循环流化床锅炉主蒸汽温度控制系统实例

本节介绍国产300MW 循环流化床锅炉的主蒸汽温度控制系统图。该机组的蒸汽系统有四段过热器和两段再热器，其中左右侧低温过热器和左右侧高温再热器布置在该锅炉的两台外置床内，左右侧有两级中温过热器布置在该锅炉的另外两台外置床内，高温过热器和低温再热器布置在尾部烟道。从旋风分离器返回的高温物料经开度可调整的锥型阀进入外置床，与外置床中布置的过热器（再热器）进行换热，从而提高蒸汽温度。过热蒸汽系统共有三级减温器。第一级布置在低温过热器和第一级中温过热器之间，第二级布置在两级中温过热器之间，第三级布置在高温过热器之前。同四级过热器均分左右两侧一样，各级减温器也分左右两侧。

由于减温器流程过长，因此设计的主蒸汽温度控制系统分为三段。一级喷水减温控制采用串级控制系统，主调节器控制第一级中温过热器出口与第二级中温过热器入口的温差，副调节器控制一级喷水减温器出口温度。二级喷水减温控制同样采用串级控制系统，主调节器控制第二级中温过热器出口温度，副调节器控制第二级中温过热器入口温度。为了防止过量喷水，对副调节器的设定点进行了最低温度限制，由汽包压力得到的饱和蒸汽温度加上一定的过热度作为该限制值。

第三级汽温控制系统是三段温控系统的最重要的一段，其被调量为高温过热器的出口温度，这个温度是锅炉的蒸汽负荷参数。图5-15给出的就是第三级喷水减温控制系统。

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图5-15　左侧第三级喷水减温控制系统

从图5-15可以看出，第三级控制系统同样采用串级控制系统的结构。以高温过热器出口温度的三个热电偶测点输出值通过“三选中”模块所得的值作为控制系统被调量，以高温过热器进口温度作为内回路反馈，控制器输出改变三级喷水电动调节阀1开度来调节减温水量。主调节器的设定值由锅炉蒸汽负荷来确定，若是蒸汽流量测点出现问题，设定值切换为人工设定。副调节器的设定值由主调节器的输出来确定。

由于高温过热器布置在锅炉的水平烟道内，烟气流动工况比较复杂。若是烟气流场不均匀，容易造成两侧高温过热器出口温度产生热偏差。为了尽量保证主蒸汽温度的均匀性，将两侧高温过热器的出口温度的偏差信号引入控制系统中。该偏差信号通过一级PID 控制器产生额外的控制信号，将该信号叠加到主调节器的输出上。若是左侧高温过热器的出口蒸汽温度高于右侧，则再增加左侧的喷水量，反之亦然。