課程設(shè)計---鍋爐主汽溫度控制

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著先進(jìn)的電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制功能的不斷完善以及對熱電廠中鍋爐儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行的先進(jìn)改造，以先進(jìn)的DCS系統(tǒng)作為鍋爐的控制核心，鍋爐鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)采用變頻驅(qū)動技術(shù)，以保護(hù)電機(jī)和節(jié)約能源，結(jié)合實際的現(xiàn)場儀表、變頻調(diào)速器、DCS控制方案的具體實施方案。而在鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)中，也有越來越多的方法可以實現(xiàn)生產(chǎn)控制，這里需要我

2、們對過熱器的出口蒸汽溫度進(jìn)行檢測，當(dāng)溫度不在控制范圍內(nèi)時就通過對過熱器閥門的控制，設(shè)計鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對汽包主蒸汽溫度的控制，以產(chǎn)生合格的產(chǎn)品，這個就是這次設(shè)計的主要內(nèi)容。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鍋爐；主汽；溫度；控制</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b

3、></p><p>　　第二章 熱電廠概述4</p><p>　　2.1 鍋爐概述4</p><p>　　2.2 鍋爐、鍋筒設(shè)備及結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.3 鍋爐控制的工作原理6</p><p>　　第三章 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)概述7</p><p>　　3.1

4、鍋爐蒸汽溫度控制概述7</p><p>　　3.2 過熱器的基本概念7</p><p>　　3.3 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案8</p><p>　　第四章 鍋爐主汽溫度控制的設(shè)計過程9</p><p>　　4.1 鍋爐主汽溫度控制說明9</p><p>　　4.2 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)的分

5、析與初步設(shè)計10</p><p>　　4.3 鍋爐主汽溫度串級控制系統(tǒng)圖解及儀表選型11</p><p>　　4.4 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)安全保護(hù)對策13</p><p>　　第五章 總結(jié)15</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　

6、第一章 緒論</b></p><p>　　主蒸汽溫度是否穩(wěn)定是衡量鍋爐運行質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)之一?？刂七^熱器出口汽溫在規(guī)定范圍內(nèi)，既能使過熱器管壁溫度不超過安全工作允許的溫度，從而保證過熱器的正常使用壽命，又能為蒸汽的使用設(shè)備———汽機(jī)的安全運行提供有力的保障。工業(yè)上一般將主蒸汽溫度控制在額定值±5℃范圍內(nèi)</p><p>　　第二章 熱電廠概述</p>

7、;<p>　　熱電廠發(fā)電是利用燃燒燃料所得到的熱能發(fā)電。熱電廠發(fā)電的發(fā)電機(jī)組由兩種主要形式：一是利用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，稱為汽輪發(fā)電機(jī)組；二是燃料進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)將熱能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，稱為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組。熱電廠發(fā)電通常是指以汽輪發(fā)電機(jī)組為主的發(fā)電廠。</p><p>　　發(fā)電廠的主要生產(chǎn)過程是：儲存在儲煤場中的原煤有輸煤設(shè)備從儲煤場送到鍋爐的原煤斗中，再由給煤

8、機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。煤粉送至分離器進(jìn)行分離，合格的煤粉送到煤粉倉儲存。煤粉倉里的煤粉由給粉機(jī)送到鍋爐內(nèi)的噴燃器中，由噴燃器到爐膛內(nèi)燃燒。燃燒后的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁內(nèi)的水加熱成汽水混合物?；旌衔锉诲仩t汽包內(nèi)的汽水分離器進(jìn)行分離，分離出的水經(jīng)過下降管道送到水冷壁管加熱，分離出的蒸汽送到過熱器，加熱成符合規(guī)定的溫度和壓力的過熱蒸汽，經(jīng)過管道送到汽輪機(jī)內(nèi)做功。過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)做功推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)

