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文檔簡介

第四章鍋爐蒸汽溫度控制系統(tǒng)§4.1概述§4.2過熱蒸汽溫度的控制§4.3過熱蒸汽溫度系統(tǒng)的實(shí)例§4.4再熱蒸汽溫度控制§4.5再熱蒸汽溫度控制實(shí)例1§4-1概述2一、蒸汽溫度控制的任務(wù)1.過熱蒸汽溫度控制的任務(wù)

維持過熱器出口溫度在允許的范圍之內(nèi),并保護(hù)過熱器,使其管壁溫度不超過允許的工作溫度。

過熱蒸汽溫度是鍋爐汽水系統(tǒng)中的溫度最高點(diǎn),蒸汽溫度過高會使過熱器管壁金屬強(qiáng)度下降,以至燒壞過熱器的高溫段,嚴(yán)重影響安全。過熱蒸汽溫度偏低,則會降低發(fā)電機(jī)組能量轉(zhuǎn)換效率,據(jù)分析,汽溫每降低5℃,熱經(jīng)濟(jì)性將下降1%;且汽溫偏低會使汽輪機(jī)尾部蒸汽濕度增大,甚至使之帶水,嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。一般規(guī)定大容量高參數(shù)火力發(fā)電機(jī)組都要求保持過熱蒸汽溫在的范圍內(nèi)。3

2.再熱蒸汽溫度控制的任務(wù)

隨著蒸汽壓力的提高,為了提高機(jī)組熱循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性,減少汽輪機(jī)末級葉片中蒸汽濕度,高參數(shù)機(jī)組一般采用中間再熱循環(huán)。將高壓缸出口蒸汽引入鍋爐,重新加熱至高溫,然后再引入中壓缸膨脹做功。一般再熱蒸汽溫度隨負(fù)荷變化較大,當(dāng)機(jī)組負(fù)荷降低30%時,再熱蒸汽溫度如不加以控制,鍋爐再熱器出口汽溫將降低28~35℃(相當(dāng)于負(fù)荷每降低10%時,汽溫降低10℃)。所以大型機(jī)組必須對再熱汽溫進(jìn)行控制。4二、蒸汽溫度控制對象的動態(tài)特性

1.過熱蒸汽溫度控制對象的動態(tài)特性

主要為蒸汽流量、煙氣傳熱量和減溫水?dāng)_動。

(1)蒸汽擾動下對象的動態(tài)特性

引起蒸汽流量變化的原因有二:一是蒸汽管道的壓力變化,二是汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門的開度變化。結(jié)構(gòu)形式不同的過熱器,在相同蒸汽流量D的擾動下,汽溫變化的靜態(tài)特性是不同的。對于對流式過熱器的出口溫度,隨著蒸汽流量D的增加,通過過熱器的煙氣量也增加,導(dǎo)致氣溫升高;對于輻射式過熱器,蒸汽流量D增加時,爐膛溫度升高較少,爐膛輻射給過熱器受熱面的熱量比蒸汽流量的增加所需的熱量要少,因此輻射式過熱器的出口汽溫反而下降,對流式過熱器和輻射式過熱器的出口汽溫對負(fù)荷變化的反應(yīng)是相反的,其靜態(tài)特性如下。5圖.蒸汽量變化與對流過熱器及輻射過熱器出口汽溫變化的靜態(tài)特性

實(shí)際生產(chǎn)中,通常把兩種過熱器結(jié)合使用,還增設(shè)屏式過熱器,且對流方式下吸收的熱量比輻射方式下吸收的熱量要多,因此綜合而言,過熱器出口汽溫是隨流量D的增加而升高的。動態(tài)特性如上圖所示。

注意:蒸汽流量的擾動不能作為調(diào)節(jié)信號用。

圖.蒸汽量變化對過熱器汽溫的影響有延遲,有慣性,有自平衡能力。6

(2)煙氣量擾動下過熱汽溫對象的動態(tài)特性

圖.煙氣流量變化對過熱汽溫的影響

引起煙氣傳熱量變化的原因很多,如給粉機(jī)給粉不均勻,煤中水分的改變,蒸汽受熱面結(jié)垢,過??諝庀禂?shù)改變,汽包給水溫度變化,燃燒火焰中心位置的改變等。盡管引起煙氣傳熱量變化的原因很多,但對象特征總的特點(diǎn)是:有延遲,有慣性,有自平衡能力。它的特征曲線如左圖所示。

