态时等于给定值。再热蒸汽的特点在电力工业的长期发展过程中，通过蒸汽的初参数不断变化来提高电厂的循环热效率。但蒸汽温度的进步提高受到高温钢材的限制，现大多数电站锅炉的过热汽温维持在度的水平，仅提高压力而不相应的提高过热蒸汽的温度，会使蒸汽在汽轮机内膨胀终止时的湿度过高，从而影响汽轮机的安全运行。再热循环的利用方面可以进步提高循环的热效率采用次再热可使循环效率提高，二次再热可提高，另方面可以把汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。蒸汽参数的提高使水的蒸发热减少，过热热增加，使锅炉受热面的布置发生变化，为增加炉内吸热量，在炉内除布置蒸发受热面外，还要布置过热受热面，因此再热器的低温级在炉内以壁式再热器或屏式再热器形式存在，高温再热器般采用对流式。由于再热器是加热压力较低的蒸汽，且所加热的蒸汽为在高压缸内作功的蒸汽，故与过热蒸汽相比有以下特点再热器的工作条件较差由于再热蒸汽压力低，在相同的蒸汽流速下，管内壁对再热蒸汽的放热系数比过热蒸汽小得多对于铁岭发电厂亚临界压力锅炉，在额定工况时的再热蒸汽放热系数仅为过热蒸汽的左右，所以再热蒸汽对管壁的冷却能力差，即在受热面负荷相同的情况下，管壁与蒸汽间的温差较过热器大。再热器系统的阻力对机组的热效率有较大影响再热器的位置使该系统的阻力对蒸汽在汽轮机内的有效焓降有很大影响，从而使热耗和热效率相应减小，降低阻力既降低流速又会使通流面积过大，金属耗量加大。再热器对汽温偏差比较敏感因蒸汽比热随压力降低而减少，再热蒸汽的压力远比过热蒸汽低，所以在相同的热偏差条件下，在偏差管与平均管的焓增差相同的情况下，所引起的出口汽温偏差比过热蒸汽大。从改善热偏差的角度看，应在再热器系统中增加混合交叉次数，但要考虑流动阻力加大的负面影响，铁岭电厂仅在低温再热器和高温再热器间采用次交叉换热。运行工况变化对再热汽温影响较大当运行工况变化时如锅炉出力过量空气系数火焰中心位置等将使受热面的吸热量及蒸汽的焓增发生相应的变化，从而使出口汽温的变化，在焓增相同的情况下，再热汽温的变化量要比过热蒸汽大。运行方式对汽温的影响较大再热器般安装在以对流热交换为主的锅炉烟道内，所以再热汽温受烟气流量及烟温的影响较大，同时再热汽温又受汽轮机高压缸排汽压力和温度的影响，对定压运行而言这种影响很大，变压运行时由于调门处于全开或部分全开，使流量温差等因素均有利于维持主汽温和再热温度，故温度变化较小。当定压运行时，般负荷每降低，再热汽温降低近度。再热蒸汽温度的影响因素影响再热蒸汽温度的因素很多，例如机组负荷的大小，火焰中心位置的高低，烟气侧的烟气温度和烟速烟气流量的变化，各受热面积灰的程度，燃料送风和给水的配比情况，给水温度的高低，汽轮机高压缸排汽参数等，其中最为突出的影响因素是负荷扰动和烟气侧的扰动。由于再热蒸汽的汽压低，重量流速小，传热参数小，所以再热器般布置在锅炉的后烟井或水平烟道中，它具有纯对流受热面的汽温静态特性单位重量工质的吸热量随负荷的下降而降低。而且，当机组蒸汽负荷变化时，再热蒸汽温度的变化幅度比过热蒸汽温度的变化幅度要大，上例如，机组负荷降低时，再热蒸汽温度下降，差不多是负荷每降低再热蒸汽温度下降。因此，负荷扰动对再热汽温的影响最为突出。由于烟气侧的扰动是沿整个再热器管长进行的，所以它对再热蒸汽温度的影响也比较显著。但烟气侧的扰动对再热蒸汽温度的影响存在着管外至管内的传热过程，所以它的影响程度次于蒸汽负荷的扰动。再热蒸汽温度控制的方法手段再热汽温的控制般以烟气侧控制为主要控制手段，可采用的烟气控制方法有改变烟气再循环流量变换烟气挡板位置来改变通过再热器的烟气分流量改变燃烧器的倾斜角度来改变火焰中心位置采用多层布置圆型燃烧器等。此外，还可以采用微量喷水和事故喷水来配合减温。采用烟气再循环控制再热汽温的自动控制系统烟气再循环法是利用烟气再循环风机，将部分烟气从省煤器后抽出，再从炉底冷灰斗外送入炉膛，形成再循环烟气流量。低温烟气送入炉膛底部可降低炉膛温度，以减少炉膛的辐射传热，从而提高炉膛出口烟气的温度和流速，使再热器的对流传热加强，达到调温的目的。例如，当负荷降低而使再热汽温降低时，可通过开大再循环风机的出口挡板来增加再循环烟气的流量，使再热汽温升高，烟气再循环装置如图所示。烟气再循环对主汽温产生正向影响，即调高再热汽温时，同时主汽温度升高。另外，烟气再循环对主蒸汽压力和蒸汽流量也要造成扰动，如图所示。若由于种原因使再热汽温升高，这时起升温作用的烟气再循环装置显然是不需要投入的，只能用事故喷水进行再热汽温控制。当再循环设备停用时应自动打开热风门，引入压力稍高的热风将炉膛烟气封锁，以防止高温炉膛烟气经挡板缝隙倒流入再循环烟道而烧坏设备。总之，采用再循环烟气控制再热汽温的优点是反应灵敏，调温幅度大缺点是设备结构较复杂，且易造成对其他参数的扰动。