火电厂锅炉主蒸汽温度控制通常采用串级调节、导前微粉调节或带有超前信号微分功能的串级调节，本文深度分析锅炉主蒸汽温度控制干扰因素并提出解决方案，帮助大家改善火电厂中间仓储锅炉主蒸汽温度控制效果。
1、锅炉主蒸汽温度控制采用串级调节或导前微分调节
1、1 串级调节系统
在一些大容量的机组中，喷水减温器后还有比较长的一段加热管道，锅炉能量传导给喷水后温度后，要经过较长一段时间波动状况才能反映到主汽温度,因而用串级调节系统比较好。在串级调节系统中，超前信号固然重要，但是喷水减温后还有很大一段受热面，主回路的调节作用也非常重要，所以，往往大部分电厂都采用主信号和超前信号作用稍微均衡的调节方式。
但是，也不排除一些机组喷水减温后受热面较短、或者超前信号与主信号之间的波动传递趋势时间间隔较短的情况。这个情况下，当燃烧扰动到来的时候，超前信号作用因为不是特别突出，故而大超前信号而带来的减温水流量的调节作用就较小，等到主信号进行调节的时候，就有可能造成调节滞后，使得温度波动比较大。解决办法就是：减弱主信号的作用，增强超前信号的作用。
因为烟风挡板调节再热的时候，势必会影响烟道内烟气的流动情况。烟气流动被烟风挡板干扰后，要先干扰主汽温度，然后才会干扰主汽温度的超前信号。这时候如果超前作用强、主信号作用弱，就有可能造成温度波动比较大。
所以，在加强超前作用的同时，还要管住延期扰动带来的主信号波动状况，综合衡量，才能够提高总体调节品质。
1.2 导前微分调节系统
在一些小锅炉中，锅炉蓄热能力小，如果喷水减温和主信号之间受热面进一步缩短，超前信号和主信号波动间隔时间减小，用串级调节系统就有可能存在局限。这时候，导前微分调节系统的重要性可能会增强了。导前微分调节系统可以充分考虑超前信号带来的影响，因而，超前作用得以大大加强。但是，如果微分时间太短，会造成PID输出频繁波动，实际运用过程中，要小心执行机构频繁动作，烧坏电机。
3.3 带有超前信号微分功能的串级调节系统
如果在串级和导前微分作用之间不大容易取舍的话，我们可以综合两方面的特点，做一个带有超前信号微分功能的串级调节系统。也即用串级调节系统，但是对超前信号进行微分运算。在实际调试过程中，如果想要纯粹的导前微分功能，可以把副PID 设为纯比例作用；如果想要纯粹的串级系统，可以把微分参数设为0。当然还有第三种选择：导前微分串级调节系统。
2、排除燃烧干扰
燃烧干扰是主汽温度控制中最常见、最大、也是最难以消除的干扰。传统上，解决这个问题，需要把燃烧带来的干扰进行分类，大致有如下几类：①烟气流动干扰；②燃料量干扰；③煤质干扰；④制粉系统启停。
当然烟气流动干扰不仅仅与燃烧有关系，还有可能是烟风挡板开度的扰动、锅炉受管道蒸汽吹灰等因素，这里暂且不考虑其他因素。
有这么多影响因素，我们不能针对每一项扰动因素都制定一项应对策略。那样控制策略过于复杂，参数整定就非常麻烦，并且可能存在各扰动因素互相影响的情况，实际控制效果不见得就好。我们的目的是，在所有扰动因素中，寻找一个具有代表性的物理量。这个物理量既能代表各种扰动因素，又能够比喷水后汽温更能超前的反映汽温的变化趋势。
所有以上4条其实都跟锅炉受热面热交换有关系。在不考虑蒸发量、给水量的时候，蒸汽吸热量的改变应该首先引起压力的变化。我们用汽包压力的微分代替锅炉能量变化的趋势。锅炉能量传递给锅热器的时候，首先要反映到汽包压力上，然后才会逐渐改变汽温。以汽包压力的微分作为主汽温度自动的前馈信号，做一个串级调节系统，取得良好的实际效果。
3、排除机组负荷干扰
机组负荷干扰也会影响到汽温控制。负荷扰动也会影响到汽包压力，用汽包压力的微分作为前馈信号，对汽温控制有一定的效果，但是有些机组效果不大明显。如果一些机组因为负荷干扰使得主汽温度波动比较大的话，我们可以再增加一个前馈信号，用速度级后压力或者干脆用汽机负荷来参与控制。
需要注意的是，一定要考虑到负荷信号和蒸汽压力之间的关系。一般都认为两个都可作为正作用加入到温度控制的前馈中，这个看法可能存在些问题。具体应用过程中，大家可以对此予以关注，最终会取得不错的控制效果。
4、解决执行机构传动问题
执行机构传动问题包括：执行机构存在空行程；执行机构存在回差；阀门线性不好；阀门线性随时间的推移改变甚至恶化。所有这些问题都可以用一个方案解决：加入减温水流量反馈。PID调节器的控制结果最终都去控制减温水，改变减温水流量，只要流量不改变，阀门就一直动作下去；如果阀门流量改变过大，就驱动执行机构回调。
5、PID参数整定
PID参数整定是一个调节系统好坏的保证。
5.1 串级调节系统的参数整定
要注意主副PID之间的侧重关系。如果要加强主调的作用，可以增强PID1的比例作用。如果要强调超前作用，可以增强PID2的比例作用。不管哪一种方法，PID2的积分作用可以减弱甚至忽略。PID1的积分作用应该比比例作用稍弱，以能消除静差为宜。
5.2 导前微分的参数整定
注意微分时间的使用，可以消除因微分作用带来的执行机构的频繁波动。微分时间增大可以消除执行机构频繁动作，但是微分的超前作用会在一定程度上被削弱。微分时间减小，超前作用增强，但是执行机构可能会有抖动。需要在超前性和稳定性之间作一个综合衡量。
5.3 带导前微分的串级调节系统
导前微分串级调节系统需要注意的是：PID的测量值围绕在0左右波动，不大容易进行曲线观察。我们可以在微分作用以后叠加一个常数，这个常数不参与运算，可以方便对曲线进行观察。
5.4 带汽包压力微分前馈的调节系统的整定
如果汽包压力微分参数整定合适，该系统十分好用。需要注意的是，汽包压力微分已经进行了调节，喷水后温度前馈可能因二次调节造成震荡。这时候应该适当减弱副调作用。
5.5 带减温水流量反馈的调节系统的整定
该系统的整定稍微特殊，下面一一列举。
流量系数：流量系数关系到流量反馈系统能不能投入的问题，所以很重要。流量系数过大，会造成副回路的PID反复震荡；系数过小，会造成反馈不足。应该予以重视。
副调的积分时间：副调的积分时间我们可以设得很短，即积分作用设得很强。只要副调的PID输入e不等于0，就要积分下去，直到e=0为止。
副调的PID死区：因为副调的积分作用非常强，那么就有可能使得执行机构不停地动作，从而烧坏电机。为此，我们可以给副调的PID输入偏差设置死区，以抑制震荡。
如果这些措施在主汽温度中都能够得到施行，那么火电厂中间仓储锅炉的主汽温度控制会得到很大改善。总结起来，其实并不复杂。控制冲量共包括：主汽温度、喷水后温度、汽包压力、减温水流量、负荷这5个信号也不一定全部使用，要看每台锅炉遇到什么情况。
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