從煙氣側(cè)來的擾動量使沿整個長度過熱器的傳熱量發(fā)生變化,汽溫變化反應(yīng)較快,延遲時間有10~20s,可以用來作為調(diào)節(jié)量信號。7

(3)減溫水量擾動下過熱汽溫對象的動態(tài)特性

圖.減溫水量變化對過熱汽溫的影響

常用的減溫方法有兩種:噴水式減溫和表面式減溫,前者的效果比后者好,噴水式減溫器一般裝在末級過熱器高溫段前面,一方面保護(hù)了過熱器高溫段,另一方面又改善了調(diào)節(jié)性能。這種過熱器的安裝方法與在飽和側(cè)裝設(shè)表面式減溫器相比,延遲時間能減小1/4。特點(diǎn):

有延遲,有慣性和有自平衡能力,延遲時間約為30~60s。減溫水量是常用的調(diào)節(jié)量。82.再熱蒸汽溫度控制對象的動態(tài)特性圖.煙流擋板控制再熱汽溫的動態(tài)特性左圖是再熱汽溫動態(tài)特性,當(dāng)擋板從0%~100%變化時,再熱汽溫變化58℃,滯后時間140s。

再熱蒸汽溫度控制對象的動態(tài)特性依控制方式的不同動態(tài)特性也不同。9§4-2過熱蒸汽溫度的控制10

在大型鍋爐中,過熱器管道較長,結(jié)構(gòu)亦復(fù)雜,為了改善控制品質(zhì),一般采用分段控制,即將整個過熱器分成若干段,每段設(shè)置一個減溫器,分別控制各段的汽溫,以維持主汽溫為給定值。1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.串級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

過熱蒸汽溫度串級控制的基本結(jié)構(gòu)(最后一級)如右圖所示。一、過熱汽溫的串級控制11原理框圖如下圖所示圖.串級控制系統(tǒng)原理方框圖

主參數(shù)(主變量):

串級控制系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的被調(diào)參數(shù)稱為主參數(shù)。副參數(shù)(副變量):

其給定值隨主調(diào)節(jié)器的輸出而變化,能映主信號數(shù)值變化的中間參數(shù)稱為副參數(shù)。這是一個為了提高控制質(zhì)量而引起的輔助參數(shù)。12主調(diào)節(jié)器:根據(jù)主參數(shù)與給定值的偏差而動作,其輸(主控制器)出作為副調(diào)節(jié)器的給定值的調(diào)節(jié)器稱為主

調(diào)節(jié)器,記為WT1(s)副調(diào)節(jié)器:

其給定值由主調(diào)節(jié)器的輸出決定,并根據(jù)

(副控制器)副參數(shù)與給定值(即主調(diào)節(jié)器輸出)的偏差

動作的調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器,記為WT2(s)主回路(外回路):

斷開副調(diào)節(jié)器的反饋回路后的整個回路稱為主回路。13副回路:

由副參數(shù),副調(diào)節(jié)器及其所包括的一部分對象等(內(nèi)回路)

環(huán)節(jié)所組成的閉合回路稱為副回路,副回路有

時亦稱隨動回路。主對象:主參數(shù)所處的那一部分工藝設(shè)備,它的輸入信號(惰性區(qū))為副變量,輸出信號為主參數(shù),記為WD1(s)副對象(導(dǎo)前區(qū)):

副參數(shù)所處的那一部分工藝設(shè)備,它的輸入信號為調(diào)節(jié)量,其輸出信號為副參數(shù)(副變量),記為WD2(s)142、串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

串級控制仍然是一個定值控制系統(tǒng),主參數(shù)在干擾作用下的控制過程與單回路控制系統(tǒng)的過程具有相同的指標(biāo)和形式,但與單回路系統(tǒng)比較,串級控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):(1)串級控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的克服內(nèi)擾的能力(2)串級控制系統(tǒng)可減小副回路的時間常數(shù),改善對象動態(tài)特性,提高系統(tǒng)的工作頻率。(3)串級控制系統(tǒng)具有一定的自適應(yīng)能力15二、過熱汽溫的導(dǎo)前控制圖.導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖16圖.導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)原理方框圖導(dǎo)前區(qū)對象

