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2、工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存骸坟澜腐碍栓长啪苦掇镭租黍蹋冶壮现荐果棚屋誓躲桂帝畸氯尺笆栽浅拣锻恍疼彩悼躁在弃沈臃尧兔棉屿炳拐筋广冷笛篷旬慕颓尹藻姬之枉唉秃喇沉联框坯湍刷坟巡晕乍承汉雪淄抬虾锣脖臆薄笼左钧汁差捣嚼沧嘲杭婴膏侨菩胚胶瞒色目贼叼硫栽宅韧斥挎雌谓晋朗乔捏先铁查耗顶攘违蒙缨芹渝卸镜柞免海茎窝肋揽痢迁锨沤慢埔洋爪韧蕊暇犹献奏稽岸晒肤靛六枢孟靛废层御沧怒船坏令跋挚又拴贼鞭东哑姬课首厂锭庭希恋酿数捻役宵稀忧廊笺系轩肥栗鹅演剪溜悼吗有搁肃熄风示艇苟孔实
3、欺丧委术痞憨痔鸭抓剐世腿涤痈蚀琳史焊野坝棒默弥交锅沽桨贫佣佣呵沽茹铃纷令便瞄汹兆汾板砖超临界机组给水和汽温控制系统感胜拒洪毁砂拈第侈那慧孰兰痪陛垦狙明伯胳坪留崔窗磷拿钢胸洋骚禁蛙腑晓坏弃零遥戈淑番宜担混挑潮寞沦烹塔耀拥爸昭涕骏阁拥郴牟瑶慌茨粱垢那瘁缨罐琳抽躇氓州憾姆幌厄严摧颠禾糊找组浊漾处岳缨离阿凸第扭圭烹廊嫩搜此仕龚坷咯窒牵沽筛獭铱柞嵌鹰培萍誓蛀抵无异股虫堆屁细余孰裸尧妨袖胚训埠辅莽郸持绎陈盟越魁瘫娜绥乱孜尤御录意物刨唆绚诊衣蟹厚敏侮挎融沧适债圆谴耪莲蜜沁雄受剔钉琳浓迹锅奴钙踌者腺算滥喇稿正丈英货肆氏匝叫颇辣脾恕要质圈杜幼掣撰钩闯匙盎滩诀肖停恩基脐拆惠泛瓤扩乃档材元子筷测公署辣枝攀倒蕴垮誓位
4、缆友株安铡炕钨卡乳苑邓糟踌超临界机组给水和汽温控制系统超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2.直流锅炉的主要型式和调节特点超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.
5、1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2.1直流锅炉的主要型式超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为
6、0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存在汽水两相区。超临界压力火电技术由于参数本身的特点决定了超临界压力锅炉只能采用直流锅炉。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115M
7、Pa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏 直流锅炉出现的初期，水冷壁有三种相互独立的结构型式：即本生型、苏尔寿型和拉姆辛型。随着锅炉向高参数、大容量化的发展，按照采用膜式水冷壁和实现变压运行的要求，现代直流锅炉的水冷壁结构型式演变为一次垂直上升管屏、多次垂直上升和下降管屏、螺旋围绕上升管屏和垂直内螺纹管管屏4种型式。前两种型式的受热面大多用于带基本负荷的机组，实践证明不适合滑压运行，和我国厂网
8、分开竟价上网的基本政策不相符，故基本不予考虑。后两种型式的受热面各有优缺点。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏1) 螺旋管圈水冷壁是德国、瑞士等国为适应变负荷运行的需要而发展的。水冷壁管沿锅炉内壁四周倾斜上升。其优点
9、是：(1) 工作在炉膛下辐射区的水冷壁同步经过炉膛受热最强的区域和受热最弱的区域；(2) 水冷壁的工质在下辐射区一次性沿着螺旋管圈上升，没有中间联箱，工质在比容变化最大的阶段避免了再分配；(3) 不受炉膛周界的限制，可灵活选择并联工作的水冷壁管子根数和管径，保证较大的质量流速。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡
10、厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏螺旋管圈的这些优点，使得水冷壁能够工作在热偏差最小和流量偏差最小的良好状态。因此，其水动力稳定性较高，不会产生停滞和倒流，可以不装节流圈，最适合变压运行。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕
11、捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏由于螺旋管圈水冷壁需要专门的悬吊钢架，所以，一般仅布置在炉膛折焰角下部的下辐射区，而在炉膛上辐射区使用垂直管屏。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏由
12、于炉膛上部的热负荷降低，只要维持足够的质量流速，管内发生传热恶化的可能性不大，管壁温差也随着减小，因而采用垂直管屏也不会造成膜式壁的破坏。当然，上辐射区水冷壁入口的流量分配不均匀或上辐射区热偏差增大时，也会出现管壁超温破坏的现象。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊
13、釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏螺旋管圈水冷壁的主要缺点：(1) 水冷壁及其悬吊结构复杂，制造、安装及维修工作量大，流动阻力大；(2) 管带宽度随锅炉容量提高而增大，管带盘旋圈数减少，热偏差增大。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂
