犐犆犛２５．０４０．４０；２７．１００

犖１８

中華人民共和國國家標準化指導性技術文件

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

礦物燃燒蒸汽發電站

第３部分：蒸汽溫度控制

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（ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２，ＩＤＴ）

２００７１１１４發布

中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局

發布

中國國家標準化管理委員會

書

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅰ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅱ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２被控系統!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．１被控系統的描述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．２設計!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２．３穩態特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

２．４瞬時特性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

２．５時間響應的計算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

２．６時間響應的測量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３控制任務的系統闡述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．１控制要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．２控制性能!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４控制回路配置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．１控制的概念!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．２控制回路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５控制回路的實現!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．１測量的概念和時間響應!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．２執行器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

圖１過熱器入口溫度階躍變化后過熱器出口溫度的時間響應曲線!!!!!!!!!!!!!!２

圖２被控系統的方塊圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

圖３ＰＩ（Ｄ）／Ｐ（Ｉ）串級控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖４帶狀態控制器和觀測器的控制回路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

表１被控系統的特征值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

書

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

前言

ＧＢ／Ｚ２１１９３《礦物燃燒蒸汽發電站》分為如下幾部分：

———第１部分：限幅控制；

———第２部分：汽包水位控制；

———第３部分：蒸汽溫度控制。

本部分為ＧＢ／Ｚ２１１９３的第３部分。

本部分等同采用ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２《礦物燃燒蒸汽發電站第３部分：蒸汽溫度控制》（英文版）。

為便于使用，對ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２做了下列編輯性修改：

ａ）“技術報告”一詞改為“指導性技術文件”；

ｂ）刪除ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２的前言；

ｃ）刪除ＩＥＣ／ＴＲ６２１４０３：２００２的引言。

本部分由中國機械工業聯合會提出。

本部分由全國工業過程測量和控制標準化技術委員會第二分技術委員會歸口。

本部分負責起草單位：西南大學。

本部分參加起草單位：機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所、中國四聯儀器儀表集團、西安熱工

研究院有限公司、北京機械工業自動化研究所、上海工業自動化儀表研究所。

本部分主要起草人：黃偉、張建成、周雪蓮。

本部分參加起草人：馮曉升、劉進、周明、謝兵兵、陳詩恩。

本部分是首次發布。

Ⅰ

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

引言

本部分是ＧＢ／Ｚ２１１９３中的一部分，它包含了對礦物燃燒發電站在控制回路上的正確設計和運行

方面的建議。它們是基于目前所采用的技術解決方案，同時為了正確地理解，本部分也提出了必要的背

景信息。

本部分提出或包含了特殊的技術解決方案，主要是針對滿足相似的用戶需求功能。形成一個公認

的方法來表示礦物燃燒發電廠操作人員和供應商功能性需要。在給出的時間內，本部分被嚴格地視同

為特定的技術解決方案例子，其目的是為了鼓勵在該專題上觀點統一而促進討論。

ＧＢ／Ｚ２１１９３里有兩種類型的指導性技術文件。

第一種類型的指導性技術文件涉及到鍋爐的特殊控制回路，如汽包水位控制或蒸汽溫度控制，以及

它們所處于的正常運行條件。

第二種類型的指導性技術文件指出了在限制條件下確保正常運行的特殊方法，例如在上升和下降

期間，或者在異常運行狀況中，或者它們與機爐主控系統有關，如負荷控制系統或頻率控制系統。這些

指導性技術文件通常把發電站單元歸為一個整體。

ＧＢ／Ｚ２１１９３中的每個部分都是相互獨立的，然而，它們的內容很大程度上是相互協調的。這個系

列是可以補充的。

Ⅱ

犌犅／犣２１１９３．３—２００７／犐犈犆／犜犚６２１４０３：２００２

礦物燃燒蒸汽發電站

第３部分：蒸汽溫度控制

１范圍

本部分的主題是自然循環或強制循環的礦物燃燒蒸汽發電站蒸汽溫度控制。

本部分的應用限定于發電站溫度控制系統，在該溫度控制系統中，采用蒸汽側的控制如噴水減溫器

或熱交換器，或者煙氣側的控制如煙氣回流，控制過熱蒸汽達到期望的目標溫度。過熱蒸汽減溫站與本

部分無關。

在被控系統描述之后是控制任務的系統闡述，接下來的章條中包含了適合于控制回路配置的描述，

最后部分側重于對控制回路測量設備和執行器的檢查。

２被控系統

為了在大范圍負荷變化時能保持汽輪機效率并避免汽輪機金屬溫度波動，需要在整個預期的運行

負荷范圍內，保持過熱蒸汽和再熱蒸汽的溫度恒定，要滿足這樣的要求，就必須要有一個蒸汽溫度控制

系統。以下描述是基于噴水控制系統，供選擇的配置方案在３．１中描述。

２．１被控系統的描述

一旦減溫器被采用，該被控系統就從減溫器的蒸汽入口處開始，直到加熱表面出口蒸汽溫度測量處

為止。它包含了減溫器和加熱面的線性特性，包括未受熱的連接管道、分流系統和匯流系統，下列輸入

量會影響到該控制系