9、發(fā)出的三相交流電送到電網(wǎng)。在汽輪機(jī)內(nèi)做完功的過熱蒸汽被冷汽器冷卻成凝結(jié)水，凝結(jié)水經(jīng)過凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱，然后送到除氧器除氧，再經(jīng)過給水泵送到高壓加熱器加熱后，再送到鍋爐進(jìn)行熱力循環(huán)。</p><p><b>　　2.1 鍋爐概述</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動控制在現(xiàn)代工業(yè)中起著重要的作用，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和很多建設(shè)方面。鍋爐是熱電

10、廠重要且基本的設(shè)備，其中最主要的輸出變量之一就是主蒸汽溫度。主汽溫度自動調(diào)節(jié)的任務(wù)是維持過熱器出口汽溫在允許范圍內(nèi)，以確保機(jī)組運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　如果該溫度過高，會使鍋爐受熱面及蒸汽管道金屬材料的蠕變速度加快，降低使用壽命。若長期超溫，則會導(dǎo)致過熱器爆管，在汽機(jī)側(cè)還會導(dǎo)致汽輪機(jī)的汽缸、氣閥、前幾級噴嘴和葉片、高壓缸前軸承等部件的壽命縮短，甚至損壞；如果該汽溫過低，會降低機(jī)組的循環(huán)熱效率，同

11、時會使通過汽輪機(jī)最后幾級蒸汽濕度增加，引起葉片磨損；當(dāng)汽溫變化過大時，將導(dǎo)致鍋爐和汽輪機(jī)金屬管材及部件的疲勞，還將引起汽輪機(jī)汽缸和轉(zhuǎn)子的脹差變化，甚至產(chǎn)生劇烈振動，危及機(jī)組安全，所以有效精準(zhǔn)的控制策略是十分必要的。</p><p>　　隨著工業(yè)生產(chǎn)過程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程不斷強(qiáng)化，作為全廠動力和熱源的鍋爐設(shè)備，亦可向大容量、高參數(shù)、高效率方向發(fā)展。它所產(chǎn)生的蒸汽不僅可以供生產(chǎn)過程作為熱源，而且還可作為蒸汽透平

12、的動力源。為確保鍋爐生產(chǎn)的安全操作和穩(wěn)定運行，對鍋爐設(shè)備的自動控制也提出了更高的要求。</p><p>　　2.2 鍋爐、鍋筒設(shè)備及結(jié)構(gòu)</p><p>　　按鍋爐設(shè)備所使用燃料的種類、燃燒設(shè)備、爐體形式、鍋爐功能和運行要求的不同，鍋爐生產(chǎn)有各種不同的流程。</p><p>　　給水經(jīng)過水泵、給水控制閥、省煤氣進(jìn)入鍋爐的汽包，燃料與經(jīng)預(yù)熱的空氣按一定配比混合，在爐膛

13、內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量，汽包生成飽和蒸汽，經(jīng)過熱器形成過熱蒸汽，并經(jīng)負(fù)荷分配后供生產(chǎn)過程使用。燃燒過程的廢氣將飽和蒸汽過熱，并經(jīng)過省煤氣對鍋爐的給水和空氣預(yù)熱，最后煙氣經(jīng)過引風(fēng)機(jī)送煙囪排空。 根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的不同需要，鍋爐需要提供不同規(guī)格溫度的蒸汽，應(yīng)根據(jù)安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，使鍋爐安全運行和完全燃燒。</p><p>　　鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤

14、器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。</p><p>　　爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱為沸騰爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn)，并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng)爐

15、。</p><p>　　鍋筒的主要功能是儲水，進(jìn)行汽水分離，在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過熱器和汽輪機(jī)中。</p><p>　　鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁出來的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的小水滴。</p><p>　　2.3 鍋

16、爐控制的工作原理</p><p>　　常見的鍋爐設(shè)備主要工藝流程圖如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 鍋爐設(shè)備主要工藝流程圖</p><p>　　由圖可知，燃料和熱空氣按照一定的比例進(jìn)入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)鍋爐，產(chǎn)生飽和蒸汽 ,然后經(jīng)過熱器變成一定汽溫的過熱蒸汽，匯集至蒸汽母管。過熱蒸汽經(jīng)負(fù)荷設(shè)備調(diào)節(jié)閥供給生產(chǎn)負(fù)荷使用。與此同時，燃燒