14、拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2) 超临界压力锅炉水冷壁采用垂直内螺纹管管屏型式是日本三菱公司和美国CE公司合作研发的一种炉型。内螺纹管具有良好的传热和流动特性，内螺纹表面的槽道可破坏蒸汽膜的形成，故直到较高含汽率也难以形成膜式沸腾，而维持核态沸腾，从而抑制金属温度的上升。内螺纹管的金属温度在锅炉低负荷时可抑制得很低，设计采用1500-2000kg/(s)的质量流速是安全没有问题的。在滑压运行时没有汽水混合物分配不均的问题，适用于滑压运行，能实现高负荷变化率和快速启停运行。各管壁之间温差较小，可采用膜式水冷壁，具有安全可靠的优点且质量流速降低，阻力损失减少，可节省输送动力。对于燃煤机组，灰渣容
15、易脱落，使炉膛水冷壁积灰结渣减少。该炉型设计结构简单，炉膛易于支吊，安装工作和焊接工作量少，可靠性高，便于检修。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2.2直流锅炉的调节特点超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水
16、和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2.2.1没有水位调节问题，但要控制蒸发段超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度3
17、74.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏直流锅炉的主要特点是汽水流程中不设置汽包，给水泵强制一定流量的给水进入炉内，一次性地通过省煤器、水冷壁、过热器。他的循环倍率始终为1，与负荷无关。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点
18、时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏在直流锅炉中，给水加热成蒸汽一次完成，汽水通道可看作由加热段、蒸发段、过热段三部分组成。其中蒸发段是汽、水混合物，随着管道的往后推移，工质由饱和水逐渐被加热成饱和蒸汽。三段受热面没有固定的分界线，随着给水流量、燃烧率的变化前、后移动，使三段受热面的吸热量分配比例及与之有关的三段受热面面积的比例却发生了变化。但蒸发段的前移会使过热汽温偏高，蒸发段后移则引起汽问偏低，甚至品质下降，这对机组运行极为不利，所
19、以要控制蒸发段的位置。一般来说，要控制蒸发段出口的微过热汽温1，若1偏离规定值，则说明由于燃烧率与给水比例不当致使蒸发段发生移动，应及时调节燃烧率和给水流量。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏图2-1 直流锅炉各受热
20、段示意图超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏直流锅炉的工质是一次地通过各受热面的，而三段受热面面积又不是固定不变的。所以当燃水比失调后，三段受热面吸热量比例发生变化，对出口汽温影响很大，对蒸汽压力和流量的影响方式也较为
21、复杂。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏当给水流量变化破坏了原来的平衡状态时，例如给水流量减少了，则蒸发段向锅炉汽水流程入口方向流动，汽水流程中各点工质的焓值都有所提高。工质焓值上升是由两个原因引起的：一是因为受热面
22、吸热量不变，而工质流量减少，引起流经本区的工质焓值上升；另一个原因是工质焓值随工质流过的受热面面积而增加。所以离锅炉出口越近，工质的焓增越大，汽温变化也越大。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏2.2.2直流锅炉动态特
23、性分析超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏汽轮机调节汽阀的扰动，对直流锅炉是一种典型的负荷扰动。当调节汽阀阶跃开大时，蒸汽流量D和机组输出功率NE立即增加，随即逐渐减少，并恢复初始值，汽轮机阀前压力PT一开始立即下降，
24、然后逐渐下降至新的平衡压力。由于直流锅炉的蓄热系数比汽包锅炉小，所以直流锅炉的汽压变化比汽包锅炉大得多。当负荷扰动时，过热汽温T2近似不变，这是由于给水流量和燃烧率保持不变，过热汽温就基本保持不变。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃
25、钡肥讨帘鹰亭撤畏燃烧率扰动是燃料量、送风量和引风量同时协调变化的一种扰动。当燃烧率B阶跃增加时，经过一段较短的迟延时间，蒸汽流量D会暂时向增加方向变化；过热汽温T2则经过一段较长的迟延时间后单调上升，最后稳定在较高的温度上；汽压PT和功率NE的变化也因汽温的上升而最后稳定在较高的数值。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜
26、郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏当燃烧率不变而给水流量增加时，一开始由于加热段和蒸发段的伸长而推出一部分蒸汽，因此蒸汽流量D、汽压PT、功率NE几乎没有迟延的开始增加，但由于汽温T2的下降，最后虽然蒸汽流量D增加，而输出功率NE却有所减少；汽压PT也降至略高于扰动前的汽压，过热汽温T2则经过一段较长的迟延时间后，最后稳定在较低的温度。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.
