外高橋1000MW超超臨界機(jī)組過熱蒸汽溫度控制的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、1000MW超超臨界機(jī)組壓力、溫度等級的提高,對儀表設(shè)計(jì)帶來難度。論文首先從過熱蒸汽溫度控制的儀表安裝、儀表選型、儀表導(dǎo)管閥門等方面詳細(xì)介紹了外高橋1000MW超超臨界機(jī)組過熱蒸汽溫度控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì),給出了1000MW超超臨界機(jī)組高參數(shù)過程測量儀表設(shè)計(jì)的解決方案。1000MW超超臨界機(jī)組過熱蒸汽溫度是影響機(jī)組安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要參數(shù)之一,過熱蒸汽溫度較高時(shí),機(jī)組熱效率相對較高,但過高的過熱蒸汽溫度是汽輪機(jī)金屬材料所不允許。由于過熱器

2、處于高溫區(qū)且承受高壓,盡管它的材料采用的是昂貴的耐高溫耐高壓的材料,但過熱汽溫的設(shè)計(jì)值已接近鋼材允許的極限溫度;強(qiáng)度方面的安全系數(shù)也較小,所以過熱器超溫是不允許的。過熱蒸汽溫度控制的任務(wù)就是維持過熱器出口汽溫在允許的范圍內(nèi),并對過熱器實(shí)現(xiàn)保護(hù),使管壁金屬溫度不超過允許的工作范圍。正常運(yùn)行時(shí),一般過熱器溫度與額定值偏差不超過±5℃。而且過熱蒸汽溫度的時(shí)間響應(yīng)非常緩慢,并且有一個(gè)相當(dāng)可觀的延遲時(shí)間。這是由于鍋爐過熱器受熱面中有大量的金屬,它

3、將減緩溫度的變化,緩慢的響應(yīng)和延遲時(shí)間都是常規(guī)控制策略很難處理的特性。因此提出改進(jìn)型Smith預(yù)估器解決此問題。根據(jù)外高橋1000MW超超臨界機(jī)組噴水量變化時(shí)過熱汽溫的動(dòng)態(tài)特性,基于Smith預(yù)估器原理,設(shè)計(jì)了改進(jìn)型Smith預(yù)估器,變常規(guī)的汽溫串級調(diào)節(jié)變?yōu)閱位芈氛{(diào)節(jié),過熱汽溫控制對象為快速響應(yīng)對象而不再是大慣性對象,解決了具有大延遲、大滯后特性的過熱汽溫控制。并通過Matlab進(jìn)行仿真,仿真的結(jié)果表明改進(jìn)型Smith預(yù)估控制能很好地解