展有十分重大的意义。在火力发电厂中实现热力过程自动化后能使机组安全可靠经济地运行。实现热力过程自动化具有提高机组运行的安全可靠性提高机组运行的经济性减少运行人员，提高劳动生产率改善劳动条件等特点。在大型机组中，新蒸汽在汽轮机高压缸内膨胀做功后，需再送回到锅炉再热器中加热升温，然后再送人汽轮机中低压缸继续做功。采取蒸汽中间再热可以提高电厂循环热效率，降低汽轮机末端叶片的蒸汽湿度，减少汽耗等。为了提高电厂的热经济性，大型火力发电机组广泛采用了蒸汽中间再热技术。因此，再热器出口蒸汽温度的控制成为大型火力发电机组不可缺少的个控制项目。此外，再热气温如果控制不好，容易造成再热器高温腐蚀，以及联通管泄露等事故，所以再热气温的良好控制至关重要。电厂在数年的运行中，由于负荷变化频繁，直存在微量喷水减温器出口的再热蒸汽温度波动大的问题，出现的最大温度变化超过。由于再热气温完全依赖喷水减温调节，使减温器后的蒸汽过热度发生很大的波动，该点的蒸汽过热度最大变化是由快速降到接近饱和蒸汽温度。由于蒸汽温度变化大，且比较频繁，经常出现很大的温度变化率，这使该处的管道经常承受很大的交变热应力，尤其是内壁承受的热应力最大，这样经过定时间后，就会在管道的环向焊缝内侧产生裂纹，并逐渐向周围外侧扩散，再进步恶化就会影响锅炉的安全运行，后果严重,国内外现状及发展趋势国内背景火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之。大型火力发电机组在国内外发展很快，我国现以机组为骨干机组，并逐步发展以上机组。目前，国外已经建成单机容量以上的单元机组。单元发电机组是有锅炉汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。由于其工艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，有上千个参数需要监视操作或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，大型机组的自动化水平受到特别的重视。目前，采用以分散微机为基础的集散型控制系统，组成个完整的控制保护监视操作及计算等多功能自动化系统。我国自从年代发展等级的中间再热大型电站锅炉机组以来，紧接着有，的国产机组问世，年代又相继从国外引进各种以上的炉型，均无例外为中间再热机组，所以有关再热汽温调节问题也引起了锅炉界同仁的关注。国产锅炉的再热汽调温方式大致上经历了个发展阶段，即烟气再循环调温技术，早在年代上海锅炉厂生产的配机组的锅炉采用这技术，其中多数是燃煤机组。年代中尾部分隔烟道挡板再热汽调温方式得到锅炉制造厂的青睐。随后成立的北京巴威公司生产的和锅炉也采用了这种调温方式。年代后期随大型电站锅炉引进美国公司技术后，以公司锅炉技术特方式之的摆动燃烧器调节再热汽温，已作为等以上容量锅炉的调温手段。此外，汽汽热交换面式减温器也曾用于些锅炉的再热汽温调节，但受先天性缺陷的限制，如管组和阀门的泄漏调温幅度小和动态特性差等，影响了其效能。近几年来，随着各地工农业生产的迅猛发展，电力建设事业进展极快，各电厂均注重降低煤耗和发电成本，争取低价上网，而且由于地方电网装机总量的增大，些甚至容量的机组作调峰运行已屡见不鲜，低负荷运行经济性已提上日程过去影响机组安全运行的问题多半已解决，电厂领导和职能运行管理人员所关心的已是挖潜节能，故对于再热汽调温问题已十分重视。国内现状及发展趋势国内的现状是大部分执行机构老化或技术不够先进，我们国内有很好的控制理论和控制系统，但是到执行机构这里就出现问题了,就好像个人有灵活的大脑，却有笨拙的四肢，无法很好的支配样。彭城电厂再热器控制系统就是例，它就是以摆动燃烧器喷嘴为主要调节，微量喷水调节为辅助调节的控制手段。它的控制系统软件没有问题，但是执行机构这个硬件就有问题了如四角不能同时摆动执行机构卡涩燃烧器摆角下垂出现单个燃烧器下垂，也有整组燃烧器下垂，这些问题曾导致锅炉运行中燃烧不稳定，甚至造成锅炉灭火。经多次检修处理，却不能解决这些问题，不得不将燃烧器摆角固定在定的角度，不再参与再热汽温调节。因此微量喷水调节就成为正常工况下汽温调整的唯手段。由于完全依赖喷水调节再热汽温，导致运行过程中所投入的减温水量超过设计值。如在额定设计工况下减温水用量是，实际中需投用减温水量达到。喷水量大幅度地频繁变化，导致减温器后的汽温变化幅度超过规定范围，对减温器后的管道产生更大的热应力。国内发展趋势是尽量恢复燃烧器摆角作为再热汽温的主调节手段改善被控对象的控制品质负荷变化时，使再热汽温尽可能稳定。火力发电厂调节系统采用比例积分调节器时，由比例作用保证调节作用的稳定性，增大值可以削弱振荡倾向，调节过程趋于稳定，但被调量的静态偏差增大，但过大，将削弱调节作用，使调节过程的时间拖长。通过以上分析可以看出控制系统中引入积分作用可消除静态偏差，但降低了系统的稳定性。