660mw超超臨界直流機(jī)組主汽溫控制系統(tǒng)研究 畢業(yè)論文

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1、660MW超超臨界直流機(jī)組主汽溫控制系統(tǒng)研究摘要主汽溫度是否穩(wěn)定是衡量鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)之一，它的高低直接影響鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。汽溫太高容易燒壞過(guò)熱器及損壞汽機(jī)的進(jìn)汽部件，過(guò)低則不僅會(huì)影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而且也會(huì)造成汽機(jī)末級(jí)蒸汽濕度過(guò)大而損壞葉片。因此，主汽溫調(diào)節(jié)對(duì)于電廠的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行十分重要。然而，影響主汽溫度的因素很多，例如蒸汽負(fù)荷、減溫水量、煙氣側(cè)的過(guò)?？諝庀禂?shù)和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽溫變化。汽溫對(duì)象通常都具有大延遲、大慣性的特點(diǎn)，尤其隨著機(jī)組容量和參數(shù)的增加，蒸汽的過(guò)熱受熱面相對(duì)于蒸發(fā)受熱面的比例加大，使其延遲和慣性更大，從而進(jìn)一步加大了汽溫控制

2、的難度。主汽溫控制系統(tǒng)是提高機(jī)組熱效率和保證機(jī)組安全運(yùn)行的重要組成部分。主汽溫度控制系統(tǒng)分燃水比控制系統(tǒng)和噴水減溫控制系統(tǒng)。燃水比控制系統(tǒng)作為整個(gè)汽溫調(diào)節(jié)的粗調(diào)節(jié)，將汽溫調(diào)節(jié)到一個(gè)中間溫度，然后再利用噴水減溫控制對(duì)主汽溫進(jìn)行細(xì)調(diào)節(jié)，最終將主汽溫調(diào)節(jié)到一個(gè)合適的范圍內(nèi)。燃水比控制系統(tǒng)通常采用單回路控制系統(tǒng)即可，而噴水減溫控制系統(tǒng)則采用一般串級(jí)pid控制系統(tǒng)或者串級(jí)pid+smith控制系統(tǒng)以求達(dá)到更好的控制品質(zhì)。通過(guò)仿真比較得出：串級(jí)pid+smith控制系統(tǒng)較常規(guī)串級(jí)pid控制系統(tǒng)在控制品質(zhì)上優(yōu)越了許多，能夠用于660MW超超臨界直流機(jī)組的主汽溫控制。關(guān)鍵詞：火電廠；主汽溫；

3、串級(jí)pid；smith控制21目錄摘要I1緒論11.1電力生產(chǎn)的重要性及意義11.2電力生產(chǎn)中主汽溫的重要性及意義12過(guò)熱器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性32.1過(guò)熱器的作用及結(jié)構(gòu)32.2過(guò)熱器的布置42.3過(guò)熱器的動(dòng)態(tài)特性42.3.1動(dòng)態(tài)特性和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系42.3.2幾個(gè)重要的參數(shù)介紹62.3.3簡(jiǎn)化傳遞函數(shù)和受熱面最宜長(zhǎng)度計(jì)算公式72.4影響汽溫變化的因素112.4.1蒸汽負(fù)荷變化對(duì)汽溫的影響112.4.2煙氣側(cè)擾動(dòng)對(duì)汽溫的影響122.4.3工質(zhì)側(cè)的擾動(dòng)對(duì)汽溫的影響133主汽溫控制系統(tǒng)153.1過(guò)熱汽溫控制的任務(wù)與對(duì)象動(dòng)態(tài)特性153.1.1過(guò)熱蒸汽控制的重要與任務(wù)153.1.2過(guò)熱蒸

