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　　超臨界直流鍋爐與亞臨界汽包鍋爐的結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程有著顯著的不同，在進(jìn)行超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制和汽溫控制等諸系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須準(zhǔn)確把握超臨界機(jī)組的特點(diǎn)，才能使對(duì)運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定性要求高、過(guò)程復(fù)雜的超臨界機(jī)組處于良好的受控運(yùn)行狀態(tài)。
　　
　　一、超臨界機(jī)組的特點(diǎn)
　　
　?。?）超臨界直流爐沒(méi)有汽包環(huán)節(jié)，給水經(jīng)加熱、蒸發(fā)和變成過(guò)熱蒸汽是一次性連續(xù)完成的，隨著運(yùn)行工況的不同，鍋爐將運(yùn)行在亞臨界或超臨界壓力下，蒸發(fā)點(diǎn)會(huì)自發(fā)地在一個(gè)或多個(gè)加熱區(qū)段內(nèi)移動(dòng)。因此，為了保持鍋爐汽水行程中各點(diǎn)的溫度、濕度及水汽各區(qū)段的位置為一規(guī)定的范圍，要求燃水比、風(fēng)燃比及減溫水等的調(diào)節(jié)品質(zhì)相當(dāng)高。
　　
　?。?）在超臨界直流爐中，由于沒(méi)有汽包，汽水容積小，所用金屬也少，鍋爐蓄能顯著減小且呈分布特性。蓄能以兩種形式存在——工質(zhì)儲(chǔ)量和熱量?jī)?chǔ)量。工質(zhì)儲(chǔ)量是整個(gè)鍋爐管道長(zhǎng)度中工質(zhì)總質(zhì)量，它隨著壓力而變化，壓力越高，工質(zhì)的比容越小，必需泵入鍋爐更多的給水量。在工質(zhì)和金屬中存在一定數(shù)量的蓄熱量，它隨著負(fù)荷非線性增加。由于鍋爐的蓄質(zhì)量和蓄熱量整體較小，負(fù)荷調(diào)節(jié)的靈敏性好，可實(shí)現(xiàn)快速啟停和調(diào)節(jié)負(fù)荷。另一方面，也因?yàn)殄仩t蓄熱量小，汽壓對(duì)被動(dòng)負(fù)荷變動(dòng)反映敏感，這種情況下機(jī)組變負(fù)荷性能差，保持汽壓比較困難。
　　
　?。?）在超臨界鍋爐中，各區(qū)段工質(zhì)的比熱、比容變化劇烈，工質(zhì)的傳熱與流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜。變壓運(yùn)行時(shí)，隨著負(fù)荷的變化，工質(zhì)壓力將在超臨界到亞臨界的廣泛壓力范圍內(nèi)變化，隨之工質(zhì)物性變化巨大，這些都使得超臨界機(jī)組表現(xiàn)出嚴(yán)重的非線性。具體體現(xiàn)為，汽水的比熱、比容、熱焓與它的溫度、壓力的關(guān)系是非線性的，傳熱特性、流量特性是非線性的。各參數(shù)間存在非相關(guān)的多元函數(shù)關(guān)系，使得受控對(duì)象的增益和時(shí)間常數(shù)等動(dòng)態(tài)特性參數(shù)在負(fù)荷變化時(shí)大幅度變化。
　　
　?。?）超臨界機(jī)組采用直流鍋爐，因而不象汽包爐那樣由于汽包的存在解除了蒸汽管路與水管路及給水泵間的耦合。直流爐機(jī)組從給水泵到汽機(jī)，汽水直接關(guān)聯(lián)，使得鍋爐各參數(shù)間和汽機(jī)與鍋爐間具有強(qiáng)烈的耦合特性，整個(gè)受控對(duì)象是一個(gè)多輸入多輸出的多變量系統(tǒng)。
　　
　　二、超臨界直流爐機(jī)組控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　
