惠偉民

摘 要：針對超超臨界直流鍋爐控制汽溫系統(tǒng)的具體需求與特征，將某660MW超超臨界機組的工程實例相結合，對一種全新的過熱汽溫控制方法加以介紹，就是選用控制給水中間點焓值的相關方式實現對過熱汽溫進行粗調，并選用物理減溫水的控制手段細調過熱汽溫。經工程現場的投運試驗表明，此種控制對策是完全可行的，既能實現過熱汽溫控制質量的改善，還能促進機組運行經濟性的全面提升。

關鍵詞：660MW超超臨界;直流鍋爐;汽溫控制策略

基于660MW超超臨界直流鍋爐來講，過熱汽溫的加強控制屬于強耦合多輸入特點，在汽水流程中能夠一次性可通過，無汽包合理地隔開過熱段、蒸發(fā)段、加熱段，所以，無法像汽包爐設備組僅僅依靠噴水減溫與燃燒器擺角來調節(jié)蒸汽溫度。

1 分析超超臨界機組調節(jié)汽溫的有效手段

1.1 通過調節(jié)水煤比例“粗調”過熱汽溫

因噴水減溫引自融入鍋爐的總體給水量，水煤比例失調致使溫度出現偏差，是不可僅僅依靠噴水減溫的手段進行校正。譬如，若是水煤比例過大致使汽溫逐漸升高的同時，保持過熱汽溫要一成不變需大量減溫水，這樣定會使水煤比失調現象日益加劇，噴水點前受熱面，特別是水冷壁之中工質流量勢必會縮減，引發(fā)噴水點前的各段金屬受熱面與工質的溫度提升，其結果不但難以發(fā)揮調節(jié)汽溫效用，并且還會使水冷壁超溫加劇，對鍋爐運行的安全性造成嚴重的影響。

在給定負載的情況下，和主蒸焓值相同，中間點焓值也會遭受水煤比例的影響。只要水煤比例稍微出現變化，就會對中間點焓值造成影響。而中間點的溫度反應水煤比情況，遠比熱蒸汽溫的反應速度快。運營經驗顯示：每當中間點的溫度變化1攝氏度，過熱蒸汽溫度就會變化5-10攝氏度。為此，選取中間點溫度對水煤比例進行控制，相對于熱蒸汽能夠發(fā)揮預先調節(jié)的作用。當運行工況出現變化的過程中，依據中間溫度對水煤比例進行調節(jié)，不但能夠降低調節(jié)汽溫的滯后時間，還能及時對水冷壁工質溫度及時進行控制，避免水冷壁出現水傳熱惡化現象。

通過調節(jié)水煤比使中間點溫度保持穩(wěn)定，并確保合適的過熱度，實質上相等于通過調節(jié)水煤比把中間點到過熱器調出口間的過熱段進行固定，以此讓汽包爐具和直流鍋爐具備相同的過熱汽溫特征。因此，基于超超臨界直流的鍋爐而言，應確保過熱汽溫的定值，同時必須保證合適的水煤比。

1.2 通過減溫噴水“細調”過熱汽溫

在中間點的溫度基本上穩(wěn)定之后，過熱汽溫不會發(fā)生較大的溫度偏差，但因調節(jié)超超臨界鍋爐存在諸多影響因素，僅依靠粗調對水煤比進行調劑是遠遠不夠的，還要運用噴水減溫設備快速進行細調，由于噴水減溫的惰性不大及反應快，從剛開始噴水至噴水點之后溫度發(fā)生變化僅需幾秒時間。因為超超臨界鍋爐的過熱管道加長了，整體結構較為復雜，這就會增加滯后性與慣性，為此，需使用多級噴水減溫設備進行細調。

2 分析控制水煤比的有效措施

2.1 選取控制水煤比例的反饋信號

中間點溫度與焓值都能被當成反饋水煤比的信號，并且當負荷出現變化的時候，中間點焓值在線性度與靈活度方面皆具備顯著地優(yōu)勢。中間點焓值不僅能快速的反映出體現煤水逼得失調變化，焓值還象征著過熱蒸汽作功力，焓值給定值不僅有益于對符合加強控制，并且還能實現對過熱汽溫的粗調。所以使用中間點焓值，能夠保障調節(jié)煤比的性能與精準度。

2.2 控制設計水煤比例的回路

調節(jié)水煤比屬于保持汽溫的最佳手段，但對過熱汽溫的延遲影響很大;噴水減溫可以快速實現過熱汽溫的改變，但無法保持恒定的汽溫。如若二者能夠相互協(xié)調，定能得到汽溫調整與響應最優(yōu)的性能。爐膛的吸熱目標值屬于給水目標和省煤器進口到分離器出口概論的焓增乘積，該目標值通過金屬鍋爐儲能瞬態(tài)修正金屬鍋爐作為爐膛出口飽和溫度轉變率除源自T控制器爐膛焓增值，減鍋爐的減溫水流量，最終得出爐膛實際的給水流量要求值。

進入T控制器偏差屬于一級減溫器的進口汽溫與一級減溫器前后的溫度偏差。將兩個控制偏差量相加之后產生T控制器的偏差，通過此種偏差信號對水煤比例進行修正。增加一級減溫設備的前后溫度偏差信號的目標作為信號表示一級減溫設備適量的進行噴水。依據對水煤比調節(jié)后會讓一級減溫設備更加穩(wěn)定在布置預定溫度差比值，保持一級減溫器在適中的位置進行工作，通過及時響應調整汽溫的上下波動，規(guī)避減溫器長時間處在全關或是全開位置造成滯后調節(jié)。

3 分析設計過熱汽溫的控制策略

通常我國在控制過熱汽溫方面選用串級PID控制措施，基于工況較為穩(wěn)定的狀況下，此種控制措施基本上可以符合運行生產方面的需求，但是在鍋爐啟磨停磨、負荷大幅度上升下降、鍋爐核的火焰中心變化等比較復雜的工況下，通常會出現調節(jié)落后甚至于反調。同時一般的減溫水電動落實結構不具備快速的響應速度，不適合頻繁的動作，這樣勢必會使串級PID調節(jié)對突發(fā)性大幅度干擾的控制力。為此，我國使用物理過程控制減溫水的方案，待進口的汽溫發(fā)生改變之后通過過熱設備實現汽溫出口的改變，進口汽溫需通過模擬過熱設備特點PTn產生變量，在PID調節(jié)設備設定值的回路和經過調節(jié)因子相乘具體出口汽溫互相抵消。若是所模擬的過熱器特征PTn，需要充分接近過熱器的具體特性，需要在整體動態(tài)化調節(jié)中設定值的回路基本保持恒定，系統(tǒng)的調節(jié)功能非常穩(wěn)定。同時為了避免汽溫太低造成過熱器內進水，需運用減溫水附近壓力測點相應對的飽和度加上裕量當做出口汽溫的設定值下限。

4 結語

總之，本文就控制水煤比例與過熱設備控制減溫水在超超臨界設備組在控制汽溫當中發(fā)揮的一定作用，著重對校正中間點溫度思想控制水煤比例粗調的汽溫方法與物理過程控制減溫水細調汽溫方法。上述兩類方案已在660MW×2超超臨界設備組，當AGC運營方法中，已具備長時間承受商業(yè)運營以及復雜工況方面的考驗，主蒸控制其溫度品質完全符合機組的安全性與經濟運行的穩(wěn)定性需要。

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