为了保证控制系统原来的衰减率必须适当加大比例带以补偿积分作用引起的稳定性的降低，所以控制系统是以控制系统动态品质的下降来换取稳定性能的提高。图模拟仿真曲线图由仿真图Ⅳ可知，其传递函数为式则其闭环传递函数为式由以上两个式子可归纳出二阶系统传递函数的通用形式式式中二阶系统的阻尼比二阶系统的无阻尼自然频率。以上二阶系统的传递函数，可按下列关系演化成标准形式。式以及由式可得到式由传递函数可知，二阶系统的特征方程为式方程的特征根为式当时，方程有对实部为负的共轭复根，系统时间响应具有振荡特性，称为欠阻尼状态时，系统有两个不相等的负实根，称为过阻尼状态当时，系统有对纯虚根，称为无阻尼状态，系统时间响应为持续的等幅振荡。二阶系统的响应特性完全由和两个参数来描述，所以说和是二阶系统的重要结构参数。在本章我们研究的是在时，系统的单位阶跃响应曲线。其响应曲线为衰减振荡，符合过热汽温控制系统的曲线要求。因为实际控制系统应有必要的衰减程度，也应有定的响应速度，因此在很多情况下要求系统的阶跃响应是具有定阻尼比的衰减振荡。介绍西屋介绍分散控制系统由西屋公司推出具有多任务数据采集潜在控制能力和开放式网络设计，是工业中较为可靠能是实时响应的监控系统。系统利用对个当前最新的分布式全局型的重要的相关数据库做次瞬态和透明的访问来完成对回路的控制，全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的站点，而非集中到个中央处理器上，可集中在指定的功能上不断运行，不因其他事件的干扰而影响系统性能。该系统具有在多台机组上成功使用的经验，且开放性可扩展性和可连接性较好。该系统包括数据采集系统自动调节控制系统顺序控制系统锅炉炉膛安全监控系统汽机电调控制系统电气监控系统和汽机危机跳闸系统控制等，其中属分散控制系统已参与控制的设备，而和系统属新纳入的控制范围。西屋公司系统在总结系统大量使用经验的基础上容纳了最新技术成就，于年月正式在我国市场投放。系统的最大特点是以开放的计算机标准贯穿整个系统。系统中的网络控制器人机界面模件数据库和工具软件，都按计算机开放标准设计，选用商品化硬件和软件。系统具有以下优点使本系统可随着世界计算机技术的进步而进步延长了系统的可用性更易于软件开发和应用易于吸纳第三方开发的高性能应用软件易于实现全厂乃至整个电力局系统的信息体化。控制系统的特点控制器处理功能强大奔腾处理器执行模拟顺序控制单个控制器容纳点个控制区，每个控制区执行速度可调节离线仿真能力工业标准实时操作系统采用的操作系统相同二控制器标准结构带无源总线，工业标准结构直接与和接口支持第三方设备现场级设备的接入三控制器最大限度容错设计冗余的处理器电源和通讯自动无扰动切换位多任务环境总线故障隔离完善的内置诊断功能无源底板，无源部件极少线路，高可靠四操作员站强大灵活的过程监控能力过程图显示同时监控幅过程图，支持双显示矢量格式，任窗口可无级缩放小于秒的画面响应速度支持过程图组显示趋势组监控同时监控幅实时趋势幅历史趋势，每幅趋势点趋势表显示多种布置方式可选结论由于再热汽温大惯性，大滞后的特点，再热汽温在变负荷时，汽温变化往往超出允许的范围。常规的单回路或串级控制系统动作速度较慢，减温喷水调节对经济性和热利用率影响又很大，只能用作辅助的调温手段。这就很难协调好系统的稳定性和系统的调节品质之间的矛盾。因此，只有采用先进的控制手段先进的控制器才能改善被控对象的等效动态特性，加快执行器的动作速度，提高控制品质。再热汽温的动态特性与过热汽温想类似，共有的特点为有延迟有惯性有自平衡能力。再热汽温控制系统的任务就是保持再热器出口汽温为给定值。对于再热汽温的控制以改变烟气流量作为主要控制手段，例如改变再循环烟气流量变化烟气挡板位置，从而改变尾部烟道通过再热器的烟气分流量改变燃烧器的倾斜角度采用多层布置圆型燃烧器等方法。改变烟气流量的控制方式比喷水控制方式有较高的经济性，因为再热器采取喷水减温时，将减少效率较高的高压缸内的蒸汽流量，降低电厂热效率，所以正常情况下，不采用喷水调温方式。但是喷水减温方式简单，可靠，所以可以把它作为再热汽温超过极限值的事故情况下的保护控制手段。在火力发电厂中，自动控制系统的应用，对于保障机组安全可靠经济地运行更是起着重要的作用。致谢本毕业设计论文是在导师任海燕老师的严格要求和精心指导下完成的。在毕业设计工作期间，无论是在学习上，还是生活中，导师都给我以耐心的教诲和极大的帮助。导师渊博的学识严谨的治学态度科学的工作方法给我留下了深刻的印象，也必将使我终身受益。借此论文完成之际，谨向我尊敬的导师致以崇高的敬意和衷心的感谢。另外我要感谢班级同学们给我的大力帮助，尤其是梁超，王虹等同学。他们在我毕业设计期间对我的无私帮助使我获益匪浅。感谢所有帮助过我的老师同学和朋友,参考文献边立秀热工控制系统北京中国电力出版社，李国勇控制系统数字仿真与北京电子工业出版社王存旭协调控制系统