　　超臨界機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷在電網(wǎng)中的比重正在穩(wěn)步上升，電網(wǎng)要求超臨界機(jī)組能調(diào)峰運(yùn)行，其控制策略應(yīng)保證機(jī)組良好的負(fù)荷適應(yīng)性和關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定。超臨界機(jī)組與汽包爐機(jī)組的控制任務(wù)相同，即在能夠承受的限度內(nèi)，機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷對(duì)指令的響應(yīng)速度zui快，同時(shí)協(xié)調(diào)鍋爐與汽輪發(fā)電機(jī)間的運(yùn)行，使鍋爐的熱量輸入與電能輸出相平衡，保持鍋爐各輸入如燃料、風(fēng)和水之間的匹配關(guān)系。
　　
　　為完成上述機(jī)組控制任務(wù)，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)做到:zui大限度利用蓄能;具有快速響應(yīng)的發(fā)電負(fù)荷控制;發(fā)電負(fù)荷控制與鍋爐控制解耦；在所有工況下，鍋爐指令都基于汽機(jī)的能量需求，保證鍋爐與汽機(jī)相協(xié)調(diào)。直接能量平衡（DEB）控制策略在汽包鍋爐機(jī)組應(yīng)用中表現(xiàn)出良好性能。實(shí)際上，DEB控制策略zui初是用于直流爐機(jī)組控制的，但直流爐機(jī)組DEB控制策略還需就以下問(wèn)題作進(jìn)一步的研究和完善。
　　
　?。?）熱量度量?；跍?zhǔn)確熱量度量的鍋爐輸入熱量和汽機(jī)需求信號(hào)的直接平衡是DEB良好控制性能的基礎(chǔ)。準(zhǔn)確的熱量信號(hào)只反映鍋爐的能量輸入，對(duì)汽機(jī)調(diào)門開(kāi)度變化是解耦的。而直流爐由于蓄熱呈分布特性，無(wú)類似汽包的相對(duì)集中蓄熱，簡(jiǎn)便的熱量度量難以求取。直流爐這一重要信號(hào)的缺失，給解除機(jī)爐間的耦合、協(xié)調(diào)鍋爐與汽機(jī)間的控制作用、發(fā)熱量校正和燃水比校正都帶來(lái)了困難。
　　
　　（2）蓄熱量小，不能滿足應(yīng)快速響應(yīng)的發(fā)電負(fù)荷控制的需要?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)zui大限度地利用直流爐能快速改變鍋爐蒸汽負(fù)荷的能力，以補(bǔ)償其相對(duì)較低的蓄熱量，這在很大程度上取決于鍋爐前饋信號(hào)的選擇和形式。另一方面，應(yīng)有完善的實(shí)時(shí)監(jiān)視鍋爐跟蹤負(fù)荷的能力，以鍋爐實(shí)際能力為限改變機(jī)組負(fù)荷。
　　
　?。?）嚴(yán)重非線性耦合的解除。應(yīng)在深入分析超臨界機(jī)組過(guò)程機(jī)理的基礎(chǔ)上，找出各參量間相互影響關(guān)系，減弱或消除不利的耦合。
　　
　　汽包爐機(jī)組和超臨界直流爐機(jī)組控制系統(tǒng)的比較列于表1。　　
　　三、超臨界機(jī)組汽溫控制系統(tǒng)
　　
　　為更好地理解直流鍋爐的工藝過(guò)程，將直流鍋爐簡(jiǎn)化為如圖1所示的單管結(jié)構(gòu)。　　
　　受控的給水流量在一端進(jìn)入，熱量由受控的燃料量產(chǎn)生，沿管道長(zhǎng)度施加到工質(zhì)上，在管道的另一端，產(chǎn)生的超臨界狀態(tài)蒸汽輸送到汽機(jī)。減溫噴水引自進(jìn)入鍋爐的總給水量，它的變化改變了減溫噴水閥前后受熱段工質(zhì)流量的分配。燃燒率產(chǎn)生的熱量分配到水冷壁、過(guò)熱器和再熱器等受熱面上，各受熱面熱量分配比例由擺動(dòng)燃燒器或煙氣擋板實(shí)現(xiàn)調(diào)整。
　　