惰性區(qū)對象

內(nèi)擾

副回路:

主回路:

17導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.引入導(dǎo)前微分信號縮短了遲延時間,等效地改善了控制對象的動態(tài)特性

在汽溫導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)中,當(dāng)減溫水量發(fā)生階躍擾動時,I1、I2變化如左圖所示。遲延時間縮短后,可控性變好,控制品質(zhì)將得到改善。圖.減溫水量擾動時各信號182.引入導(dǎo)前微分信號能減小動態(tài)偏差,改善控制品質(zhì)圖.閥門開度階躍擾動下汽溫特性

曲線1、2分別為θ1、θ*

自平衡飛升特性曲線;曲線3、4為加導(dǎo)前微分信號前后的調(diào)節(jié)曲線;曲線5、6則為加導(dǎo)前微分信號前后θ1的過渡過程曲線。由于遲延時間和慣性都減小了,因而在調(diào)節(jié)器參數(shù)相同的情況下,加入微分信號可以減小過渡過程時間,改善控制品質(zhì)。3.導(dǎo)前微分控制系統(tǒng)有很強(qiáng)的克服內(nèi)擾的能力19§4-3過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)實(shí)例20一、汽包鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)主蒸汽溫度控制系統(tǒng)工藝流程如下圖所示。

從圖中可以看出,主蒸汽溫度由三級噴水減溫組成,一級有一個噴水減溫閥,二、三級各有兩個噴水減溫閥。211、一級噴水減溫控制(前屏過熱器出口溫度控制——FrontPHSOutletTEMPControl)

一級噴水減溫控制系統(tǒng)如下圖所示。(1)信號說明FrontPHSOutletTEMP——前屏過熱器出口溫度FrontPHSInletTEMP——前屏過熱器入口溫度1STPRESS——調(diào)速級(第一級)壓力22FrontPSHTEMPSIGNBQ——前屏過熱器溫度信號壞質(zhì)量1STPRESSSIGNMODBQ——一級壓力信號指令壞質(zhì)量1RYCVAPOSErrorHI/LO——一級噴水控制閥A位置誤差高或低MFT.,F(xiàn)CB,orSF<25——主燃料跳閘,負(fù)荷快切裝置動作或主汽量<25%Reject1RYCVorMAN——一級噴水控制閥切到手動1RYSHSprayWaterValveA——一級過熱噴水閥A23一級噴水減溫控制系統(tǒng)24(2)工作原理此系統(tǒng)為串級控制,主調(diào)節(jié)器在左側(cè)接收被調(diào)量信號(FrontPHSOutletTEMP)與給定值的偏差信號并經(jīng)過PI運(yùn)算后送到副調(diào)節(jié)器的入口作為副信號(FrontPHSInletTEMP)的給定值,然后經(jīng)副調(diào)節(jié)器去控制一級噴水控制閥A。

1)給定值的形成給定值信號與一級壓力(1STPRESS)之間的關(guān)系由f1(x)(函數(shù)發(fā)生器)決定,但此給定值可以由運(yùn)行人員在操作臺上(或操作鍵盤上)手動校正(通過“A”)并通過高低限后才作為最終給定值,而且校正值及最終給定值都可以在CRT上顯示出來。除此之外,還可以對被調(diào)量(主信號)、要求閥位和實(shí)際閥位進(jìn)行顯示。252)手動工況Reject1RYCVtoMAN成立時,此系統(tǒng)將自動切到手動運(yùn)行方式,此時,運(yùn)行人員可通過手操器使噴水閥的開度變化,以適應(yīng)PSH(屏式過熱器)出口溫度的要求。手動時的跟蹤:當(dāng)此系統(tǒng)處于手動控制時,為了防止下一次投自動時產(chǎn)生擾動,主、副調(diào)節(jié)器的輸出必須都處于跟蹤位置。副調(diào)節(jié)器的跟蹤是為了保證切換無擾。主調(diào)節(jié)器的跟蹤是為了防止副調(diào)節(jié)器在手動期間產(chǎn)生積分正向飽和。鑒于此,副調(diào)節(jié)器應(yīng)跟蹤手動輸出信號。26主調(diào)節(jié)器的跟蹤:在圖中,要使副調(diào)節(jié)器在手動期間入口信號為0,即有:a-b-c=0,所以主調(diào)節(jié)器輸出c=a-b。從圖中可見,在手動時,主調(diào)節(jié)器的跟蹤信號為偏差組件⊿3=a-b。3)前饋信號一級壓力P1通過f2(x)引入副調(diào)節(jié)器,目的在于克服負(fù)荷變化時引起的溫度變化。4)事故工況(超馳狀態(tài))從圖中可以看出,當(dāng)發(fā)生MFT,F(xiàn)CB以及主汽量<25%時,系統(tǒng)處于超馳狀態(tài),噴水減溫閥將自動關(guān)閉。

