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主汽壓力影響因素分析及解決方案影響主汽壓力穩定的因素很多，但是其中影響最大的是減溫水擾動，如果能把減溫水擾動對主汽壓力的影響消除，就能基本解決主汽壓力波動問題。本文設計了一個煤量前饋控制方案，通過減溫水流量變化來超前控制這一煤量前饋，提前消除影響主汽壓力波動的主要因素。

關鍵詞：減溫水；擾動；主汽壓力；煤量；前饋

案例背景介紹

1、前言

火力發電廠鍋爐在運行中，影響主汽壓力的因素很多，比如：一次風量、二次風量、爐膛壓力、氧量、給水流量、給水溫度、減溫水流量等。通過深入分析，發現減溫水流量對主汽壓力的影響更大，其它因素雖有影響，但不明顯。因此，抓住了影響主汽壓力的主要因素，就能夠實現對主汽壓力的精確控制。

減溫水的作用是控制主汽溫度，如果汽溫過高，將引起過熱器、再熱器、蒸汽管道以及汽輪機汽缸、閥門、轉子部分金屬強度降低，導致設備使用壽命縮短，嚴重時甚至造成設備損壞，因而汽溫過高對設備的安全是一個很大的威脅。而蒸汽溫度低將引起機組的循環效率下降，會使煤耗、汽耗、熱耗上升，嚴重時可能引起蒸汽帶水，給汽輪機的安全運行帶來嚴重危害。

為了防止鍋爐正常運行中的汽溫過高或過低，必須及時投入減溫水對主汽溫度進行調節，但減溫水投入後會導致主汽壓力的大幅波動，究其原因是分子是有間隔的，受熱後分子間隔變大。水受熱轉化成水蒸汽，水分子間的間隙變大，體積要增大上千倍，1克水（1cm³）沸騰變為同溫度的水蒸汽體積變為1676 cm³。

為確保機組參數在正常範圍，火力發電廠鍋爐在正常運行中，均需投入一定量的減溫水。減溫水投入後，其狀態經歷從未飽和水、飽和水、飽和蒸汽、過熱蒸汽的一系列變化過程，減溫水量變化對主汽壓力的影響，有一定的時延性。

鍋爐燃料量增加，主汽壓力、主汽溫度會升高，為確保主汽溫度在正常範圍，會增加減溫水量。減溫水吸熱變為水蒸汽，其體積會增加上千倍，進一步導致主汽壓力升高。同樣，燃料量減小，主汽壓力、主汽溫度降低，減溫水量減少，又會進一步導致主汽壓力降低。

機組運行中，主汽壓力是否穩定，是判斷自動調整品質的一個重要衡量標準。以往的機組協調控制，只是根據機組負荷、主汽壓力的變化，進行相應的控制，未考慮減溫水量對主汽壓力的影響。減溫水量變化較小時，其對主汽壓力的影響有限，可通過正常的壓力調整邏輯解決。當減溫水量變化較大時，其對主汽壓力的影響較大，會導致主汽壓力波動較大。

在機組自動控制過程中，為保證主汽壓力穩定，要充分考慮減溫水量變化對主汽壓力的影響。在減溫水量增加時，主汽壓力的變化趨勢如果是升高，則減少給煤量，主汽壓力的變化趨勢如果是降低，則無需調整給煤量；在減溫水量減少時，主汽壓力的變化趨勢如果是降低，則增加給煤量，主汽壓力的變化趨勢如果是增加，則無需調整給煤量。

因此在控制迴路中，要充分兼顧減溫水量和主汽壓力的變化趨勢，有針對性地採取措施，才能精確控制主汽壓力的波動。

2、減溫水前饋邏輯實現

如果能夠通過減溫水量的變化，設計一控制邏輯，當減溫水量大幅增加、壓力變化趨勢是增大時，前饋邏輯減小煤量；當減溫水量大幅減小、壓力變化趨勢是減小時，前饋邏輯增加煤量，提前對爐主控進行修正，就能夠大幅減小減溫水對主汽壓力的影響。