　　減溫噴水閥實(shí)質(zhì)上是調(diào)整工質(zhì)流量在水冷壁和過(guò)熱器之間的分配比例，通常可以有額定負(fù)荷下給水量的10%用于動(dòng)態(tài)分配。圖2所示為不同的工質(zhì)流量分配比例對(duì)各區(qū)段工質(zhì)溫度的影響。減溫噴水量的變化改變了進(jìn)入省煤器和水冷壁的給水量，這一區(qū)段的熱量/水量比值隨之改變，因而區(qū)段內(nèi)工質(zhì)溫度發(fā)生了相應(yīng)變化。但無(wú)論減溫噴水量有多大變化，zui終進(jìn)入鍋爐的總給水量未改變，燃水比未改變，穩(wěn)態(tài)時(shí)鍋爐出口過(guò)熱汽溫也不會(huì)改變，但減溫噴水會(huì)改變瞬態(tài)過(guò)熱汽溫。　　
　　燃燒器擺角或煙氣擋板變化只影響鍋爐內(nèi)的熱量在各受熱面區(qū)段的分配，鍋爐內(nèi)吸收的總熱量并未改變。擺角的改變對(duì)過(guò)熱汽溫和再熱汽溫有較為快速的效應(yīng)，與此同時(shí)擺角對(duì)水冷壁出口溫度的改變接著很快就抵消了對(duì)過(guò)熱汽溫和再熱汽溫的這種影響。熱量分配的改變對(duì)工質(zhì)溫度的影響如圖3所示。　　
　　進(jìn)入鍋爐的燃燒率和給水量之間形成燃水比，它影響著穩(wěn)態(tài)汽溫的走向，因而是zui終能保持汽溫穩(wěn)定在設(shè)定值的手段，如圖4所示。　　
　　通常，鍋爐有兩級(jí)左右兩側(cè)減溫噴水，這些減溫噴水可以補(bǔ)償局部的熱量和工質(zhì)分配的不平衡，可以用于改善汽溫調(diào)整的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。整體的汽溫調(diào)整手段應(yīng)是將提供快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)的減溫噴水與提供穩(wěn)態(tài)汽溫調(diào)整的燃水比協(xié)調(diào)起來(lái)，利用各自在汽溫調(diào)整上的優(yōu)勢(shì)，獲得整體汽溫調(diào)整和響應(yīng)性能的*。
　　
　　燃水比在超臨界機(jī)組汽溫調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。由于燃水比變化時(shí)過(guò)熱汽溫的響應(yīng)延時(shí)很大，因此幾乎不能直接使用過(guò)熱汽溫作為燃水比的反饋信號(hào)。采用什么信號(hào)來(lái)更為快速和地反映燃水比的變化，從而提高汽溫調(diào)節(jié)的性能，一直是直流爐控制中研究zui為活躍的方向。處于水冷壁出口的微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值，因其對(duì)燃水比擾動(dòng)的響應(yīng)曲線斜率是單調(diào)的，響應(yīng)較為快速并近似一階慣性環(huán)節(jié)，所以在直流
　　
　　爐控制中得到廣泛應(yīng)用。
　　
　　燃水比、微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值、噴水減溫等是構(gòu)成超臨界機(jī)組汽溫控制系統(tǒng)的重要參量和手段，它們的特性對(duì)超臨界機(jī)組汽溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要意義。具體分析如下。
　　
　　1.燃水比
　　
　　燃料量和給水量之間比例（燃水比）不是恒定不變的，它必須隨著負(fù)荷的改變而改變，下式可說(shuō)明這一點(diǎn):
　　
　　式中:
　　
　　ist——主蒸汽焓值（kJ/kg）
　　
　　ifw——給水焓值（kJ/kg）
　　
　　F——燃料量（t/h）
　　
　　W——給水量（t/h）
　　
　　Qnet——燃料低位發(fā)熱量（kJ/kg）
　　
　　η——鍋爐效率
　　
　　因?yàn)殄仩t給水溫度是隨負(fù)荷的增加而升高的，故ifw也隨之升高。機(jī)組定壓運(yùn)行時(shí)，主蒸汽溫度和壓力為定值，即ist為一定值，Qnet和η可視為常數(shù)，因此燃水比F/W是隨著負(fù)荷的升高而減小的。
　　