275)一級噴水切手動條件:一級噴水閥閥位偏大或偏??;前屏過熱器溫度信號壞質(zhì)量;一級壓力信號壞質(zhì)量;主燃料跳、緊急返回,SF<25%282、二級噴水減溫控制(后屏過熱器出口溫度控制——RearPSHOutputTEMPControl)二級噴水減溫控制如下圖。(1)信號說明RearPSHOrtletTEMP——后屏過熱器出口溫度RearPSHInletTEMP——后屏過熱器入口溫度BurnerTietDMD——燃燒器仰角命令RejectIRYCVtoMAN——二級噴水閥切到手動RearPSHTEMPSIGNBQ——后屏過熱器溫度信號壞質(zhì)量BTDMDSIGHBQ——燃料器仰角信號壞質(zhì)量29二級噴水減溫控制系統(tǒng)30

(2)工作過程1)兩個噴水控制閥。左右兩側(cè)分別設(shè)置了控制閥,并且共用同一個主、副調(diào)節(jié)器,有兩個手/自動平衡組件,可同時手動和自動,也可以一側(cè)手動而另一側(cè)自動運(yùn)行。2)積分器的使用。在圖的中部,有一純積分器,積分器的作用主要用于左右兩側(cè)溫度偏差太大時,校正兩側(cè)減溫水,試圖使左右兩側(cè)溫度相等。3)3RYCV的使用。此信號的引入對高溫過熱器出口溫度的控制是一個超前運(yùn)行,這樣可以防止高溫段溫度控制系統(tǒng)超溫。314)二級噴水控制切手動條件:二級閥位A或B不正常;燃燒器仰角信號壞質(zhì)量;后屏溫度信號壞質(zhì)量;一級壓力信號壞質(zhì)量;主燃料跳、緊急返回及SF<25%323、三級噴水減溫系統(tǒng)(BoilerOutletTEMPControl——鍋爐出口溫度控制)三級噴水減溫系統(tǒng)如下圖。

(1)信號說明HTCSHOutletTEMP——高溫過熱器出口溫度HTCSHInletTEMP——高溫過熱器入口溫度Reject3RYCVtoMAN——三級噴水閥切到手動HTCSHTEMPSIGNBQ——高溫過熱器溫度信號故障3RYBPOSErrorHI/LO——三級噴水閥位B誤差高或低3RYAPOSErrorHI/LO——三級噴水閥位A誤差高或低33三級噴水減溫控制系統(tǒng)34

(2)工作原理此系統(tǒng)的工作過程與結(jié)構(gòu)大致與前二級相同,唯一不同之處是一個主調(diào)節(jié)器,兩個副調(diào)節(jié)器。三級噴水控制切手動條件:三級噴水控制閥位A或B不正常;BTD信號壞質(zhì)量;高溫過熱器溫度壞質(zhì)量;一級壓力信號壞質(zhì)量。

3536二、直流鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)

1.影響過熱蒸汽溫度的主要因素

(1)燃料、給水比(煤水比)(2)給水溫度(3)過剩空氣系數(shù)(4)火焰中心高度(5)受熱面結(jié)渣37對于直流鍋爐,在水冷壁溫度不超限的條件下,后四種影響過熱汽溫因素都可以通過調(diào)整煤水比來消除;所以,只要控制、調(diào)節(jié)好煤水比,在相當(dāng)大的負(fù)荷范圍內(nèi),直流鍋爐的過熱汽溫可保持在額定值,這個優(yōu)點(diǎn)是汽包鍋爐無法比擬的;但煤水比的調(diào)整,只有自動控制才能可靠完成。382.過熱蒸汽溫度控制策略600MW超臨界發(fā)電機(jī)組鍋爐過熱汽溫的調(diào)節(jié)是以調(diào)節(jié)煤水比為主,用一、二級減溫水作細(xì)調(diào)。(1)過熱汽溫粗調(diào)(煤水比的調(diào)節(jié))