4、汽溫控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性153.2超超臨界直流機(jī)組主汽溫控制特點(diǎn)173.3過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)的基本方案173.3.1燃水比調(diào)節(jié)系統(tǒng)173.3.2噴水減溫控制系統(tǒng)19結(jié)論21參考文獻(xiàn)22致謝23211緒論1.1電力生產(chǎn)的重要性及意義電力發(fā)展是國(guó)民生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，電力生產(chǎn)與人們的生活緊密不分，可以說(shuō)現(xiàn)代工業(yè)是高度依賴(lài)于電力的，所以要使國(guó)民經(jīng)濟(jì)能健康發(fā)展，電力供給是相當(dāng)重要的，更是是不可取代的。要保證電力質(zhì)量則是電力生產(chǎn)基地——電廠所必需具備的指標(biāo)。由于社會(huì)需求的電量越來(lái)越大，因此只有電廠也隨之加大其發(fā)電量，才能供應(yīng)龐大的電力需求市場(chǎng)，所以越來(lái)越多的電廠開(kāi)始應(yīng)用大容量大機(jī)組，以此來(lái)提高

5、電廠的發(fā)電量和發(fā)電效率。特別是現(xiàn)代電力，用戶(hù)用電是從電網(wǎng)獲得，而電網(wǎng)有一系列的大機(jī)組組成，大機(jī)組有容量大、效益高、污染小等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也給出了嚴(yán)格的要求，要求其發(fā)電質(zhì)量，而且也不能無(wú)故停電，如果在某一時(shí)刻因?yàn)殡娋W(wǎng)中的某一臺(tái)大機(jī)組突然停止發(fā)電，那么會(huì)引起電網(wǎng)大幅波動(dòng)，對(duì)電的質(zhì)量嚴(yán)重破壞，甚至造成電網(wǎng)的崩潰，后果難以估量[1]。所以現(xiàn)代大型機(jī)組的安全運(yùn)行顯得非常重要。1.2電力生產(chǎn)中主汽溫的重要性及意義從電廠的生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，火力發(fā)電廠是一個(gè)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為電能的一個(gè)基地。首先煤在鍋爐中燃燒，燃燒釋放的熱能傳遞給水冷壁中的水，水水冷壁中的水吸熱后變成高溫高壓的水蒸汽，水蒸

6、汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)做功，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。所謂電力質(zhì)量主要是指發(fā)電廠發(fā)出的電的多少必須滿(mǎn)足電網(wǎng)的負(fù)荷，而且頻率要求特別嚴(yán)格，汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)其轉(zhuǎn)速3000r/min，如果波動(dòng)量達(dá)到15%，則必須拉閘停運(yùn)，一旦出現(xiàn)這樣的情況就會(huì)像前面說(shuō)過(guò)的一樣發(fā)電機(jī)突然退出電網(wǎng)，直接威脅到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此要使汽輪機(jī)安全帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，就需要推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的工質(zhì)——水蒸汽要有嚴(yán)格的參數(shù)指標(biāo)。進(jìn)入汽輪機(jī)高壓高的蒸汽叫過(guò)熱蒸汽，這種蒸汽壓力大、溫度高，通常把這個(gè)溫度叫主汽溫度，簡(jiǎn)稱(chēng)主汽溫。主蒸汽溫度是否穩(wěn)定是衡量鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)之一，它的高低直接影響鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。

7、汽溫太高容易燒壞過(guò)熱器及損壞汽機(jī)的進(jìn)汽部件，過(guò)低則不僅會(huì)影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而且也會(huì)造成汽機(jī)末級(jí)蒸汽濕度過(guò)大而損壞葉片。因此，過(guò)熱溫度調(diào)節(jié)的主要任務(wù)是保證進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸做功的主蒸汽溫度在允許值范圍內(nèi)變化，并且使整個(gè)過(guò)熱器管路的金屬不被高溫?fù)p壞[2]。主汽溫控制系統(tǒng)是提高機(jī)組熱效率和保證機(jī)組安全運(yùn)行的重要組成部分，但由于影響汽溫的因素很多，造成主蒸汽溫度動(dòng)態(tài)特性具有延時(shí)長(zhǎng)，慣性大的特點(diǎn)，（特別是大單元機(jī)組）從而增加了控制難度。因此，必須通過(guò)采用先進(jìn)的控制策略來(lái)提高系統(tǒng)的控制品質(zhì)。下面以許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任