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第六章火电厂过程控制系统应用实例燃烧系统汽水系统电气系统6.3锅炉蒸汽温度控制系统锅炉出口过热蒸汽温度是蒸汽的重要质量指标，是整个锅炉汽水通道中温度最高的，直接关系到设备的安全和系统的生产效率。过高，使金属强度降低，影响设备安全；过低，使全厂热效率显著下降，每下降5oC使热效率下降1%影响蒸汽温度的因素：减温水量QW

（控制量）蒸汽流量D烟气热量QH一、蒸汽温度控制的任务锅炉过热蒸汽温度控制的基本任务就是维持过热器出口温度在允许范围内,保护设备安全，并使生产过程经济、高效的持续运行。2、烟气侧传热量扰动对蒸汽温度的影响

燃料量的增减，种类变化，送风量、吸风量的改变都将引起烟气流速和烟气温度的变化，从而改变了传热情况，导致过热器出口温度的变化。由于烟气传热量的改变是沿着过热器长度方向同时变化的，因此汽温变化的延迟很小，一般在10-20s之间。

烟气传热量可以作为控制量信号，但一般对于过热蒸汽温度控制较少使用。3、蒸汽量扰动对蒸汽温度的影响

(2)动态特性

锅炉负荷变化会引起蒸汽流量变化，蒸汽流量变化将改变过热蒸汽和烟气之间的传热条件，导致温度变化。温度响应具有自平衡特性，由于蒸汽流量变化时，沿过热管道长度方向的各点温度几乎同时变化，因而惯性和延迟都比较小。(1)静特性结构不同的过热器，静特性不同：辐射式，D增加时，炉膛温度升高较少，比D增加所需的热量少，温度降低。对流式，D增加时，烟气量增加，出口温度增高。实际中，两种结构是综合应用的，总的效果是增加。蒸汽量是锅炉负荷的参数，不作为控制蒸汽温度的信号1、汽温单回路控制系统三、蒸汽温度控制系统的基本结构当入口的蒸汽温度变化或减温水出现扰动，要等到出口温度发生变化后，调节器才动作，不能及时克服扰动影响，过热汽温出现较大动态偏差，所以单回路控制系统难以满足控制要求和生产安全。3、导前微分汽温控制系统（双信号汽温控制系统）导前微分控制系统可等效为串级控制系统在采用导前汽温微分信号的过热汽温自动控制系统中，微分器和调节器的传递函数一般取如下形式：

等效副调节器的传递函数：一般TD远大于Ti(TDs>>1)

，因此等效副调节器可以近似简化为比例积分调节器：

此时可以根据对象导前区动态特性和主汽温动态特性，按照串级调节系统的整定方法，分别求得等效副调节器和等效主调节器的各个参数。以某300MW汽轮发电机组的汽包锅炉为例，其过热蒸汽流程图如下图所示：二、采用烟气挡板的再热蒸汽温度自动控制系统通过改变烟气挡板的开度来调节流过再热器受热面的烟气分配比例，从而达到控制再热蒸汽温度的目的。烟道布置示意图三、采用摆动燃烧器的再热蒸汽温度自动控制系统通过改变燃烧器倾角来改变炉膛火焰中心位置和炉膛出口烟气温度，使烟道中各受热面的吸热比例发生变化，从

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