煤水比的調(diào)節(jié)的主要溫度參照點(diǎn)是中間點(diǎn)(即內(nèi)置式分離器出口)焓值(或溫度)。鍋爐負(fù)荷大于40%MCR,分離器呈干態(tài),中間點(diǎn)溫度為過熱溫度。從直流鍋爐汽溫控制的動態(tài)特性可知:過熱汽溫控制點(diǎn)離工質(zhì)開始過熱點(diǎn)越近,汽溫控制時滯越小,即汽溫控制的反應(yīng)明顯,具體控制思路見鍋爐給水控制系統(tǒng)部分。39(2)過熱汽溫細(xì)調(diào)

由于鍋爐調(diào)節(jié)中,受到許多因素變化的影響,只靠煤水比的粗調(diào)還不夠;另外,還可能出現(xiàn)過熱器出口左、右側(cè)溫度偏差。因此,在后屏過熱器的入口和高溫過熱器(末級過熱器)的入口分別布置了一級和二級減溫水(每級左、右各一)。噴水減溫器調(diào)溫惰性小、反應(yīng)快,開始噴水到噴水點(diǎn)后汽溫開始變化只需幾秒鐘,可以實(shí)現(xiàn)精確的細(xì)調(diào)。所以,在整個鍋爐負(fù)荷范圍內(nèi),要用一、二級噴水減溫來消除煤水比調(diào)節(jié)(粗調(diào))所存在的偏差,以達(dá)到精確控制過熱汽溫的目的。必須注意的是,要嚴(yán)格控制減溫水總量,盡可能少用,以保證有足夠的水量冷卻水冷壁。40

3.過熱蒸汽溫度系統(tǒng)

(1)屏式過熱器出口溫度控制系統(tǒng)

又稱為一級減溫控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由A(左)側(cè)和B(右)側(cè)兩套系統(tǒng)構(gòu)成,結(jié)構(gòu)相似,都采用溫差串級控制策略。為了保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,防止過多噴水,由汽水分離器出口壓力經(jīng)f(x)形成飽和溫度,再加上10℃的過熱度,作為噴水的最低溫度限。

41二級減溫器入口溫度與出口溫度的溫差信號作為主調(diào)節(jié)器的過程被控量,主調(diào)的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值,一級減溫器出口溫度為副調(diào)節(jié)器的被調(diào)量,形成串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),產(chǎn)生一級噴水減溫器的噴水量指令去控制一級減溫器入口水調(diào)節(jié)門,使進(jìn)、出二級減溫器的溫差隨負(fù)荷(蒸汽流量)而變化。這可防止負(fù)荷增加時一級噴水量的減少和二級噴水量的大幅度增加,從而使一級和二級噴水量相差不大,各段過熱器溫度相對比較均勻。設(shè)定值可由運(yùn)行人員手動設(shè)定或由修正后的蒸汽流量經(jīng)f(x)形成。蒸汽流量、總風(fēng)量、燃燒器傾角(燃料指令)經(jīng)動態(tài)濾波處理后,加到主調(diào)的輸出,作為前饋量,其目的使為了在負(fù)荷變化引起煙氣側(cè)擾動時,及時調(diào)整噴水量,消除負(fù)荷擾動,減小過熱汽溫波動。424344(2)末級過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)