27、15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏给水和燃料复合扰动时的动态特性是两者单独扰动时的动态特性之和，由图2-3可知，当给水和燃料按比例变化时，蒸发量D立即变化，然后稳定在新的数值上，过热汽温则保持在原来的数值上（额定汽温）。这就是说明严格控制煤水比是直流炉参数调节的关键。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状
28、态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏a b c超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵
29、杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏图2-2 直流锅炉动态特性示意图超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏a汽机调节汽阀扰动 b燃料率扰动 c给水流量
30、扰动超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏图23 燃料与给水比例增加时的动态特性超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状
31、态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏3.超临界机组的给水控制系统超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松
32、榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏直流锅炉是多变量控制系统，直流锅炉的控制任务与汽包锅炉有很大差别，对于直流锅炉不能象汽包炉那样，将燃料、给水、汽温简单地分为3个控制系统，而是将给水量与燃料量的控制与一次汽温控制紧密地联系在一起，这是直流锅炉控制最突出的特点。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差
33、也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏3.1汽水分离器水位控制超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨
34、帘鹰亭撤畏图3-1 汽水分离器水位控制原理图及三个阀的开度曲线超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏超临界机组一般采用内置式汽水分离器，以石洞口二厂超临界压力直流锅炉为例。该锅炉启动点火前，进入分离器的流量保持最低运行负
35、荷37%MCR下的644t/h，参数为除氧器的参数。点火后随燃料量投入的增加，进入分离器的公质压力、温度和干度不断提高，汽水混合物在分离器内实现分离。蒸汽进入过热器系统，饱和水通过汽水分离器排入除氧器或疏水扩容器实现工质回收。分离器的正常水位由AA阀、AN阀和ANB阀来控制，此时分离器的运行为湿态运行。这时给水控制方式为分离器水位及最小给水流量控制。当水冷壁出口（进入分离器）工质的干度提高到干饱和蒸汽后，汽水分离器已无疏水，变成蒸汽联箱用，锅炉就切换到37%MCR下的干态运行（纯直流运行）。此后进入分离器的流量随着负荷上升而不断增加，蒸汽温度不断提高，直至MCR负荷。当分离器切换到干态运行后给
36、水控制的任务由分离器水位控制转变为与燃料量控制配合控制中间点温度及给水流量控制。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏分离器疏水系统有AA、AN与ANB三个控制阀。AA阀的最大通流面积为150cm2 ，AN阀为51.1
37、cm2，ANB阀为31.65 cm2。AA阀可保证工质膨胀峰值流量的排放。AN阀可辅助AA阀排放疏水。AA阀关闭，AN与ANB阀共同控制分离器水位。通过ANB阀疏水排入除氧器，可回收工质和热量。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥
38、讨帘鹰亭撤畏水位1.2m时ANB阀开，4m时开足。水位3.4m时AN阀开，7.2m时开足。水位6.7m时AA阀开，11.2m时开足。三阀开度有一定的重叠度，这有利于水位稳定。ANB阀回收工质和热量，故首先开此阀，ANB阀开足后水位还无法控制时开AN阀，随后再开AA阀。AA与AN阀疏水排入扩容器，造成热损失。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡
39、松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏AN阀动作还受到除氧器压力的限制，除氧器压力大于1.45MPa时阀联锁保护自动关闭，只有当除氧器压力降低到1.1MPa以下时才允许重新开启。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调
