1、 1 引 言 随着科学技术的发展，自动控制在现代工业中起着主要的作用，目前已广泛应用 于工农业生产及其他建设方面。生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳 动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是 20 世纪科 学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。可以说，自动化水平是衡量一个国 家的生产技术和科学水平先进与否的一项重要标志。 电力工业中电厂热工生产过程自 动化技术相对于其他民用工业部门有较长的历史和较高的自动化水平， 电厂热工自动 化水平的高低是衡量电厂生产技术的先进与否和企业现代化的重要标志。 本次毕业设计的主要是针对单元机组汽温控制系统的设计。 锅炉汽
2、温控制系统主 要包括过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节。 主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的 安全经济运行是非常重要的。 过热蒸汽温度控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在 允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温 度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以 至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。一般规定过热器的温度与规定值的暂时偏差 不超过10，长期偏差不超过5。 如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率，据估计，温度每降低 5， 热经济性将下降约 1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽温度升高，甚至使之带水， 严重影响汽轮机的安全
3、运行。一般规定过热汽温下限不低于其额定值 10。通常， 高参数电厂都要求保持过热汽温在 540的范围内。 由于汽温对象的复杂性，给汽温控制带来许多的困难，其主要难点表现在以下几 个方面： （1）影响汽温变化的因素很多，例如，蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空 气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。 （2）汽温对象具有大延迟、大惯性的特点，尤其随着机组容量和参数的增加， 蒸汽的过热受热面的比例加大，使其延迟和惯性更大，从而进一步加大了汽温控制的 难度。 （3）汽温对象在各种扰动作用下（如负荷、工况变化等）反映出非线性、时变 等特性，使其控制的难度加大。 2 第一章 汽温控制系统的组
4、成与对象动态特性 本章将以 330MW 的单元机组锅炉为例， 通过研究其高温、 亚临界压力、 中间再热、 自然循环、单炉膛前后对冲燃烧、燃煤粉汽包炉，且汽轮机为单轴、三缸、两排汽、 再热、凝汽冲动式，说明过热器与再热器在锅炉中的位置及布置情况，从而全面掌握 研究对象的生产过程，并熟悉其动态特性及分析影响汽温变化的各种因素。 1.1 过热器的分类及基本结构 1.1.1 过热器的分类 过热器可以根据它所采用的传热方式分为对流过热器、 半辐射过热器及辐射过热 器三种。对流过热器是放在炉膛外面对流烟道里的过热器，它主要以对流传热方式吸 收流过它的烟气的热量。 半辐射过热器也称屏式过热器， 一般放在炉膛上部出口附近， 它既吸收炉膛火焰的辐射热，又以对流方式吸收流过它的烟气的热量。辐射过热器是 放在炉顶或炉墙上的过热器，它基本上只吸收炉膛内火焰和烟气的辐射热。 现代大容量高参数锅炉的过热器主要由对流过热器，屏式过热器，包覆过热器， 顶棚过热器，联箱及减温器构成。制造它们的材料一般都是合金钢，有的还需用特种 钢来制造。 （1）对流过热器：布置在烟道内，依靠热烟气对流传热的过热器，称为