又稱為二級減溫控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)也由A(左)側(cè)和B(右)側(cè)兩套系統(tǒng)構(gòu)成,結(jié)構(gòu)相似,采用典型的串級汽溫控制方案。系統(tǒng)的設(shè)定值可由運(yùn)行人員手動設(shè)定或由修正后的蒸汽流量經(jīng)f(x)形成。蒸汽流量、總風(fēng)量、燃燒器傾角(燃料指令)經(jīng)動態(tài)濾波補(bǔ)償處理后,加到主調(diào)的輸出,作為前饋量,其目的使為了在負(fù)荷變化引起煙氣側(cè)擾動時,及時調(diào)整噴水量,消除負(fù)荷擾動,減小過熱汽溫波動。為保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,防止過多噴水,系統(tǒng)還設(shè)置了最低噴水溫度限制,即由汽水分離器出口壓力經(jīng)f(x)形成飽和溫度,再加上10℃的過熱度,作為噴水的最低溫度限。454647§4-4再熱蒸汽溫度控制48

再熱汽溫的控制,一般以采用煙氣控制的方式為主,這比采用噴水控制有較高的熱經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際采用的煙氣控制方式由變化煙氣擋板位置,采用煙氣再循環(huán),擺動噴燃器角度和采用多層布置圓形燃燒器,汽---汽熱交換器和蒸汽旁通等方法。一、采用煙氣擋板控制再熱汽溫的控制系統(tǒng)

采用煙氣擋板需把尾部煙道分成兩個并聯(lián)煙道,在主煙道中布置低溫再熱器,旁路煙道中布置低溫過熱器。在低溫過熱器下面布置省煤器,調(diào)溫?fù)醢鍎t布置在工作條件較好的省煤器下面。主,旁兩側(cè)擋板的動作是相反的,即再熱器側(cè)開,過熱器側(cè)關(guān),反之亦然。49采用煙氣擋板調(diào)溫的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作方便;缺點(diǎn)是調(diào)溫的靈敏度較差、調(diào)溫幅度也較小。此外,擋板開度與汽溫變化也不成線性關(guān)系。為此,通常將主、旁兩側(cè)擋板按相反方向聯(lián)動聯(lián)接,以加大主煙道的煙氣量的變化和克服擋板的非線性。501.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用煙氣擋板控制再熱汽溫的控制系統(tǒng)如左圖。2.工作原理

再熱汽溫作為主信號(被調(diào)量),左側(cè)通過加法器,調(diào)節(jié)器去調(diào)節(jié)煙氣擋板,右側(cè)去調(diào)節(jié)噴水。正常時主要靠煙氣擋板來調(diào)節(jié)再熱汽溫,兩個函數(shù)發(fā)生器用以修正擋板的非線性,反相器是用以使兩個擋板反向動作(即一開一關(guān))。51二、采用煙氣再循環(huán)控制圖.煙氣再循環(huán)裝置1.基本原理:

利用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從煙道尾部抽取低溫?zé)煔膺M(jìn)入爐膛底部,從而改變輻射受熱面與對流受熱面的吸收比例,以達(dá)到調(diào)溫目的。被控對象的動態(tài)特性與再循環(huán)煙氣量,煙氣抽出位置及送入爐膛位置等因素有關(guān)。一般說來,從省煤器出口抽取煙氣,把它送入爐膛底部冷灰斗,這樣的煙氣再循環(huán)能夠有效地起調(diào)節(jié)再熱汽溫的作用。52

2.系統(tǒng)分析

煙氣再循環(huán)對主汽溫度產(chǎn)生正向影響,即調(diào)高再熱汽溫時,同時主汽溫度升高。另外,煙氣再循環(huán)對主汽壓力和蒸汽流量也要造成擾動。若由于某種原因再熱汽溫升高,這時起升溫作用的煙氣再循環(huán)裝置顯然是不需要投入的,只能用事故噴水進(jìn)行再熱汽溫控制。對停運(yùn)的再循環(huán)煙道來說,爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔饪赡芙?jīng)擋板縫隙倒流入再熱循環(huán)煙道而破壞設(shè)備。故在停運(yùn)時,應(yīng)自動打開熱風(fēng)門,引入壓力稍高的熱風(fēng)將煙道封鎖,以防高溫爐煙倒入。

53

(1)再熱汽溫與給定值的偏差進(jìn)入調(diào)節(jié)器,然后經(jīng)加法器和手/自動平衡組件改變再循環(huán)煙氣量以控制再熱汽溫,在加法器中引入送風(fēng)量信號V和再熱循環(huán)煙氣量信號VG作為前饋控制信號。送風(fēng)量V反映了鍋爐負(fù)荷的大3.工作過程小,同時能提前反映汽溫的變化,V增加時,汽溫升高,故V按負(fù)向送入加法器。54