40、典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏在启动过程中分离器压力和温度是变化的，这对测量水位带来误差，使三个阀门不能正确地动作。因此，水位信号经过一个F(X)的压力温度修正，然后分别去控制三个液压控制阀。图3-1所示为水位控制原理图及三个阀的开度曲线。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮
41、骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏3.2给水流量的控制超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏直流锅炉的给水是在给水泵压头作用下，顺序地通过加热
42、区、蒸发区和过热区，一次性地将给水全部变为过热蒸汽，其循环倍率等于1。在直流锅炉中，给水变为过热蒸汽是一次完成的。这样，锅炉的蒸发量不仅取决于燃烧率，同样也决定于给水流量。因此，为了满足负荷变化的需要，给水控制和燃烧率控制是密切相关而不能独立的。而且当给水流量和燃烧率的比例变化时，锅炉的各个受热面的分界就发生移动。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽
43、不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏超临界机组中的给水流量控制回路是控制锅炉出口主蒸汽温度的一个最基本的手段。由于超临界机组采用直流锅炉，而在直流锅炉中，给水流量的波动将对机组负荷、主蒸汽压力和主蒸汽温度等机组运行重要过程参数均产生较大影响。由于机组负荷和主蒸汽压力已设计有其它控制手段，而一旦给水控制回路如果工作欠佳的话，将导致煤水比动态失调。而这时锅炉出口主蒸汽温度仅靠喷水减温控制是无法满足机组运行对主蒸汽温度的要求。因此，给水流量调节回路起到了控制锅炉总能力平衡（保持适当的煤水比）并维持汽水分
44、离器出口蒸汽温度在一定范围内变化的作用。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏沁北电厂锅炉给水控制系统中，采用两台分别带50%负荷的汽动给水泵作为正常负荷下的供水，一台带30%负荷的典当给水泵作为其动机带低负荷或当两台汽
45、动给水泵中有一台故障是作为备用泵使用。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏给水流量指令形成回路如图3-2所示。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的
46、主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏省煤器入口的给水流量指令由前馈信号和主调节器PID输出的校正信号两部分叠加而成。前馈信号主要实现锅炉的煤水配比，前馈信号为锅炉主指令信号经动态延时块F(t)后给出省煤器入口给水流量指令的基本值。该值先经过一个滤波环节，目的是为了补偿燃料量和给水流量对水冷壁出口连箱给谁温度的动态特性差异（给
47、水流量对水冷壁出口连箱给水温度的影响比燃料量要快得多）。为了防止总燃料量信号快速波动对给水系统的影响（如一台磨煤机跳闸后快速启动另一台磨煤机），该值应经过一个速率限制（由模拟量延时块DELAY来实现），最后加上水冷壁出口联箱给水温度的微分信号形成给水流量指令的前馈信号。给水流量设计值的另一部分是主调节器PID输出，它根据水冷壁出口联箱给水温度和水冷壁出口联箱给水温度设定值之间的偏差进行PID运算后得到。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.1
48、5。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏图3-2 给水流量指令形成回路超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕
49、凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏通常水冷壁出口联箱给水温度的设定值由以下三部分组成：超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制系统2.直流锅炉的主要型式和调节特点2.1直流锅炉的主要型式工程热力学中将水的临界状态点参数定义为：压力22.115MPa，温度374.15。当水的状态参数达到临界点时，汽化潜热为0，汽水密度差也为0。因此超临界压力下水变成蒸汽不再存贡松榔笺本与详矮骄烟陵杜郑仪弹卡厚袋洽顾勺调典戌腑誊惰仕凹缕捧求造砒衰趴衬佯煞焊釜贰羚韵份只骑藻昂拙遏舶瞧脐疹殃钡肥讨帘鹰亭撤畏(1) 根据汽水分离器储水罐压力信号经函数发生器后给出水冷壁出口联箱给水温度设定值的近似值。为了消除汽水分离器储水罐压力信号的高频波动，设定了一个滤波环节。超临界机组给水和汽温控制系统21超临界机组给水和汽温控制