　　另一方面，燃料量和給水量在負(fù)荷改變時(shí)按燃水比F/W并行進(jìn)行調(diào)整，但二者對(duì)汽溫的動(dòng)態(tài)影響是不同的。為減小負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程中的汽溫波動(dòng)，還必須對(duì)負(fù)荷調(diào)整產(chǎn)生的燃料量指令和給水量指令分別設(shè)置動(dòng)態(tài)校正環(huán)節(jié)。
　　
　　2.微過(guò)熱汽溫和微過(guò)熱蒸汽焓值
　　
　　微過(guò)熱汽溫在一定的過(guò)剩空氣系數(shù)下，也與鍋爐負(fù)荷密切相關(guān)。工質(zhì)在爐膛中吸收的熱量分為兩大部分，分別是在鍋爐本體中以輻射吸收為主的部分和在對(duì)流過(guò)熱器中以對(duì)流吸收為主的部分。當(dāng)鍋爐負(fù)荷較低時(shí)，鍋爐本體中工質(zhì)的焓增較大，微過(guò)熱汽溫較高，過(guò)熱度也較大，靈敏度也較高。當(dāng)鍋爐負(fù)荷較高時(shí)，送風(fēng)量隨之增加，鍋爐對(duì)流部分的吸熱率增加，因此工質(zhì)在對(duì)流傳熱中獲得的焓增增加，當(dāng)主蒸汽溫度和壓力保持不變時(shí)，微過(guò)熱汽溫則相應(yīng)下降。因此，隨著負(fù)荷升高，微過(guò)熱汽溫降低，微過(guò)熱蒸汽焓值也降低;負(fù)荷降低時(shí)，微過(guò)熱汽溫升高，微過(guò)熱蒸汽焓值也升高。
　　
　　微過(guò)熱蒸汽焓值和微過(guò)熱汽溫作為燃水比的反饋信號(hào)，二者相比，微過(guò)熱蒸汽焓值在靈敏度和線性度方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，工質(zhì)壓力將在超臨界到亞臨界的廣泛壓力范圍內(nèi)變化。由水和蒸汽的熱力性質(zhì)可知，熱焓-壓力-溫度間存在這樣的關(guān)系，即蒸汽的過(guò)熱度越低，熱焓-壓力-溫度間關(guān)系的非線性度越強(qiáng)，特別是在亞臨界壓力下飽和區(qū)附近，這種非線性度更強(qiáng)，如圖5所示。在過(guò)熱度低的區(qū)域，當(dāng)增加或減少同等量給水量時(shí)，焓值變化的正負(fù)向數(shù)值大體相等，但微過(guò)熱汽溫的正負(fù)向變化量則明顯不等。如果微過(guò)熱汽溫低到接近飽和區(qū)，給水量擾動(dòng)可引起明顯的焓值變化，但溫度變化卻很小。因此，應(yīng)優(yōu)先選用微過(guò)熱蒸汽焓值，以保證燃水比的調(diào)節(jié)精度和更好的調(diào)節(jié)性能。
　　當(dāng)通過(guò)燃燒器擺角或其它手段改變鍋爐內(nèi)各吸熱段熱量分配比例時(shí)，微過(guò)熱汽溫必然會(huì)發(fā)生改變，但由于燃水比未改變，過(guò)熱汽溫保持不變，因此控制系統(tǒng)中對(duì)此引起的微過(guò)熱汽溫的變動(dòng)應(yīng)加以補(bǔ)償。運(yùn)行方式的變化，如高加切除，會(huì)使給水溫度有大幅度的下降，燃水比需作調(diào)整，鍋爐內(nèi)各吸熱段熱量分配比例也將改變，隨即將影響到微過(guò)熱汽溫，如為經(jīng)常性擾動(dòng)，則應(yīng)有相應(yīng)的補(bǔ)償環(huán)節(jié)。
　　
　　微過(guò)熱汽溫和微過(guò)熱蒸汽焓值隨負(fù)荷變化而變化。當(dāng)采用此反饋信號(hào)通過(guò)調(diào)整給水量來(lái)調(diào)整燃水比時(shí)，則給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)外回路（給水主調(diào)）的任務(wù)就是調(diào)整微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值到期望的設(shè)定值，負(fù)荷變化時(shí)該設(shè)定值作相應(yīng)變動(dòng)。不僅如此，該設(shè)定值還需串接慣性環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，這是因?yàn)?