17、過程中產(chǎn)生的煙氣，將飽和蒸汽變成過熱蒸汽后，經(jīng)省煤器預(yù)熱鍋爐預(yù)熱空氣，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送往煙筒排入大氣。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和安全性的總體要求，使鍋爐安全運行和使完全燃燒。鍋爐設(shè)備的主要控制要求應(yīng)有如下幾條：</p><p>　　供給蒸汽量適應(yīng)負(fù)荷變化。</p><p>　　鍋爐供給用汽設(shè)備的蒸汽壓力保持在一定范圍內(nèi)。</p><p>

18、;　　過熱蒸汽溫度保持在一定范圍內(nèi)。</p><p>　　鍋筒水位保持在一定范圍內(nèi)。</p><p>　　爐膛負(fù)壓保持在一定范圍內(nèi)并保持鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和安全運行。</p><p>　　第三章 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)概述</p><p>　　3.1 鍋爐蒸汽溫度控制概述 </p><p>　　鍋爐蒸汽溫度控制在熱

19、電廠安全經(jīng)濟(jì)運行方面有著相當(dāng)重要的地位, 也是防止?fàn)t超溫的一種重要手段,但絕大多數(shù)熱電廠內(nèi)的鍋爐系統(tǒng)不時會出現(xiàn)鍋爐主蒸汽超溫或過熱器局部超溫問題,這就涉及如何有效地控制鍋爐減溫水系統(tǒng)的問題了。在經(jīng)典控制理論中,人們通常假定調(diào)節(jié)量響應(yīng)迅速且遠(yuǎn)大于調(diào)節(jié)對象的變化量,但在生產(chǎn)實踐中,大多數(shù)控制系統(tǒng)并非如此。鍋爐主蒸汽溫度信號是一個大時滯信號,熱電廠鍋爐蒸汽溫度控制系統(tǒng)通常采用串級PID 調(diào)節(jié)方式,在工況相對穩(wěn)定的情況下,每臺鍋爐都能將蒸汽溫度

20、控制得很好,但是,在較大幅擾動情況下就不一定了。</p><p>　　對汽溫調(diào)節(jié)方法的基本要求是：調(diào)節(jié)慣性或延遲時間小，調(diào)節(jié)范圍大，對熱循環(huán)熱效率影響小，結(jié)構(gòu)簡單可靠及附加設(shè)備消耗少。</p><p>　　3.2 過熱器的基本概念</p><p>　　鍋爐過熱器是回收鍋爐煙氣能量的，使鍋爐出來的蒸汽可以獲得加熱，變?yōu)檫^熱蒸汽，有利于提高鍋爐熱效率，也有利于蒸汽輪機(jī)

21、避免水擊。過熱器主要作用是把飽和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽提高電站效率。</p><p>　　過熱器采用的是耐高溫高壓的合金剛材料，過熱器正常運行的溫度已接近材料所允許的最高溫度。如果過熱蒸汽溫度過高，容易損壞過熱器，也會使蒸汽管道、汽輪機(jī)內(nèi)某些零部件產(chǎn)生過大的熱膨脹而毀壞，影響機(jī)組的安全運行。如果過熱蒸汽溫度過低，將會降低機(jī)組熱效率，一般蒸汽溫度降低5-10℃，熱效率約降低1%，不僅增加燃料的消耗量，浪費

22、能源，而且將使汽輪機(jī)最后幾級的蒸汽濕度增加，加速汽輪機(jī)葉片的水蝕。</p><p>　　過熱器有以下特點： bbs.cnpou.com' ]% L: a! {% {# v( \2 v（1）過熱器是鍋爐中金屬壁溫最高的受熱面，對材質(zhì)要求高。（2）過熱器的阻力不能太大。（3）高熱負(fù)荷區(qū)的過熱器工質(zhì)流速高。電力聯(lián)盟 締造電力行業(yè)最具權(quán)威的技術(shù)（4）過熱器出口汽溫將隨鍋爐負(fù)荷的改變而變化。</p&g

