鍋爐是火電廠極其重要的基礎設備，發揮著重要的作用。主蒸汽溫度是鍋爐最主要的輸出變量之一。主汽溫度在確保機組運行的安全性能和穩定性能方面具有極其重要的作用，因為主汽溫度具有自動調節的作用，主要是通過維持過熱器出口氣溫的范圍，以保持其在正常范圍內進行運轉。如果該溫度過高會造成一些設備的損壞，鍋爐受熱面以及蒸汽管道金屬材料的蠕變速度將會大大加快，這樣會降低設備的使用壽命。

　　摘要：隨著人們用電量的加大，電廠無論從技術上還是發展上都發生著重大的改變，鍋爐作為電廠的主要設備之一，在技術上有了較大的改進。但鍋爐主蒸汽溫度的變化控制仍是難點，鍋爐主蒸汽溫度控制的形式主要包括非線性和時變性。本文主要闡述了導致鍋爐主蒸汽溫度變化的各種不同因素，并指出了其控制的必要性和重要意義。

　　關鍵詞：工業期刊發表論文,火電廠,鍋爐,主汽溫,控制

　　一、引起主汽溫度變化的各種原因及其控制難點

　　在鍋爐正常運行過程中，會有多種因素對鍋爐的主蒸汽溫度造成影響，在這多種多樣的影響因素中主要包括：在蒸汽側有主蒸汽流量、給水溫度、減溫水溫度、減溫水流量、在煙氣側有煙氣量和燃燒器的投運方式以及受熱面的污染狀況等，其中煙氣量主要包括總風量和燃料量。最為主要的影響因素是主蒸汽流量、煙氣量和減溫水流量等因素。

　　由于蒸汽溫度控制的復雜性，主蒸汽溫度的控制一直是鍋爐運行過程中的難點，所以對這方面操作有相當嚴格的標準，在運行過程中要求主蒸汽溫度具有穩定性，上下值之間在5℃的范圍內浮動是正常現象。如果主蒸汽溫度控制不好，長時間的高溫運行下會導致過熱器損壞并且爆管，在汽機側還會導致汽輪機的壽命縮短，汽缸、汽閥、前幾級噴嘴和葉片、高壓缸前軸承等部件都會受到損壞。

　　與溫度過高相比，主蒸汽溫度過低同樣會引發機組運行的安全問題，會嚴重的影響到機組的循環熱效率降低，這將直接影響到鍋爐的使用效率。一般汽溫每降低5℃～10℃，爐的使用效率約降低1%，同時會引起葉片磨損，這主要是通過汽輪機的最后幾集蒸汽溫度增加引起的。如果汽溫變化過于劇烈，將會引起鍋爐和汽輪機等金屬管材及部件的疲勞，嚴重時還會引起汽輪機汽缸和轉子的脹差變化。溫度控制對于機組的正常運行十分必要，如果溫度控制不好則會直接影響到機組的工作效率，甚至危及機組的生產安全和人員的安全。所以對于電廠鍋爐主蒸汽溫度的變化控制是十分必要的，需要有一套科學嚴謹的控制措施，來保證鍋爐的正常運行。

　　二、主汽溫度的控制的主要策略和方法

　　1.經典控制理論基礎上的主汽溫度控制方法

　　常規PID控制是目前被普遍采用的一種方法，但是由于其自身存在的缺點和不足之處使其難以建立起精確的數學模型，僅僅依靠PID控制。所以，無論PID參數如何匹配，也很難使蒸汽溫度適應各種擾動的變化。

　　同時，在運行狀況發生較大變化的情況下，過熱汽溫對象的動態特性以及模型參數將會受到明顯影響。常規PID控制方法獲得的控制效果并不是十分讓人滿意。針對常規PID控制的固有缺點，研究人員提出了一系列的改進方法，設置了相應的相位補償，前饋補償控制，分段控制等。但是，這些措施的改進和出現，還是沒有從根本上使控制的效果達到令人滿意的效果。究其原因，它們無法對系統的內部動態參數進行直接有效地控制。

　　2.以現代控制理論為基礎的主汽溫度控制方法

　　現代控制理論的本質為時域法，它從一定程度上解決了系統的可控性、可觀測性和穩定性以及其他很多復雜的系統控制問題。但是，這種控制方法在工程實現方面還是存在一定缺陷。基于現代控制理論的主汽溫度控制方法主要包括狀態變量控制，預測控制，Smith預估控制，自適應控制等。

　　3.智能控制

　　智能控制作為新興的理論和技術，是傳統控制方法在理論和實踐上的進一步發展和探索，是傳統控制發展到高級階段的產物，具有其他控制理論所不具有的獨特優勢。它可以用來解決控制對象參數在大范圍變化的問題，而這些問題是傳統的控制方法不能夠解決的。對于主汽溫度控制來說，有應用人工智能、開發專家控制系統、人工神經網絡控制系統和模型控制系統等計算機科學的最新技術。

　　（1）專家控制

　　專家控制系統作為一種先進的計算機程序系統，有著大量的專門知識和經驗。主要通過應用人工智能技術，以一個或多個人類專家提供的特殊領域知識和經驗為基礎，進行推理和判斷，模擬人類專家做決策的方式和程序，解決那些需要專家決定的復雜問題。目前，專家系統控制器通常由控制規則庫、推理機、信息獲取器和輸出處理器等組成。

　　（2）人工神經網絡控制

　　神經網絡的優點是很明顯的，主要包括強魯棒性、容錯性、并行處理、自學習、逼近非線性關系等特點，主要的優勢是用于解決非線性和不確定系統控制方法等各方面的問題。并且，這種控制方式還對非線性的PID進行了改造，采用人工神經網絡與PID結合的控制方法，使常規的PID控制器獲得了令人滿意的性能。單神經元模型與常規PID控制器進行了科學的整合，形成了單神經元PID控制器，這種控制器具有極強的自適應能力。

　　（3）模糊控制

　　模糊控制的突出特點是具有人工智能化，不需要對對象過程的精確數學模型進行精確了解，便可以對過程參數的變化具有較高的適應性。僅僅依靠模糊規則來實現汽溫系統的控制是很難實現的，加之模糊控制有著固有的缺點，穩定性不高、精度不高，這就導致模糊控制難以消除系統的穩態誤差。混合型模糊PID系統將串級控制與模糊控制的優點有機地組合起來，較好的解決了蒸汽系統中系統小的超調量與系統快速性間的矛盾。

　　三、結論

　　面對電廠鍋爐這個復雜的控制對象，人們一直都在不停地探索更為精準和高效的控制手段，并且致力于尋找一種切實有效的方法，以保證設備的使用安全性和系統穩定性。經過實踐和總結，已經從經典控制理論發展到現代控制理論，并且又出現了智能控制方法。有許多智能的控制方法，在理論研究上所取得的效果是良好的。但是。由于工程中實際存在的問題和缺陷，并沒有在實際生產中得到廣泛的應用。所以，大部分仍處于實驗室仿真階段研究，如何使其應用到實際生產是一個重大課題。

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