　　
　?。?）在加減負(fù)荷時(shí)，由于爐膛蓄熱的需要，加負(fù)荷時(shí)首先應(yīng)增加燃料量，提高燃燒率，以先滿足爐膛蓄熱量提高的需要，然后再按校正信號(hào)增加給水量;當(dāng)減負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先減燃料量，降低燃燒率，因zui初爐膛蓄熱量還要釋放出部分熱量，然后再按校正信號(hào)減少相應(yīng)給水量。因此，應(yīng)使微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值校正給水量的作用適當(dāng)滯后。
　　
　　（2）負(fù)荷變化時(shí)給水溫度也相應(yīng)改變。在發(fā)電量給定值變化后，給水溫度要等到汽機(jī)抽汽溫度變化再經(jīng)過(guò)高壓加熱器的傳導(dǎo)后才發(fā)生變化。因此，微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值的設(shè)定值信號(hào)也應(yīng)與此變化過(guò)程相適應(yīng)，即通過(guò)慣性環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)校正，使設(shè)定值變化與實(shí)際微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值物理變化過(guò)程相匹配。
　　
　　3.燃水比調(diào)整與減溫噴水的協(xié)調(diào)
　　
　　燃水比調(diào)整是保持汽溫的zui終手段，但對(duì)過(guò)熱汽溫影響的遲延大;減溫噴水能較快地改變過(guò)熱汽溫，但zui終不能維持汽溫恒定。將二者協(xié)調(diào)起來(lái)，才能完善汽溫控制性能。通過(guò)將一級(jí)噴水減溫器前后溫差（△Tpds）與代表適量噴水的溫差設(shè)定值相比較，形成一級(jí)溫差偏差（△Tpdserror）。用該一級(jí)溫差偏差去修正燃水比（F/W），據(jù)此調(diào)整后的燃水比（F/W）將使一級(jí)溫差偏差（△Tpdserror）穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的溫差設(shè)定值。保持一級(jí)減溫噴水閥和減溫水量工作在適中位置，可及時(shí)響應(yīng)對(duì)汽溫上下波動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的需要。因通過(guò)給水量調(diào)整燃水比對(duì)汽溫的影響滯后較大，且燃水比著重于保持汽溫的長(zhǎng)期穩(wěn)定，一級(jí)溫差偏差對(duì)燃水比的校正作用相對(duì)緩慢。
　　
　　4.微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值調(diào)整對(duì)燃料（燃燒率）調(diào)整的解耦設(shè)計(jì)
　　
　　微過(guò)熱汽溫或微過(guò)熱蒸汽焓值調(diào)節(jié)器直接影響給水量。泵入直流鍋爐給水量的增加將導(dǎo)致鍋爐中原來(lái)蒸汽占據(jù)空間的減少，相應(yīng)的蒸汽被驅(qū)趕到鍋爐出口，從而使機(jī)前壓力和功率都在瞬間有所增加。如果燃燒率不變，功率將逐漸回落原先的水平，機(jī)前壓力則因給水流量增加要求的給水壓力增加而逐漸回落到較原先機(jī)前壓力稍高的水平。這一調(diào)節(jié)作用引起的機(jī)前壓力和功率的短時(shí)間改變，將通過(guò)調(diào)節(jié)回路改變?nèi)紵?，并再?duì)微過(guò)熱蒸汽焓值形成擾動(dòng)，有可能導(dǎo)致不穩(wěn)定狀況的發(fā)生。解耦設(shè)計(jì)是將焓值調(diào)節(jié)器的輸出通過(guò)實(shí)際微分環(huán)節(jié)加入到對(duì)燃燒率的調(diào)節(jié)回路，使燃燒率不變或少改變，因此將給水量和燃燒率的相互作用減到zui小，增加了焓值調(diào)整和整個(gè)機(jī)組調(diào)整的穩(wěn)定性。
　　
　　采用上述分析結(jié)果形成的燃水比部分調(diào)整的控制策略簡(jiǎn)圖如圖6所示，該控制策略己在利港電廠2×600MW機(jī)組控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用。　　