另外，再循环风机工作条件恶劣，容易磨损和腐蚀，风机增加了长用电消耗。图烟气再循环示意图图烟气再循环对其他参数的影响图利用烟气再循环的再热汽温汽温控制系统采用烟气再循环控制再热汽温的自动控制系统如图所示。该系统工作原理如下再热汽温在比较器内与给定值由产生比较，当汽温低时，偏差值为正信号，此信号进入调节器，其输出经执行器去控制烟气挡板开度，增大烟气再循环量，以控制再热汽温。在加法器中引入了送风量信号作为比值控制信号，送风量反映了锅炉负荷大小，同时能提前反映汽温的变化。当增加时，汽温升高，故按负向送入调节器。函数模块是用来修正风量和再循环烟气量的关系的，风量增加时，相应的烟气再循环量应减少，乘法器采用烟温信号修正再循环烟气量。当再热蒸汽超温时，比较器输出为负值，输出负信号直至关紧烟气再循环挡板，烟气再循环失去调温作用。同时，比较器的输出通过反相器，比例偏置器去喷水调节器，开动喷水调节阀去控制再热汽温，负汽温偏差信号经反相器去偏差报警器，实现超温报警，同时继电器打开热风门，用热风将循环烟道堵住，防止因高温炉烟倒流入再循环烟道而烧坏设备。当再热汽温恢复到给定值时，比较器输出为零，关死喷水门，偏差报警信号通过继电器关闭热风门，烟气再循环系统重新投入工作。采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统此控制方案也可称之为旁路烟道法，即通过控制烟气档板的来改变流过过热器受热面和再热器受热面的烟气分配比例，从而达到控制再热汽温的目的。烟气挡板在炉内的布置情况如图所示。采用这种方法时，锅炉的尾部烟道分为两部分，在主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器，烟气挡板布置在烟温较低的省煤器下面。采用烟气挡板调温的优点是设备结构简单操作方便缺点是调温的灵敏度较差调温幅度也较小。此外，挡板开度和汽温变化也不成线性关系。为此，通常将主旁两侧挡板按相反方向联动联接，以加大主烟道的烟气量的变化和克服挡板的非线性。图烟气挡板在烟道内布置示意图当采用改变烟气流量作为控制再热汽温的手段时，控制通道的迟延和惯性较小，因此原则上只需采用单回路控制系统控制再热汽温。考虑到负荷变化是引起再热汽温变化的主要扰动，把主蒸汽量负荷作为前馈信号引入控制系统将有利于再热汽温的稳定，图给出了改变烟气挡板位置控制再热汽温的种方案。其工作原理如下正常情况下即当再热汽温处于给定值附近变化时，通过改变烟气挡板开度来消除再热汽温的偏差，蒸汽流量作为负荷前馈信号通过函数模块去直接控制烟气挡板。当的参数整定合适时，能使负荷变化时的再热汽温保持基本不变或变化很小。反相器用以使两个挡板反向作用。喷水减温调节器也是以再热汽温作为被调信号，但此信号通过比例偏置器被叠加了个负偏置信号它的大小相当于再热汽温允许的超温限值。这样，当再热汽温正常时，喷水调节器的入口端始终只有个负偏差信号，它使喷水阀全关。只有当再热汽温超过规定的限值时，调节器的入口偏差才会变为正，从而发出喷水减温阀开的指令，这样可防止喷水门过分频繁的动作而降低机组热经济性。图采用烟气挡板控制再热汽温的系统当采用改变烟气流量作为控制再热汽温的手段时，控制通道的迟延和惯性较小，因此原则上只需采用单回路控制系统控制再热汽温。考虑到负荷变化是引起再热汽温变化的主要扰动，把主蒸汽量负荷作为前馈信号引入控制系统将有利于再热汽温的稳定，图给出了改变烟气挡板位置控制再热汽温的种方案。其工作原理如下正常情况下即当再热汽温处于给定值附近变化时，通过改变烟气挡板开度来消除再热汽温的偏差，蒸汽流量作为负荷前馈信号通过函数模块去直接控制烟气挡板。当的参数整定合适时，能使负荷变化时的再热汽温保持基本不变或变化很小。反相器用以使两个挡板反向作用。喷水减温调节器也是以再热汽模拟仿真曲线图由仿真图Ⅰ可知，再热汽温控制系统的被控对象的动态特性为有自平衡能力对象，就是指在阶跃输入扰动下，不需要外加调节作用，调节对象的被调量经过段时间后能自己稳定在个新的平衡状态。原理方框图如下调节器采用比例积分调节器图比例积分方框图⒈比例积分调节器调节器所谓比例积分调节器是指具有比例调节作用和积分调节作用的调节器，它的被控对象的传递函数为式控制器的传递函数为式式中为比例增益为比例带为比例时间。比例积分调节器有和两个整定参数。当为∞，比例积分调节器就成为比例调节器当为时，比例积分调节器就成为积分调节器。在比例积分调节器中，当改变比例带的数值时，既改变比例作用，也改变积分作用，而两个作用的比值则不变改变的数值，只是改变积分作用的大小，从而改变了调节器中比例作用和积分作用的相对大小。由仿真图Ⅰ与仿真图Ⅱ比较，在被控对象相同，比例带不变的情况下，积分时间对恒值控制系统阶跃响应的影响。增大值使积分作用相对减弱，也削弱振荡倾向，使控制系统的稳定性增强，动