關于鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統研究

　科技論壇關于鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統研究白云飛（雞西礦業（集團）有限責任公司矸石熱電廠，黑龍江雞西158100）化床鍋爐對材料進行加熱發電，：，但是由于鍋爐在正常運行時，受到蒸汽流量、燃燒工況、進入過熱器蒸汽的熱焙、流經過熱器的煙氣溫度和流速等因素影響，造成蒸汽溫度過熱擾動，嚴重影響鍋爐使用過程中的溫度變化現通過從鍋爐設備介紹、蒸汽過熱系統結構概述方面來對鍋爐過熱蒸汽溫度控制系統進行的分析和設計控制系統采用串級控制來控制減溫器噴水量以提高系統的控制性能噴水減溫作為調節汽溫的手段，根據汽溫偏差來改變噴水量，：，通過改善來對鍋爐溫度進行有效控制，保障鍋爐不會因溫度變化造成整體工程的延誤。過濾器；溫度控制系統；特性1鍋爐設備介紹在工業工業過程中鍋爐作為關鍵動力設備，根據用途、燃料性質、壓力高低等有多種類型和稱呼造成哦你故意流程多元化形態。

　　目前常用的鍋爐設備主要是由給水泵、給水控制閥、省煤器、汽包及循環管等組成由于鍋爐自身的特點在使用中產生高壓蒸汽能夠為驅動透平提供強大動力源，同時還可以為精餾、干燥、反應、加熱等過程提供熱源當前技術不斷提升將鍋爐設備技術向著大容量、高參數、高效率的方向發展燃料與空氣按照一定比例送入鍋爐燃燒室燃燒生成的熱量傳遞給蒸汽發生系統產生飽和蒸汽經過過熱器形成過熱蒸汽在匯集到蒸汽母管。

　　2蒸汽過熱系統概述2.1蒸汽過熱的系統控制蒸汽過熱系統則是鍋爐系統安壘正常運行，確保蒸汽品質的重要部分過熱蒸汽溫度的控制任務是維持過熱器出口汽溫在允許范圍內并且保護過熱器使管壁溫度不超過允許的工作溫度。過熱蒸汽溫度是鍋爐給水通道中溫度最高的地方過熱器正常運行時的溫度一般接近于材料所允許的最高溫度。

　　過熱蒸汽溫度控制的主要任務就是：克服各種干擾因素過熱器出口蒸汽溫度維持在規定允許的范圍內從而保持蒸氣品質合格。

　　保護過熱器管壁溫度不超過允許的工作溫度。

　　2.2控制原理簡介單回路控制方案在運行過程中改變減溫水流量，實際上是改變過熱器出口蒸汽的熱培亦改變進口蒸汽溫度從動態特性上看這種調節方法是最不理想的，但由于設備簡單坦此應用得最多。

　　串級控制方案。采用兩級調節器這兩級調節器串在一起，各有其特殊任務，調節閥直接受調節器1的控制，而調節器1的給定值受到調節器2的控制形成了特有的雙閉環系統，由副調節器調節器和減溫器出口溫度形成的閉環稱為副環由主調節器和主信號-出口蒸汽溫度形成的閉環稱為主環，可見副環是串在主環之中。

　　3過熱蒸汽溫度控制的意義與任務現代鍋爐的過熱器是在高溫、高壓的條件下工作的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、汽輪機內某些零部件產生過大的熱膨脹而壞響機組的安全運行如果過熱蒸汽溫度過低，將會降低機組的熱效率，一般蒸汽溫度降低5DI0C熱效率約降低1%，不僅增加燃料的消耗量'良費能源而且還將使汽輪機最后幾級的蒸汽濕度增加力口速汽輪機葉片的水蝕另外過熱汽溫的降低還會導致汽輪機高壓級部分蒸汽的焓值減小，引起反動度增大軸向推力增大，也對汽輪安全運行帶來不利的影響所以過熱蒸汽溫度過高或過低都是生產過程所不允許的。

　　4過熱蒸汽溫度控制對象的動靜態特性4.1靜態特性1）鍋爐負荷與過熱汽溫的關系鍋爐負荷增加時爐膛燃燒的燃料增加但是爐膛中的最高的溫度沒有多大的變化妒膛輻射放熱量相對變化不大因此爐膛溫度增高不大這就是說負荷增加時每千克燃料的輻射放熱百分率減少，而在爐膛后的對流熱區中，由于煙溫和煙速的提高，每千克燃料的對流放熱百分率將增大。如果兩種過熱器串聯配合，可以取得較平坦的汽溫特性，但一般在采用這兩種過熱器串聯的鍋爐中過熱器出口蒸汽溫度在某個負荷范圍內，仍隨鍋爐負荷的增加有所升高。

　　過剩空氣系數與過熱汽溫的靜態關系。過剩空氣量改變時，燃燒生成的煙氣量改變S而所有對流受熱面吸熱隨之改變，而且對離爐膛出口較遠的受熱面影響顯著因此，當增大過剩空氣量時將使過熱汽溫上升。

　　給水溫度與汽溫關系，提高給水的溫度，將使過熱汽溫下降，這是因為產生每千克蒸汽所需的燃料量減少了）裔過過熱器煙氣也就減少了也可以認為提高給水溫度后在相同燃料下，鍋爐的蒸發量增加了固此過熱汽溫將下降。

　　4.2動態特注蒸汽流量擾動下的蒸汽溫度對象的動態特性大型鍋爐都采用復合式過熱器，當鍋爐負荷增加時，鍋爐燃燒率增加通過對流式過熱器的煙氣量增加而且煙氣溫度也隨負荷的增大而升高這兩個因素都使對流式過熱器的氣溫升高。然而，當負荷增加時爐膛溫度升高的并不明顯莊爐膛輻射傳給過熱器的熱量比鍋爐蒸汽量增加所需熱量少固此使輻射式過熱器出口溫度下降可見這兩種型式的過熱器對蒸汽流量的擾動的反映恰好相反、要設計上配合得當，就能使過熱其出口汽溫隨蒸汽流量變化的影響減小。

　　煙氣側熱量擾動下蒸汽溫度對象的動態特性。當燃料量、送風量或煤種等發生變化時，都會引起煙氣流速和煙氣溫度的變化，從而改變了傳熱情況，導致過熱器出口溫度的變化由于煙氣傳熱量的改變是沿著整個過熱器長度方向上同時發生的固此汽溫變化的遲延很小，一般在15阮剛羅，等。鍋爐過熱蒸汽溫度控制新策略動態仿真研究。華中P潘曉靜，等。鍋爐給水、過熱蒸汽溫度控制系統方案設計的初步研究。