　　5.汽溫的減溫噴水調(diào)節(jié)系統(tǒng)
　　
　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常情況下考慮得較多的是被控對(duì)象的數(shù)學(xué)特征，即其數(shù)學(xué)模型。由于這些數(shù)學(xué)特征和模型的抽象性，控制策略大都是基于數(shù)學(xué)方法的。這樣的控制策略在相當(dāng)多的應(yīng)用場(chǎng)合取得了成效。但也有一些場(chǎng)合采用基于被控對(duì)象和過(guò)程物理機(jī)理的控制策略，可以不需要復(fù)雜的計(jì)算和補(bǔ)償環(huán)節(jié)，更為簡(jiǎn)單和有效。例如，DEB控制策略就是利用物理機(jī)理的成功范例。它采用熱量信號(hào)實(shí)現(xiàn)了汽機(jī)側(cè)擾動(dòng)對(duì)鍋爐的解耦;利用汽機(jī)能量需求信號(hào)計(jì)算出了鍋爐側(cè)應(yīng)有的熱量輸入。與其它機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)策略相比，DEB控制策略結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)復(fù)雜計(jì)算和補(bǔ)償，用單級(jí)的燃料量控制回路取代帶主汽壓控制的串級(jí)控制回路，控制性能得到很大改善。下面介紹的汽溫控制策略也是很大程度上基于物理機(jī)理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取消串級(jí)控制器，可以改善汽溫這樣的大慣性對(duì)象的控制性能。
　　
　　該汽溫控制系統(tǒng)基于如下的物理機(jī)理:
　　
　?。?）過(guò)熱器出口汽溫的改變量是通過(guò)過(guò)熱器進(jìn)口汽溫（噴水減溫器出口汽溫）的改變量實(shí)現(xiàn)的，在不同的負(fù)荷或壓力下，同樣出口汽溫的改變量需要不同的進(jìn)口汽溫的改變量。這兩處汽溫改變量之間存在定量關(guān)系，可以通過(guò)過(guò)熱器進(jìn)口蒸汽比熱與出口蒸汽的比熱予以確定。例如:
　　
　　某一負(fù)荷下，過(guò)熱器進(jìn)口蒸汽的參數(shù)為18.5MPa/470℃，其比熱為3.456，過(guò)熱器出口蒸汽的參數(shù)為18MPa/540℃，其比熱為2.907。因此，進(jìn)口蒸汽焓值增加3.456kJ/kg將提高進(jìn)口汽溫l℃，出口汽溫提高l℃則需出口蒸汽焓值增加2.907kJ/kg。在出口蒸汽焓值同樣增加3.456kJ/kg的情況下，出口蒸汽溫度將增加3.456/2.907=1.19℃。反之，如果要求出口汽溫改變1℃，則進(jìn)口汽溫需要改變2.907/3.456=0.84℃。這一出口蒸汽比熱與進(jìn)口蒸汽比熱的比值，為出口汽溫對(duì)進(jìn)口汽溫要求的調(diào)整因子。
　　
　　在某一低負(fù)荷、滑壓狀態(tài)下，進(jìn)口蒸汽的參數(shù)為12MPa/470℃，其比熱為2.813，出口蒸汽參數(shù)為11.8MPa/540℃，其比熱為2.591，調(diào)整因子為2.591/2.813=0.92。
　　
　　從上述例子看出，對(duì)出口汽溫的調(diào)整要求可以轉(zhuǎn)換為通過(guò)調(diào)整因子預(yù)估對(duì)進(jìn)口汽溫的調(diào)整幅值。隨著壓力的增加，同樣的出口汽溫的改變量要求較大的進(jìn)口汽溫的變化，調(diào)整因子隨壓力而變化。由于比熱與壓力密切相關(guān)，一些中間段的壓力沒(méi)有測(cè)點(diǎn)，則需通過(guò)附近的壓力測(cè)點(diǎn)、以設(shè)計(jì)計(jì)算書為依據(jù)實(shí)時(shí)推算相應(yīng)點(diǎn)的壓力。
　　
　?。?）過(guò)熱器進(jìn)口汽溫（噴水減溫器出口汽溫）的變化以過(guò)熱器的動(dòng)態(tài)特性影響過(guò)熱器出口汽溫的動(dòng)態(tài)變化。
　　