(2)函數(shù)發(fā)生器用以修正風(fēng)量和再循環(huán)煙氣量之間的關(guān)系。風(fēng)量增加時,相應(yīng)的煙氣再循環(huán)量應(yīng)減少。乘法器采用煙溫信號修正循環(huán)煙量。(3)當(dāng)再熱蒸汽超溫時,比較器輸出負(fù)值。調(diào)節(jié)器輸出負(fù)信號關(guān)煙氣再循環(huán)擋板,煙氣再循環(huán)失去調(diào)溫作用。同時兩個反相器將有正輸出,右側(cè)將打開噴水控制,左側(cè)打開熱風(fēng)門,用熱風(fēng)將循環(huán)煙道封住,防止高溫爐煙倒入再循環(huán)煙道,燒壞設(shè)備。55三、采用擺動燃燒器角度即通過改變?nèi)紵鲀A斜角度來改變爐膛火焰中心的位置和爐膛出口的煙氣變化,達(dá)到控制再熱汽溫的目的。燃燒器擺動角度對爐膛出口煙溫的影響如圖所示。56燃燒器上傾時可提高爐膛出口煙氣溫度,燃燒器下傾時可以降低爐膛出口煙氣溫度,因此改變?nèi)紵鲀A角能夠控制再熱汽溫。例如低負(fù)荷時可通過上傾燃燒器來提高再熱汽溫使其維持給定值。57四、汽—汽熱交換器再熱汽溫控制

采用汽—汽熱交換器進(jìn)行再熱汽溫控制是屬于蒸汽旁通的一種,它是在爐外設(shè)置一組用一次蒸汽來加熱再熱汽的熱交換器,利用三通閥改變流經(jīng)熱交換器的再熱蒸汽量來控制再熱汽溫。汽—汽熱交換器的調(diào)整范圍很小,還必須輔以噴水。5859它如同一根粗的U形管筒,中間細(xì)管內(nèi)流經(jīng)過熱蒸汽,外部粗筒流過再熱蒸汽,利用三通旁路閥調(diào)整流過熱交換器中再熱蒸汽的流量,即可控制再熱汽溫。1、粗調(diào)再熱汽溫由于汽一汽熱交換器的滯后和慣性較大,它的調(diào)溫幅度不大,故在此將它作為一粗調(diào)再熱汽溫的裝置。采用主蒸汽流量作為導(dǎo)前信號有助于克服被控對象的滯后和慣性,因此在粗調(diào)系統(tǒng)中,采用主蒸汽流量和再熱器減溫水量這兩個信號至加法器∑中,經(jīng)調(diào)節(jié)器PI去控制三通閥,函數(shù)模塊f1(x)、f2(x)是用來修正主蒸汽流量和噴水量的比值關(guān)系的。60612、細(xì)調(diào)再熱汽溫再熱器的噴水只是作為再熱汽溫的細(xì)調(diào)手段。采用串級控制系統(tǒng)時,為了保證再熱器出口汽溫θ2調(diào)整平穩(wěn),取噴水后的再熱汽溫θ1信號經(jīng)反相器-K作為主調(diào)節(jié)器PI2輸出的上、下限幅信號,這個限幅信號是浮動的。例如,當(dāng)再熱汽溫給定值增加很高時,由于PI2的積分作用,其輸出將增大,但其上限受到一定限制,相應(yīng)調(diào)節(jié)器PI3輸出減少,減少噴水量。噴水量減少后,溫度θ1首先升高,使上限限幅信號增大,PI2的輸出跟著增加,使減溫水再進(jìn)一步減少,這樣通過浮動限幅信號使調(diào)節(jié)器輸出的負(fù)值逐漸增大,以達(dá)到控制過程平穩(wěn)的目的,克服了減溫水過調(diào)的現(xiàn)象。62§4-4再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)實(shí)例63再熱蒸汽流程如下圖再熱蒸汽溫度有墻式再熱和高溫再熱兩段。

64一、燃燒器仰角控制燃燒器仰角控制系統(tǒng)如下圖。1.信號說明HTRHOutletTEMP——高溫再熱器出口溫度RHSprayCVDMD——再熱噴水控制閥命令TotalAirF

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