3)一、热电厂的生产工艺 (4)锅炉简介 (4)二、锅炉蒸汽出口压力控制重要性 (4)2.1控制重要性 (4)2.2控制要求 (5)三、锅炉出口温度控制系统的设计 (5)3.1蒸汽出口压力分类 (5)3.2 蒸汽出口压力控制系统分析 (6)3.3蒸汽控制系统的设计 (7)3.3.1控制系统中的延时环节处理 (6)3.3.2控制系统中控制方案选择 (9)3.3.3反作用及控制阀的开闭形式选择 (11)四、控制系统单元元件的选择 (11)4.1.2蒸汽压力变送器的选用 (11)4.2 燃料流量变送器的选用 (12)总结 (14)附录 (15)参考文献 (16)摘要锅炉是热电厂重要且基本的设备 ,其最主要的输出变量之一就是主蒸汽压力。

主蒸汽压力自动调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内 ,以确保机组运行的安全性和经济性。

在可能获得的原料和能源条件下，以最经济的途径。

为了打到目标，必须对生产过程进行监视和控制。

因此，过程控制的任务是在了解生产过程的工艺流程和动静态特性的基础上，应用理论对系统进行分析与综合，以生产过程中物流变化信息量作为被控量，选用适宜的技术手段。

实现生产过程的控制目标。

锅炉所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。

随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。

本设计以包钢实习参观包钢热电厂为基础就锅炉出口蒸汽压力控制系统进行学习研究。

在控制算法上，综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制、等控制方式，实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效地克服了彼此的扰动，使整个系统稳定的运行。

关键字：蒸汽压力，串级控制，变送器一、热电厂的生产工艺锅炉简介锅（汽水系统）：由省煤器、汽包（汽水分离器）、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。

可编辑修改精选全文完整版目录第1章题目背景与意义 (1)第2章设计题目介绍 (2)2.1 锅炉汽包水位的动态特性 (2)2.1.1 给水流量W对汽包水位H的影响 (2)2.1.2汽包水位在蒸汽流量D扰动下的影响 (3)2.2锅炉汽包水位特性 (4)2.2.1汽包水位在给水流量作用下的动态特性 (4)2.2.2包水位在蒸汽流量作用下的动态特性 (5)第3章系统设计 (7)3.1 给水流量扰动下的水位动态特性实验 (7)3.1.1方案论证 (7)3.1.2过程论证 (9)3.1.3结果分析 (10)3.2 单冲量控制系统 (11)3.2.1方案论证 (11)3.2.2过程论证 (12)3.2.3结果分析 (14)3.3 串级三冲量控制系统 (14)3.3.1方案论证 (14)3.3.2过程论证 (16)3.3.3结果分析 (17)第4章结论 (18)4.1 实验总结 (18)4.2 问题分析 (18)参考文献 (20)第1章题目背景与意义汽包水位是锅炉运行中的一个重要参数,它体现了锅炉产生的蒸汽量和给水量之间的动态平衡关系,是保证锅炉安全运行的重要条件。

汽包水位过高会影响汽水分离,造成出口蒸汽中水分过多,结果导致过热器的受热面结垢而被烧坏;而汽包水位过低,则会破坏汽水循环,造成水冷壁管供水不足而被烧毁,甚至引起锅炉爆炸。

汽包水位控制的目的就是要克服锅炉负荷变化所引起的“虚假水位”和各种干扰对水位的影响,维持汽包水位在允许的范围内变化。

锅炉水位自动控制的任务,就是控制给水流量与蒸发量的动态平衡,维持汽包内水位在允许的范围内变化。

同时，汽包水位在正常范内波动是保证锅炉安全生产运行的必要条件。

锅炉汽包水位是锅炉运行中的一个重要监控参数，它间接地体现了锅炉负荷和给水之间的平衡关系。

锅炉给水控制系统是火力发电厂非常重要的控制子系统，稳定的汽包水位是汽包锅炉安全运行的重要指标。

火电厂给水系统构成复杂，汽包水位受到机组负荷、汽包压力、温度、给水量等多项参数的影响：不同负荷阶段，给水设备不同，又需要采取不同的控制方式。

火电厂锅炉主汽温度变化原因及控制方法分析经济的快速发展，各行各业及人们在生产生活中对电能的需求量有了大幅度的提升，为了保证电能的有效供应，电厂在技术上有了很大的改变。