　　基于上述物理機(jī)理的汽溫控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖如圖7所示。出口汽溫與其設(shè)定值的偏差（Tsp-Tout）與調(diào)整因子相乘，轉(zhuǎn)換為對(duì)進(jìn)口汽溫的調(diào)整要求。出口汽溫偏差發(fā)生后，PID控制器即按轉(zhuǎn)換后對(duì)進(jìn)口汽溫的調(diào)整要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變減溫噴水閥，改變進(jìn)口汽溫Tin。進(jìn)口汽溫Tin改變后，將通過(guò)實(shí)際過(guò)熱器改變出口汽溫Tout。同時(shí)從原理簡(jiǎn)圖可知，進(jìn)口汽溫通過(guò)模擬的過(guò)熱器特性PTn（多容環(huán)節(jié)）形成的PTn·Tin，在PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值回路與經(jīng)調(diào)整因子相乘的實(shí)際出口汽溫Tout相互抵消。PID調(diào)節(jié)器的入口偏差為（K（Tsp-Tout）+PTn·Tin}-Tin，K為調(diào)整因子f（x）在某一壓力下的值。如果模擬的過(guò)熱器特性PTn與實(shí)際過(guò)熱器特性充分接近，則在整個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整過(guò)程中設(shè)定值回路（K（Tsp-Tout）+PTn·Tin）基本維持恒定，系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能十分穩(wěn)定，整個(gè)汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為以過(guò)熱器進(jìn)口汽溫（噴水減溫器出口汽溫）為對(duì)象的單回路系統(tǒng)。該系統(tǒng)從以下三個(gè)方面改善了汽溫調(diào)節(jié)的性能:　　
　　●調(diào)節(jié)對(duì)象為快速響應(yīng)對(duì)象，而不再是大慣性對(duì)象;
　　
　　●變常規(guī)的汽溫串級(jí)調(diào)節(jié)為單回路調(diào)節(jié)，消除了主、副調(diào)節(jié)器之間出現(xiàn)相互干擾、導(dǎo)致汽溫調(diào)節(jié)品質(zhì)不佳的誘因;
　　
　　●汽溫對(duì)負(fù)荷的變動(dòng)特性不再影響閉環(huán)回路，調(diào)節(jié)器無(wú)需自整定或自適應(yīng)。
　　
　　過(guò)熱器的特性PTn隨著負(fù)荷的變動(dòng)會(huì)發(fā)生改變，可以通過(guò)負(fù)荷與多容環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)的關(guān)系曲線實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷下過(guò)熱器的特性。其它主要擾動(dòng)使得Tin對(duì)應(yīng)于不同的△Tout，也可以通過(guò)類似的模擬消除其影響。過(guò)熱器特性PTn和調(diào)整因子并不總是很準(zhǔn)確的，但由于PTn·Tinzui終能穩(wěn)定到Tin，因此Tout總能穩(wěn)定到其設(shè)定點(diǎn)。PTn和調(diào)整因子的準(zhǔn)確性會(huì)影響汽溫調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)特性，可作為噴水減溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定的補(bǔ)充手段。
　　
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　超臨界機(jī)組與亞臨界汽包爐機(jī)組相比，運(yùn)行參數(shù)顯著提高，工藝特性和動(dòng)態(tài)特性差異大，機(jī)組的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和控制策略有許多*的要求。本文的分析說(shuō)明了這一點(diǎn)。但是，超臨界機(jī)組監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)的研發(fā)遠(yuǎn)未令人滿意，應(yīng)進(jìn)行更深入的研究，以設(shè)計(jì)出性能*、適應(yīng)機(jī)組不同運(yùn)行方式的控制策略，保證機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。