23、t;<p>　　（5）過熱器布置受鍋爐參數(shù)影響。（6）在鍋爐點火升爐或汽輪機(jī)甩負(fù)荷時，過熱器要有一定的保護(hù)措施。</p><p>　　3.3 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案</p><p>　　對于常規(guī)鍋爐主汽溫度常用控制方法有兩種：</p><p>　?。?）經(jīng)典串級控制系統(tǒng)</p><p>　　該控制方法廣泛應(yīng)用于工

24、業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。通過對主控制器或副控制器的改進(jìn),又產(chǎn)生了很多變形的控制算法,在眾多控制算法中的一種是將主調(diào)節(jié)器改進(jìn)為兩個單神經(jīng)元的控制器。其中一個神經(jīng)元用于對過熱汽溫進(jìn)行預(yù)測,另一個神經(jīng)元完成常規(guī)神經(jīng)PID 控制,具有自適應(yīng)性。</p><p>　?。?）負(fù)荷分級串級控制系統(tǒng)</p><p>　　該類控制系統(tǒng)的基本思路是仍采用以上串級控制系統(tǒng),但考慮到主汽流量變化對主汽溫度的調(diào)節(jié)特性影響最大,

25、所以采用根據(jù)不同的鍋爐負(fù)荷,主控制器和副控制器采用不同的PID 調(diào)節(jié)參數(shù)的控制方法。在該方法中,將鍋爐負(fù)荷分為五級,并融入預(yù)測控制及自適應(yīng)控制技術(shù),對不同負(fù)荷下的PID 參數(shù)進(jìn)行預(yù)估并自適應(yīng)調(diào)整,以達(dá)到較好的控制效果。其核心思想是按照不同工作負(fù)荷進(jìn)行分段控制。</p><p>　　但是在這次的鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計中我就采用人們最熟悉的串級控制系統(tǒng)。</p><p>　　第四章 鍋爐主

26、汽溫度控制的設(shè)計過程</p><p>　　4.1 鍋爐主汽溫度控制說明</p><p>　　鍋爐蒸汽溫度控制主要包括一級過熱器溫度控制和二級過熱器溫度控制，其任務(wù)是維持兩級過熱器出口溫度在允許的范圍內(nèi)。大體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖就如圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1 鍋爐蒸汽溫度控制示意圖</p><p>　　因此，該鍋爐控制系統(tǒng)底層

27、設(shè)備是一、二級過熱器和減溫器。從鍋爐汽包的汽水分離器分離出來的蒸汽經(jīng)一級過熱器加熱后，有減溫器減溫，進(jìn)入二級過熱器加熱之后蒸汽經(jīng)過熱蒸汽管道形成合格產(chǎn)品。</p><p>　　從上面的分析過程可以獲得鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)流程圖如圖4.2所示： 熱電廠鍋爐控制系統(tǒng)中，汽包中的水經(jīng)過爐膛的燃料加熱后就會被蒸發(fā)，變成飽和蒸氣與水分離，飽和蒸汽充滿汽包空間，蒸汽會從汽包上面的管道流出，即鍋爐主蒸汽從汽包中流出。此時的出口

28、溫度還比較低，大約是在300℃-400℃左右，達(dá)不到生產(chǎn)的要求，所以要將蒸汽送入兩級過熱器進(jìn)行加熱，一般情況下小型的生產(chǎn)設(shè)備不需要兩級過熱器，但是在大型鍋爐生產(chǎn)過程中要有兩級過熱器，以保證蒸汽被加熱到生產(chǎn)工藝要求的控制溫度，大約是700℃-800℃左右，這樣的產(chǎn)品才是合格的產(chǎn)品。通過溫度變送器的測量，可以知道二級過熱器出口時的過熱蒸汽的溫度，如果過熱蒸汽的溫度在700℃-800℃之間，都是合格的，這時的過熱蒸汽便是生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品，將會

