主蒸汽温度控制系统PID参数优化与仿真研究.pdf

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1、口研究报告口doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2010．06．004主蒸汽温度控制系统PID参数优化与仿真研究冀平，李晓燕(华能玉环电厂，玉环317600)摘要：通过分析主汽温调节对象的动静态特性。得出该控制系统的设计器中的烟速和烟温提高，过热器中工质的焓值随之增大。因原则，从而用Z-N整定方法设计出PID控制器的控制参数。结果证明此，对流式过热器的出口蒸汽温度随锅炉负荷增加而升高。且用Z-N整定方法整定的PID控制器对主蒸汽温度具有良好的控制效当高温过热器布置得远离炉膛出口时，蒸汽温度随着锅炉负果

2、，可见z-N整定能很好的应用于主蒸汽温度控制系统中。荷的提高而增加的趋势更加明显。关键词：主汽温控制系统；动态特性；静态特性；Z·N整定；仿真研究而辐射式过热器只吸收炉内的直接辐射热。随着锅炉负中圈分类号：TP273文献标志码：A荷的增加，辐射式过热器中工质的流量和锅炉的耗量按比例MainsteamtemperaturecontrelsystemPID增大，但炉内辐射的热并不按比例增加，因为炉内火焰温度的升高不多。因此，随着锅炉负荷的增加，炉内辐射热的份额也parameteroptimizationandsimulatio

3、n相对下降，则辐射式过热器中的蒸汽的焓增减少，也就是说，炉jIPing。LIXiao-yan膛烟温升高所增加的辐射热量小于蒸汽负荷增加所需要的吸(HuanengYuhuanPowerPlant，Yuhuan317600，Chiha)热量，因此辐射式过热器的出口蒸汽温度随负荷增加而降低。Abstract：Thispaperanalyzesthemainsteamtemperaturecontrof可见，过热器的传热形式、结构、布置将直接影响过热器的staticanddynamiccharacteristicsoftheobj

4、ect．drawthecontrolsys-静态特性。现代大容量锅炉的过热器系统都采取了对流式过terndesignprinciples。thususingZ·NtuningmethoddesignedPID热器、辐射式过热器和屏式过热器交替串联布置的结构，这有controIparameters。theresultsprovethatusingZ-Ntuningmethodof利于减小过热器出口蒸汽温度的偏差，改善主蒸汽温度控制PIDcontrollertuningthemainsteamtemperaturecontro

5、Ihasagood对象的静态特性。efect。seeZ-Ntuningcanbewelappliedinthemainsteamtemper·1．2动态特性aturecontrolsystem．主蒸汽温度调节对象的动态特性是指引起主蒸汽温度变Keywords：mainsteamtemperaturecontrolsystem；dynamicchar-化的扰动与蒸汽温度之间的动态关系。引起主蒸汽温度变化acteristics；staticcharacleristics；Z-Ntuning；simulation的原因很多，如蒸

6、汽流量变化、燃烧工况变化、进入过热器的蒸汽温度变化、流过过热器的烟气温度和流速变化、火焰中心位O引言置的变化等。这些因素还可能相互制约。归纳起来，主蒸汽温大型火电厂单元机组主蒸汽温度控制系统是提高电厂经度被控对象的扰动主要来自以下三方面：蒸汽流量变化(负荷济效益，保证机组安全运行的不可缺少的环节。主蒸汽温度变化)、烟气流量变化、减温水流量(过热器入口温度变化)。是表征锅炉特性的重要指标之一，主蒸汽温度的稳定对机组1)蒸汽流量(负荷)扰动下的主蒸汽温度的动态特性的安全经济运行有极大的作用。汽轮机负荷变化会引起蒸汽量的变化。蒸

7、汽量的变化将火电厂单元机组主蒸汽温度是影响机组生产过程安全性改变过热蒸汽和烟气之间的传热条件，导致蒸汽温度变化。温和经济性的重要参数。主蒸汽温度过高或过低都是生产过程度响应具有自平衡特性，而且惯性和迟延都比较小，迟延时间所不允许的。主蒸汽温度的调节一般采用喷水减温的方式，约为15秒。这是因为蒸汽量变化时，由于过热器管路长度上即用改变喷水量来改变进入过热器蒸汽的焓，来实现对主蒸各点的蒸汽流速几乎同时改变，从而改变过热器的对流放热汽温度的调节。系数，使沿过热器管道长度方向的各点温度几乎同时变化。主蒸汽温度的控制任务是维持过热器

8、出口蒸汽温度在允2)烟气流量扰动下的主蒸汽温度的动态特性许范围内，并且使过热器温度不超过允许的工作温度。主蒸燃料量增减，燃料种类的变化，送风量、吸风量的变化都将汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一。过热器出13温度是引起烟气流速和烟气温度的变化，从而改变了传热情况，导致全厂工质温度的最高点，也是金属壁温的