GB/Z 21193.3-2007礦物燃燒蒸汽發(fā)電站第3部分：蒸汽溫度控制

犐犆犛２５．０４０．４０；２７．１００

犖１８

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

礦物燃燒蒸汽發(fā)電站

第３部分：蒸汽溫度控制

犉狅狊狊犻犾犳犻狉犲犱狊狋犲犪犿狆狅狑犲狉狊狋犪狋犻狅狀狊—

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（ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２，ＩＤＴ）

２００７１１１４發(fā)布

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

書

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅰ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅱ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２被控系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．１被控系統(tǒng)的描述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．２設(shè)計(jì)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．３穩(wěn)態(tài)特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

２．４瞬時(shí)特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

２．５時(shí)間響應(yīng)的計(jì)算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

２．６時(shí)間響應(yīng)的測(cè)量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３控制任務(wù)的系統(tǒng)闡述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．１控制要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．２控制性能!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４控制回路配置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．１控制的概念!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．２控制回路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５控制回路的實(shí)現(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．１測(cè)量的概念和時(shí)間響應(yīng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．２執(zhí)行器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

圖１過熱器入口溫度階躍變化后過熱器出口溫度的時(shí)間響應(yīng)曲線!!!!!!!!!!!!!!２

圖２被控系統(tǒng)的方塊圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

圖３ＰＩ（Ｄ）／Ｐ（Ｉ）串級(jí)控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖４帶狀態(tài)控制器和觀測(cè)器的控制回路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

表１被控系統(tǒng)的特征值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

書

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

前言

ＧＢ／Ｚ２１１９３《礦物燃燒蒸汽發(fā)電站》分為如下幾部分：

———第１部分：限幅控制；

———第２部分：汽包水位控制；

———第３部分：蒸汽溫度控制。

本部分為ＧＢ／Ｚ２１１９３的第３部分。

本部分等同采用ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２《礦物燃燒蒸汽發(fā)電站第３部分：蒸汽溫度控制》（英文版）。

為便于使用，對(duì)ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２做了下列編輯性修改：

ａ）“技術(shù)報(bào)告”一詞改為“指導(dǎo)性技術(shù)文件”；

ｂ）刪除ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２的前言；

ｃ）刪除ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２的引言。

本部分由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本部分由全國工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第二分技術(shù)委員會(huì)歸口。

本部分負(fù)責(zé)起草單位：西南大學(xué)。

本部分參加起草單位：機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、中國四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)、西安熱工

研究院有限公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所、上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所。

本部分主要起草人：黃偉、張建成、周雪蓮。

本部分參加起草人：馮曉升、劉進(jìn)、周明、謝兵兵、陳詩恩。

本部分是首次發(fā)布。

Ⅰ

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引言

本部分是ＧＢ／Ｚ２１１９３中的一部分，它包含了對(duì)礦物燃燒發(fā)電站在控制回路上的正確設(shè)計(jì)和運(yùn)行

方面的建議。它們是基于目前所采用的技術(shù)解決方案，同時(shí)為了正確地理解，本部分也提出了必要的背

景信息。

本部分提出或包含了特殊的技術(shù)解決方案，主要是針對(duì)滿足相似的用戶需求功能。形成一個(gè)公認(rèn)

的方法來表示礦物燃燒發(fā)電廠操作人員和供應(yīng)商功能性需要。在給出的時(shí)間內(nèi)，本部分被嚴(yán)格地視同

為特定的技術(shù)解決方案例子，其目的是為了鼓勵(lì)在該專題上觀點(diǎn)統(tǒng)一而促進(jìn)討論。

ＧＢ／Ｚ２１１９３里有兩種類型的指導(dǎo)性技術(shù)文件。

第一種類型的指導(dǎo)性技術(shù)文件涉及到鍋爐的特殊控制回路，如汽包水位控制或蒸汽溫度控制，以及

它們所處于的正常運(yùn)行條件。

第二種類型的指導(dǎo)性技術(shù)文件指出了在限制條件下確保正常運(yùn)行的特殊方法，例如在上升和下降

期間，或者在異常運(yùn)行狀況中，或者它們與機(jī)爐主控系統(tǒng)有關(guān)，如負(fù)荷控制系統(tǒng)或頻率控制系統(tǒng)。這些

指導(dǎo)性技術(shù)文件通常把發(fā)電站單元?dú)w為一個(gè)整體。

ＧＢ／Ｚ２１１９３中的每個(gè)部分都是相互獨(dú)立的，然而，它們的內(nèi)容很大程度上是相互協(xié)調(diào)的。這個(gè)系

列是可以補(bǔ)充的。

Ⅱ

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礦物燃燒蒸汽發(fā)電站

第３部分：蒸汽溫度控制

１范圍

本部分的主題是自然循環(huán)或強(qiáng)制循環(huán)的礦物燃燒蒸汽發(fā)電站蒸汽溫度控制。

本部分的應(yīng)用限定于發(fā)電站溫度控制系統(tǒng)，在該溫度控制系統(tǒng)中，采用蒸汽側(cè)的控制如噴水減溫器

或熱交換器，或者煙氣側(cè)的控制如煙氣回流，控制過熱蒸汽達(dá)到期望的目標(biāo)溫度。過熱蒸汽減溫站與本

部分無關(guān)。

在被控系統(tǒng)描述之后是控制任務(wù)的系統(tǒng)闡述，接下來的章條中包含了適合于控制回路配置的描述，

最后部分側(cè)重于對(duì)控制回路測(cè)量設(shè)備和執(zhí)行器的檢查。

２被控系統(tǒng)

為了在大范圍負(fù)荷變化時(shí)能保持汽輪機(jī)效率并避免汽輪機(jī)金屬溫度波動(dòng)，需要在整個(gè)預(yù)期的運(yùn)行

負(fù)荷范圍內(nèi)，保持過熱蒸汽和再熱蒸汽的溫度恒定，要滿足這樣的要求，就必須要有一個(gè)蒸汽溫度控制

系統(tǒng)。以下描述是基于噴水控制系統(tǒng)，供選擇的配置方案在３．１中描述。

２．１被控系統(tǒng)的描述

一旦減溫器被采用，該被控系統(tǒng)就從減溫器的蒸汽入口處開始，直到加熱表面出口蒸汽溫度測(cè)量處

為止。它包含了減溫器和加熱面的線性特性，包括未受熱的連接管道、分流系統(tǒng)和匯流系統(tǒng)，下列輸入

量會(huì)影響到該控制系