戚人民   朱加喜

（大唐淮北发电厂  235000）

摘 要：火电厂锅炉过热汽温是影响机组安全、经济运行的重要参数，运行中要尽量保持过热汽温稳定在给定值附近，一般要求保持在的±2度范围内。老电厂大机组DCS改造以前，自动调节系统数据运算大都采用模拟仪表或数字控制器来实现。由于调节设备简单，运算速度慢、精度差，过热气温调节系统大都选用较简单的控制方案，因而，过热汽温的自动调节并不理想。大机组DCS改造以后，由于DCS控制具有运算速度快、精度高、可靠性好、灵活性好、适应性强等特点，因而，过热气温调节系统应选用调节品质高、稳定性好的控制策落，以提高机组安全性和经济性。本文就火电机组DCS改造以后新的控制策落的可行性、可靠性及先进性进行分析。

关键词： DCS改造 主汽温度  控制方案  探析

1 概述

在火力发电厂中，过热蒸汽温度是主汽温度、压力、流量等三个基本参数之一，是一个十分重要的参数。一方面过热汽温是全厂汽水系统中温度的最高点。过热汽温过高，过热汽器管壁和汽轮机高压缸将使金属的强度下降，以致造成过热器的高温段爆管和汽轮机的高压缸损坏；过热汽温过低，还会使汽轮机尾部的蒸汽湿度增加，甚至带水，将严重威胁汽轮机低压缸、转子和凝汽器的安全。另一方面过热蒸汽温度降低，还使汽轮机的热效率就降低（过热蒸汽温度降低5度，汽轮机的热效率就降低1%）.因此过热汽温是影响机组安全、经济运行的重要参数，运行中要尽量保持稳定，一般要求保持在额定温度的±2度范围内。所以锅炉过热汽温调节对生产过程的安全性和经济性致关重要。

老电厂大机组DCS改造以前，自动调节系统数据运算大都采用模拟仪表或数字控制器来实现。由于调节设备简单，运算速度慢、精度差，过热气温调节系统大都选用较简单的控制方案。大机组DCS改造以后，由于DCS控制具有运算速度快、精度高、可靠性好等特点，因而，过热气温调节系统应选用调节品质高、稳定性好的控制策落，以提高机组安全性和经济性。

2 过热气温控制对象的动态特性

过热气温控制对象的动态特性是指引起过热气温变化的各种扰动与气温之间的动态关系。引起过热蒸汽温度变化的因素很多，如过热蒸汽流量变化，炉堂燃烧工况的变化，锅炉给水温度的变化，进入过热器的热量、流经过热器的烟气温度和流速等的变化。但归纳起来，过热气温控制对象的扰动主要来自三个方面：蒸汽流量变化（负荷变化），烟气传热量变化和减温水流量的变化（过热器入口汽温变化）。

1）蒸气负荷扰动下汽温对象的动态特性：

蒸汽流量变化是因锅炉负荷变化引起的。当锅炉负荷变化时，过热器出口温度的阶跃响应的特点是有延迟、有惯性和自平衡能力，且延迟和惯性较小。虽然在蒸气负荷扰动下，汽温变化特性较好，但蒸气负荷是由用户决定的，不可能考虑作为控制汽温的手段。只能看作汽温控制系统的外部扰动。

2）烟气传热量扰动下气温对象的动态特性

引起烟气传热量扰动的因素很多，但总的说来不外是烟气流速和烟气温度对过热气温的影响。在这种烟起气侧扰动作用下，汽温对象的阶跃响应曲线有延迟、有惯性和自平衡能力，且延时较小 。从动态特性决度考虑，利用烟气侧扰动作为过热 汽温控制手段较好，但这类控制方法均会导致锅炉结构复杂化，从而实现起来较麻烦，所以一般较少使用。

 3）过热器入口蒸气温度改变时气温对象的动态特性

 减温水流量 变化是引起过热器入口蒸气温度变化的主要因素，减温水扰动时，汽温控制对象也是有延迟、有惯性和自平衡能力的控制对象。减温器位置对对象的动态特性有显著的影响，故减温水扰动时控制对象也是有延迟、有惯性比较大。

综上所述，在各种扰动下气温对象是有延迟、有惯性和自平衡能力的控制对象，其典型的阶跃响应曲线如图1所示。

图1  汽温控制对象的典型的阶跃响应曲线

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