③ 过热蒸汽系统控制：主要使过热器出口温度保持在允许范围内，并保证管壁温度

不超过工艺允许范围；

④ 锅炉水处理过程：主要使锅炉给水的水性能指标达到工艺要求。

1.2 蒸汽过热系统的控制

蒸汽过热系统则是锅炉系统安垒正常运行，确保蒸汽品质的重要部分。本设计主要

考虑的部分是锅炉过热蒸汽系统的控制。

蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器。控制任务是使过热器出口温度

维持在允许范围内，并保护过热器时管壁温度不超过允许的工作温度。

过热蒸汽温度过高或过低，对锅炉运行及蒸汽用户设备都是不利的，过热蒸汽温度

过高，过热器容易损坏，汽轮机也因内部过度的热膨胀而严重影响安全运行；过热温度
过低，一方面使设备的效率降低，同时使汽轮机后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片磨损，
所以必须把过热器出口蒸汽的温度控制在规定范围内。

 

锅炉过热蒸汽系统主要由一级过热器、减温器和二级过热器组成， 在锅炉生产过程

中，过热蒸汽温度是整个汽水通道中最高的温度。过热器温度过高将导至过热器损坏，
同时还会危及汽轮机的安全运行。过热器温度过低则将使设备效率降低，影响经济指标。

影响过热蒸汽温度的因素很多，其中主要的有：过热器是一个多容且延迟较大的惯

性环节，设备结构设计与控制要求存在若矛盾，各种扰动因素之闻相互影响，如蒸汽量、
燃烧工况、锅炉给水温度、进入过热蒸汽的热焓，流经过热器的烟气温度及流速的变化等。
而对各种不同的扰动，过热蒸汽温度的动态特性也各不相同。因此，过热蒸汽温度控制
的主要任务就是：

(1) 克服各种干扰因素，将过热器出口蒸汽温度维持在规定允许的范围内，从而保

持

蒸气品质合格：
(2) 保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。
本设计主要以控制减温水流量的变化来阐述对过热蒸汽温度的自动调节。

2 控制原理简介

随着控制理论的发展，越来越多的智能控制技术，如自适应控制、模型预测控制、模

糊控制、神经网络等，被引入到锅炉过热蒸汽温度控制中。但这些控制技术主要是为了改
善和提高控制系统的控制品质，并没有从引起过热蒸汽温度波动的源头入手。通常，烟
气温度过高是引起过热蒸汽温度过高的主要原因。一般，过热蒸汽温度在烟气扰动下延
迟较小，而在减温水量扰动下延迟较大，这种特性将使过热蒸汽温度的控制滞后。

2.1 控制方案选择

2.1.1 单回路控制方案

在运行过程中。改变减温水流量，实际上是改变过热器出口蒸汽的热焙，亦改变进

口蒸汽温度，如下图所示。从动态特性上看，这种调节方法是最不理想的，但由于设备
简单，因此，应用得最多。

减温器有表面式和喷水式两种。减温器应尽可能地安装在靠近蒸汽出口处，但一定

要考虑过热器材科的安全问题，这样能够获得较好的动态特蛀。但作为控制对象的过热

III