锅炉做为电厂正常生产运营的重要设备，其自身的正常运营是保证电能稳定供应的关键。

长期以来，在锅炉运行过程中其主蒸汽温度都是控制的难点。

文章对引起主蒸汽温度变化的各种原因进行了分析，并进一步对主汽温度控制的主要方法进行了具体的阐述。

标签：火电厂；锅炉；主汽温度；控制前言电厂的正常运行，需要各设备有效的发挥各自的性能，而锅炉做为电厂的重要生产设备，对电厂的稳定安全运行有着极其重要的作用。

主蒸汽温度作为锅炉运行过程中重要的输出变量，对其进行严格的控制，不仅可以保证锅炉运行的安全性和稳定性，同时还能有效的保证电能的正常供应，对锅炉的使用寿命将起到了积极的作用。

所以可以通过对过热器出口气温的控制来对主蒸汽温度进行调节，从而使其在正常范围内进行运转，这是具有十分重要意义的事情。

1 引起主蒸汽温度变化的各种原因分析1.1 主蒸汽压力的变化主蒸汽压力对于过热汽温的影响是通过工质焓升分配和蒸汽比热容的变化实现的，过热蒸汽的比热容受压力影响较大，低压下额定汽温与饱和温度的差值增大，过热汽总焓升就会减小。

1.2 给水温度的影响当锅炉出力不变时，给水温度的高低对主蒸汽压力的影响是很大的。

当锅炉给水温度较低时，则需要较多的燃料，这时炉膛内燃料量较多，炉内总辐射热及出口烟温差则会有所增加，同会导致过热器出口的汽温增加，同时烟气量和传热温差的增加也会使出口的汽温升高，这二者相加起来则会导致过热汽温有大幅度的升高，而且升高的幅度比锅炉单纯增加负荷时要大得多，通常情况下给水温度降低3℃，过热汽温就升高约1℃。

1.3 炉膛火焰中心位置的影响炉膛出口烟的温度会随着炉膛火焰中心位置的移动而发生变化，越往上移，其出口的烟温则会越高。

通常在锅炉运行时，导致其火焰中心位置温度发生的变化的因素较多，大致有以下几点：第一，煤质。

热 减 温 器 都遵 循 该 种减 温 策 略 。机 组汽 温 控 制输 出温 度 的控 制 主 要 是 通 过一 级 温 水调 节 闸 门 的开 度 。通 过 对机 组 再 热汽 温 控 制 原 理 进 行 分析 设 计 ， 从 而使 相 应 的机 组 主 汽 压力 与 当 前系 统
负荷 存 在 一 定 的反 馈调 节 模 式 ， 然 而在 实际 的 燃煤 机 组 的汽 温 控 制 系统 当中 ， 并未 投入 实际 的使 用 。
进行 控 制 。其所 输 入 的是 一 级 过 热 器减 温器 的 出 口温度 ， 所 输 入 的一 级 过 热 器减 温 器 出 口温 度 ， 通 过 对 以及 减 温 器喷 水 阀 门
化 的过 程 中则 更矛 盾 更为 突 出 ， 那么 ， 则 要在 燃 煤机 组 的汽 温 控 制 以及调 节 过程 中进行 有 效 的改 进 ， 在 系 统汽 温 以及 压 力 的
Ｔ美 叭眦． 伽ｏ Ｎ
Hale Waihona Puke ６ ０ ０ Ｍｗ 机 组主汽 温控制策 略分析
王志 伟
（ 华 电能 源股 份有 限 公司 哈尔滨 第三 发 电厂热 工 分场 ， 黑 龙 江 哈尔滨
１ ５ ０ ０ ２ ４ ）
摘 要 由于 ６ ０ ０ Ｍ Ｗ机组 原有 机组 的 水温控 制 并不稳 定 ， 对 于主 汽压 力影 响较 大 ， 使 用总 能量平 衡 的控 制策略 对 于本
身 的 策略 控制 方 案进 行 改进 ， 从 而实 现机 组 减温 水的 自 动 控 制 系统 。通 过对 ６ ０ ０ Ｍ Ｗ机组 汽温 控 制 策略 的分析 ， 为 相 应机 组 的主 汽温控 制策略 提供 了可 供 参考 的经 验 。 关 键词 ６ ０ ０ Ｍ ｗ机组 ； 主汽温 ； 控制 ； 策略 ； 分析 中 图分 类号 ： Ｔ Ｍ ６ ２ １ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ 卜７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ）１ ８ － ０ １ １ ２ － ０ １