29、用于其他的生產(chǎn)過程或供給用戶使用。如果被加熱的飽和蒸汽還沒有達(dá)到生產(chǎn)所必須的溫度，則需要通過減溫水的控制閥門來控制減溫水的流量，控制器控減溫水閥門的開度減小，此時減溫水的壓力便減小了，過熱器通過煙氣繼續(xù)給蒸汽加熱，直到蒸汽的溫度是要求范圍內(nèi)的為止。同理，如果溫度變送器的檢測結(jié)果是過熱蒸汽的溫度已經(jīng)超過了要求的范圍，就需</p><p>　　圖4.2 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)流程圖</p><p&

30、gt;　　4.2 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)的分析與初步設(shè)計 </p><p>　　由上面的示意圖及流程分析過程我們就可以清楚的知道，鍋爐蒸汽溫度控制就是通過在過熱器的出口出放置溫度變送器，測量出口的蒸汽溫度，從而檢測過熱蒸汽的溫度是否達(dá)到了生產(chǎn)的要求。進(jìn)而控制減溫水的閥門開度，是蒸汽的溫度降低或提高，以達(dá)到控制的目的，輸出合格的產(chǎn)品。</p><p>　　這樣就可以采取很多控制方案來實

31、現(xiàn)設(shè)計的要求，我們可以采用單回路控制系統(tǒng)也可以采用串級控制系統(tǒng)，在這次的設(shè)計當(dāng)中，為了有比較好的控制效果，我就采用串級控制系統(tǒng)，主蒸汽溫度調(diào)節(jié)是通過兩側(cè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣一方面能保證溫度值的真實性和可靠性；另一方面能反映出兩側(cè)汽溫的偏差并及時進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　而這兩側(cè)的汽溫調(diào)節(jié)可歸納為兩大類：蒸汽側(cè)的調(diào)節(jié)和煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)。蒸汽側(cè)的調(diào)節(jié)，是指通過改變蒸汽的熱焓來調(diào)節(jié)溫度。噴水式減溫器向過熱器中噴水，噴入的水

32、的吸熱和蒸發(fā)要消耗過熱蒸汽的一部分熱量，從而使汽溫下降，調(diào)節(jié)噴入的水量，可以達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)，使通過改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對流受熱面的吸熱量分配比例的方法或改變流經(jīng)過熱器的煙氣量的方法來調(diào)節(jié)過熱蒸汽溫度。</p><p>　　4.3 鍋爐主汽溫度串級控制系統(tǒng)圖解及儀表選型</p><p>　　通過上面的分析也對工藝有一定的理解，就可以得到如圖4.3所示的方框圖。</

33、p><p>　　圖4.3 控制系統(tǒng)方框圖</p><p>　　該圖為一級過熱器的控制系統(tǒng)，此串級控制系統(tǒng)實現(xiàn)了蒸汽溫度控制的部分任務(wù)。系統(tǒng)中蒸汽溫度控制使用PID功能塊，并由兩個PID功能塊組成串級控制系統(tǒng)。串級控制系統(tǒng)與單回路控制系統(tǒng)相比，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上多了一個副回路，所以系統(tǒng)的響應(yīng)時間比較短。工作頻率比較高，抗外界干擾能力強(qiáng)，并且對負(fù)荷變化的適應(yīng)性也增強(qiáng)。串級控制的過程為：實測一級過熱器蒸

34、汽溫度與給定溫度進(jìn)行比較，偏差信號經(jīng)PID運算后作為溫度(二級過熱器出口溫度)的給定信號，這個信號與實測溫度進(jìn)行比較，偏差經(jīng)PID運算后產(chǎn)生控制信號用于控制減溫量，以達(dá)到調(diào)節(jié)主蒸汽溫度的目的。在鍋爐啟動時，采用人工控制，待工作平穩(wěn)后投入自動運行。有自動和手動開關(guān)切換，置自動時，處理器輸出控制信號直接送執(zhí)行機(jī)構(gòu)，置手動時，由手動操作進(jìn)行控制。</p><p>　　為充分發(fā)揮串級控制系統(tǒng)的優(yōu)點，在設(shè)計實施控制系統(tǒng)時，

