摘要随着我国电力市场的实际情况和国民经济发展的需要，电站项目向着高参数、大容量的方向发展已成为大势所趋，近年来超临界发电机组在国内得到迅速发展和应用。
超临界锅炉将是国家未来的发展方向，给水系统是其中的重要环节。
超临界直流炉的给水控制技术是目前国内热控领域一个重要的研究课题。
本论文介绍了超临界机组的概况，分析了超临界锅炉的静、动态特性及控制特点与超临界锅炉给水系统的工艺过程，比较分析了亚临界汽包锅炉与超临界直流锅炉给水系统控制的异同，研究了超临界锅炉给水控制策略。
同时针对目前国内普遍使用的600MW超临界直流锅炉的给水控制系统，进行了设计。
设计内容主要包括锅炉干/湿态下给水流量控制的切换、PID模块的手/自动的无扰切换、储水箱水位控制等部分，并对设计SAMA图逐一进行说明。
关键词：超临界直流炉；给水控制系统；燃水比；中间点温度；中间点焓THE DESIGNING ON PLANT UNITFEEDWATER CONTROL SYSTEMAbstractIt becomes a trend that the power station projects go forward to high parameter and large capacity in consideration of china’s actual situation and the demand of the national economic development. In the past years the super-critical unit were applied and developed quickly.The supercritical boiler will be the future nationai tendency, and the water supply system is an important link. The feedwater control of super critical once through boiler is an important study subject in thermal field at present. This paper introduces the general situation of supercritical unit, analyses the static or dynamic characteristics and the control feature of the supercritical boiler . The technological process of supercritical boiler feed water system is analyzed too, Comparative analysis the similarities and differences between the subcritical and supercritical once-through boiler steam drum boiler feed water system control, studies the strategy of the supercritical boiler feed water control. At the same time, designs the 600MW supercritical once-through boiler feed water control system in view of the present domestic universal. Design content mainly includes Boiler feed water flow control under the wet/dry state switch, running state of the switch of hand/auto undisturbed switching of PID module, storage tank water level control, illustrates the design SAMA graph one by one.Key Words：Supercritical once-through boiler; Feedwater control system; Coal to water ratio; Intermediate point’s enthalpy; Intermediate point’s temperature目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1论文研究的背景和意义 (1)1.2国内外研究动态 (1)1.3论文的主要工作 (2)1.4本章小结 (3)2 超临界直流锅炉概述 (4)2.1超临界机组简介 (4)2.1.1 超临界机组定义 (4)2.1.2 超临界机组在国外的应用 (4)2.1.3 超临界机组在我国的应用 (5)2.2超临界直流锅炉 (6)2.2.1 直流炉的工作原理 (6)2.2.2 超临界直流炉的静态特性 (7)2.2.3 超临界直流炉的动态特性 (8)2.3超临界机组的控制特点 (9)2.3.1 汽包锅炉的控制特点 (9)2.3.2 超临界锅炉的控制特点 (10)2.3.3 超临界直流炉和汽包炉控制系统比较 (10)2.3.4 超临界锅炉的控制任务 (11)2.4超临界锅炉的给水控制系统 (12)2.4.1 锅炉给水控制系统的主要任务 (12)2.4.2 锅炉给水系统的工艺流程 (12)2.5几种常见的超临界锅炉给水控制方案简介 (13)2.5.1 超临界直流锅炉燃水比控制 (13)2.5.2 中间点温度校正的给水控制系统简介 (15)2.5.3 中间点焓值校正的给水控制系统 (16)2.6本章小结 (17)3 600MW超临界机组给水系统控制设计 (18)3.1600MW超临界机组的给水系统设计背景 (18)3.1.1 给水控制系统的指令 (18)3.1.2 给水系统控制方案 (19)3.2600MW超临界机组的给水系统控制方案 (21)3.2.1 给水流量定值形成说明 (30)3.2.2 电泵给水流量调节说明 (30)3.2.3 给水旁路阀水位辅助调节系统调节原理 (30)3.2.4 汽泵给水流量调节说明 (30)3.3600MW超临界机组的储水箱水位调节系统控制方案 (31)3.3.1 储水箱水位补偿说明 (41)3.3.2 储水箱水位控制说明 (41)3.4本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)1 绪论1.1 论文研究的背景和意义电力工业在我国国民经济中有着非常重要的作用。
我国电力工业在新的起点上实现了又好又快发展，发电量和电网规模已居世界第一位。
转变发展方式进展明显，电源结构逐步优化，水电装机2.3亿千瓦，年发电量6900亿千瓦时，风电并网运行规模超4500万千瓦，均居世界第一。
技术装备水平显著提高，在大型空冷机组、循环流化床机组应用等方面取得国际领先地位[1]。
超临界锅炉具有发电效率高、负荷适应性强等特点，是中国未来大型锅炉的发展趋势，深入研究并掌握其动态特性是十分重要的。
直流锅炉是指靠给水泵压力，使给水顺序通过省煤器、蒸发受热面、过热器并全部变为过热蒸气的锅炉。
由于给水在进入锅炉后，水的加热、蒸发和水蒸气的过热，都是在受热面中连续进行的，不需要在加热中途进行汽水分离。
因此，它没有自然循环锅炉的汽包。
在省煤器受热面、蒸发受热面和过热器受热面之间没有固定的分界点，随锅炉负荷变动而变动。
直流锅炉的主要优点是它可适用于一切压力，特别在临界压力及以上压力范围内广泛应用。
由于它没有汽包，因此，加工制造方便，金属消耗量小；水冷壁布置比较自由，不受水循环限制；调节反应快，负荷变化灵活；启、停迅速；最低负荷通常低于汽包锅炉[3]。
超临界直流锅炉的这些特点，也决定了其运行调节特性有别于汽包炉，汽温调节与给水控制的配合更为密切。
机组的主要设备之一是锅炉，超临界机组中的锅炉都是直流炉，与汽包炉相比在控制上有其特殊性。
最显著的区别是，在直流炉中没有汽包将给水控制系统与汽温控制系统和燃烧控制系统隔离开来。
给水系统虽然在超临界机组中只是一个子系统，但其在整个机组中发挥着举足轻重的作用。
通过使用，调试引进的国外超临界机组锅炉给水控制策略、供水控制系统的工艺流程，及时归纳、研究探讨和改进以形成我们自己的技术，以及对后面超临界机组仿真系统的开发和超超临界机组控制系统的研究有重要意义。
本文将对直流炉的给水系统进行设计。
1.2 国内外研究动态超临界直流炉的专利方案，是由移居美国的捷克人马克本生在1919年提出的，1923 年德国西门子公司按他的专利建成了第一台实验性超临界机组。
从30年代至60年代，德国、美国、前苏联和日本，先后对超临界机组实验台进行实验，发现超临界机组不仅效率高，而且超临界蒸汽也有一定的优越性。
因而，吸引着生产发展速度快、电力需求急、竞争能力较强的国家如美国、前苏联和日本，大步向前发展超临界机组，先后掌握了先进的超临界技术，而且技术比较成熟，自动控制水平比较高[5]。
梁福余，庄建华在文献[9]中以国华太仓电厂6O0MW超临界机组全程给水系统为对象，对给水控制系统进行了详细分析，提出实现全程给水控制系统的控制策略，在调试过程中，主要进行了逻辑和参数的调整这种控制策略对其他发电厂同类机组实现全程给水自动调节具有一定参考作用，也为完善其他控制系统提供了新的思路。
王玉清，董传敏等在文献[10]中针对超临界直流锅炉对象特性复杂、控制回路间相互耦合，导致实现给水全程控制难度较大。
把机组整个给水过程分为干态模式和湿态模式给水2个阶段，分别采用相应的控制方案。
干态模式用分离器出口焓值校正给水流量指令；湿态模式用最小流量来维持给水流量。
同时，合理采用了前馈、变参数、变结构以及解耦等控制技术，来改善调节品质。
通过现场调试和实际运行表明，焓值能很好地反映燃水比的变化，用焓值校正给水流量对维持过热汽温非常效果比较好。
张秋生，岳建华等在文献[11]中根据超临界直流炉的控制特点及给水控制，分析了目前国内常用的两种控制结构，比较了基于中间点焓值校正和基于中间点温度校正的优缺点，提出了给水超驰控制策略以克服部分特殊工况下常规给水控制策略的不足，工程应用效果良好。
李长青，毕艳洲等在文献[12]中针对超临界机组的控制特点，对淮浙煤电有限公司安徽凤台发电分公司1600MW超临界直流机组给水控制工作原理及其控制策略进行了介绍。