35、還應(yīng)適當(dāng)合理的設(shè)計主、副回路及主、副調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律，溫度變送器也要選擇合適的型號，減溫水的閥門也要選擇合適的形式以及控制器的正反作用形式。</p><p>　　1.主、副控制回路的設(shè)計原則：</p><p>　?。?）副參數(shù)的選擇。應(yīng)使副回路的時間常數(shù)小，控制通道短，反應(yīng)靈敏。副回路應(yīng)該把生產(chǎn)控制系統(tǒng)的主要干擾包括在內(nèi)。</p><p>　?。?）副回路應(yīng)包含被控

36、對象所受的主要干擾。</p><p>　?。?）主、副對象的時間常數(shù)應(yīng)當(dāng)匹配。</p><p>　　2.主、副調(diào)節(jié)器的選型：</p><p>　　串級控制系統(tǒng)中，主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器的任務(wù)不同，對于它們選型及控制規(guī)律的選擇也要不同考慮。</p><p>　?。?）副調(diào)節(jié)器的選型</p><p>　　副調(diào)節(jié)器的任務(wù)是要快速

37、動作迅速消除進(jìn)入副回路內(nèi)的擾動，而且副參數(shù)并不要求無差，所以選P調(diào)節(jié)器，在一般情況下，采用P調(diào)節(jié)器就足夠了，如果主、副回路頻率相差很大，也可以采用PI調(diào)節(jié)器。</p><p>　?。?）主調(diào)節(jié)器的選型</p><p>　　主調(diào)節(jié)器的任務(wù)是準(zhǔn)確保持被調(diào)量符合生產(chǎn)的要求。凡是需采用串級控制的生產(chǎn)過程，對控制的品質(zhì)的要求都是很高的，不允許被調(diào)量存在靜差。因此主調(diào)節(jié)器必須具有積分作用，一般都采用P

38、I調(diào)節(jié)器。</p><p>　　3.主、副回路調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律選擇原則</p><p>　　（1）若主參數(shù)控制質(zhì)量要求不十分嚴(yán)格，同時在對副參數(shù)的要求也不高的情況下，為使兩者兼顧而采用串級控制方式時，主、副調(diào)節(jié)器均可以采用比例控制。</p><p>　?。?）若要求主參數(shù)波動范圍很小，且不允許有余差，此時副調(diào)節(jié)器可以采用比例控制，主調(diào)節(jié)器采用比例積分控制。</p

39、><p>　?。?）若主參數(shù)要求高，副參數(shù)亦有一定要求，這時主、副調(diào)節(jié)器均采用比例積分形式。</p><p>　　4.溫度變送器的選擇</p><p>　　根據(jù)上面的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以知道，蒸汽和煙氣的溫度都比較高，所以選用熱電阻是不合適的。因此，副溫度變送器是測量煙氣溫度的，而煙氣的溫度大約在700℃~800℃左右，所以選用的是K型熱電偶。而主溫度變送器是測量蒸汽溫度的，

40、以一級過熱器來說，一級過熱器出口的蒸汽溫度大約在450℃左右。所以主溫度變送器選用的是E型熱電偶。</p><p>　　減溫水閥門的氣開氣閉形式</p><p>　　減溫水的閥門在調(diào)節(jié)器輸出為零時，從安全方面考慮，為了保證執(zhí)行器的工作狀態(tài)避免算壞生產(chǎn)設(shè)備和傷害操作人員，所以減溫水的閥門應(yīng)該選擇氣開形式。</p><p>　　6.控制器的正反作用形式</p>

41、;<p>　　通過方框圖分析主副控制器的正反作用形式，因為主控制對象是過熱器的出口溫度，當(dāng)減溫水增加時，出口溫度降低，且閥門為氣開形式，所以控制器應(yīng)該為反作用，同理，副調(diào)節(jié)器也為反作用。</p><p>　　4.4 鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)安全保護(hù)對策</p><p>　　在鍋爐蒸汽溫度控制系統(tǒng)中， 其作用是將飽和蒸汽加熱成具有一定過熱度的過熱蒸汽。而過熱器又是鍋爐最復(fù)雜的受熱

42、面, 所布置的區(qū)域煙氣流速比較高, 受熱面管壁溫度比較高, 管內(nèi)蒸汽溫度比較高。所以過熱器的工作狀況不僅決定主蒸汽品質(zhì)高低, 而且一定程度上決定鍋爐的安全運行, 對鍋爐的經(jīng)濟(jì)性及安全性有重要的影響, 必須對過熱器采取保護(hù)措施。</p><p>　　以下是一些常用的保護(hù)措施：</p><p>　?。?）管壁溫度及蒸汽溫度是運行人員判斷過熱器管材受熱狀況比較主要依據(jù)，在過熱器進(jìn)出口聯(lián)箱及導(dǎo)汽管

43、上均應(yīng)有足夠的管壁及蒸汽溫度測點。 </p><p>　?。?）定期對過熱器進(jìn)行吹灰。</p><p>　　（3）在鍋爐大修時,應(yīng)對過熱器進(jìn)行酸洗、除垢、減少管壁的熱阻。</p><p>　?。?）減溫器投入之前,要盡量先將減溫水管內(nèi)冷水排出，起動過程中要經(jīng)常檢查過熱器的膨脹值,膨脹過快時,要及時降低鍋爐升溫升壓速度,防止兩側(cè)膨脹不均勻造成過大的熱應(yīng)力。<

44、/p><p>　?。?）鍋爐進(jìn)行保養(yǎng)要停爐,防止空氣進(jìn)入汽水系統(tǒng)對受熱面管壁的氧化腐蝕。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　本學(xué)期開學(xué)初就做了課程設(shè)計，我們組的課程設(shè)計是圍繞熱電廠的生產(chǎn)工藝展開的，我選的課程題目是“鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)設(shè)計” ，通過完成這個設(shè)計，我又了解到關(guān)于熱電廠、鍋爐以及主汽溫度控制中過熱

45、器的工藝及工作原理。通過老師的講解，對整個鍋爐控制過程有了更進(jìn)一步的了解，對鍋爐的爐膛壓力，空燃比，汽包液位等的控制過程的理解又上了一個層次。其中最主要的還是鍋爐主汽溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計過程，因為這個是我自己設(shè)計的，整個設(shè)計過程中，除了要對整體和部分的控制的理解，還要懂得很多東西。這其中我就對論文的寫作格式、搜查資料的方法、整理資料的過程等都能更加熟練，這對以后都將有很大幫助。另一個我覺得很重要的就是，我有學(xué)會了如何用Word和CAD軟件

46、畫生產(chǎn)工藝的制圖。這個也是一個很大的進(jìn)步。課程設(shè)計本身就是對自己的知識、思維和能力的一種綜合鍛煉，我覺得這個是對我很有幫助的，我很高興能有這樣的機(jī)會來自己做設(shè)計，更多多感謝老師對我的指導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]朱北恒.火電廠熱工自動化系統(tǒng)試驗(第一版)[M].北京：中國電力出版社，2006：215—217</p

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48、</p><p>　　[5]何同祥.過熱氣溫控制系統(tǒng)的典型控制策略及DCS實現(xiàn)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報，2000，27(3):83-85</p><p>　　[6]甘暉.鍋爐溫度控制策略的應(yīng)用研究[M].工業(yè)儀表與自動化裝置，2009，(6):45-46</p><p>　　[7]范伊波.基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的過熱汽溫智能控制[J].動力工程,1998 ,18 (2)

49、.</p><p>　　[8]竇春霞.汽包鍋爐蒸汽溫度的組合自適應(yīng)預(yù)估控制器的設(shè)計[J].工業(yè)儀表與自動化置,2002 ,(3).</p><p>　　[9]徐軍.鍋爐主蒸汽溫度控制研究[J].化工自動化及儀表，2004，31(5):56-57</p><p>　　[10]劉春勝.串級PID控制在鍋爐主蒸汽溫度控制中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2006，19(9)