火電廠鍋爐主蒸汽溫度控制通常采用串級調節、導前微粉調節或帶有超前信號微分功能的串級調節，本文深度分析鍋爐主蒸汽溫度控制干擾因素并提出解決方案，幫助大家改善火電廠中間倉儲鍋爐主蒸汽溫度控制效果。
1、鍋爐主蒸汽溫度控制采用串級調節或導前微分調節
1、1 串級調節系統
在一些大容量的機組中，噴水減溫器后還有比較長的一段加熱管道，鍋爐能量傳導給噴水后溫度后，要經過較長一段時間波動狀況才能反映到主汽溫度,因而用串級調節系統比較好。在串級調節系統中，超前信號固然重要，但是噴水減溫后還有很大一段受熱面，主回路的調節作用也非常重要，所以，往往大部分電廠都采用主信號和超前信號作用稍微均衡的調節方式。
但是，也不排除一些機組噴水減溫后受熱面較短、或者超前信號與主信號之間的波動傳遞趨勢時間間隔較短的情況。這個情況下，當燃燒擾動到來的時候，超前信號作用因為不是特別突出，故而大超前信號而帶來的減溫水流量的調節作用就較小，等到主信號進行調節的時候，就有可能造成調節滯后，使得溫度波動比較大。解決辦法就是：減弱主信號的作用，增強超前信號的作用。
因為煙風擋板調節再熱的時候，勢必會影響煙道內煙氣的流動情況。煙氣流動被煙風擋板干擾后，要先干擾主汽溫度，然后才會干擾主汽溫度的超前信號。這時候如果超前作用強、主信號作用弱，就有可能造成溫度波動比較大。
所以，在加強超前作用的同時，還要管住延期擾動帶來的主信號波動狀況，綜合衡量，才能夠提高總體調節品質。
1.2 導前微分調節系統
在一些小鍋爐中，鍋爐蓄熱能力小，如果噴水減溫和主信號之間受熱面進一步縮短，超前信號和主信號波動間隔時間減小，用串級調節系統就有可能存在局限。這時候，導前微分調節系統的重要性可能會增強了。導前微分調節系統可以充分考慮超前信號帶來的影響，因而，超前作用得以大大加強。但是，如果微分時間太短，會造成PID輸出頻繁波動，實際運用過程中，要小心執行機構頻繁動作，燒壞電機。
3.3 帶有超前信號微分功能的串級調節系統
如果在串級和導前微分作用之間不大容易取舍的話，我們可以綜合兩方面的特點，做一個帶有超前信號微分功能的串級調節系統。也即用串級調節系統，但是對超前信號進行微分運算。在實際調試過程中，如果想要純粹的導前微分功能，可以把副PID 設為純比例作用；如果想要純粹的串級系統，可以把微分參數設為0。當然還有第三種選擇：導前微分串級調節系統。
2、排除燃燒干擾
燃燒干擾是主汽溫度控制中最常見、最大、也是最難以消除的干擾。傳統上，解決這個問題，需要把燃燒帶來的干擾進行分類，大致有如下幾類：①煙氣流動干擾；②燃料量干擾；③煤質干擾；④制粉系統啟停。
當然煙氣流動干擾不僅僅與燃燒有關系，還有可能是煙風擋板開度的擾動、鍋爐受管道蒸汽吹灰等因素，這里暫且不考慮其他因素。
有這么多影響因素，我們不能針對每一項擾動因素都制定一項應對策略。那樣控制策略過于復雜，參數整定就非常麻煩，并且可能存在各擾動因素互相影響的情況，實際控制效果不見得就好。我們的目的是，在所有擾動因素中，尋找一個具有代表性的物理量。這個物理量既能代表各種擾動因素，又能夠比噴水后汽溫更能超前的反映汽溫的變化趨勢。
所有以上4條其實都跟鍋爐受熱面熱交換有關系。在不考慮蒸發量、給水量的時候，蒸汽吸熱量的改變應該首先引起壓力的變化。我們用汽包壓力的微分代替鍋爐能量變化的趨勢。鍋爐能量傳遞給鍋熱器的時候，首先要反映到汽包壓力上，然后才會逐漸改變汽溫。以汽包壓力的微分作為主汽溫度自動的前饋信號，做一個串級調節系統，取得良好的實際效果。
3、排除機組負荷干擾
機組負荷干擾也會影響到汽溫控制。負荷擾動也會影響到汽包壓力，用汽包壓力的微分作為前饋信號，對汽溫控制有一定的效果，但是有些機組效果不大明顯。如果一些機組因為負荷干擾使得主汽溫度波動比較大的話，我們可以再增加一個前饋信號，用速度級后壓力或者干脆用汽機負荷來參與控制。
需要注意的是，一定要考慮到負荷信號和蒸汽壓力之間的關系。一般都認為兩個都可作為正作用加入到溫度控制的前饋中，這個看法可能存在些問題。具體應用過程中，大家可以對此予以關注，最終會取得不錯的控制效果。
4、解決執行機構傳動問題
執行機構傳動問題包括：執行機構存在空行程；執行機構存在回差；閥門線性不好；閥門線性隨時間的推移改變甚至惡化。所有這些問題都可以用一個方案解決：加入減溫水流量反饋。PID調節器的控制結果最終都去控制減溫水，改變減溫水流量，只要流量不改變，閥門就一直動作下去；如果閥門流量改變過大，就驅動執行機構回調。
5、PID參數整定
PID參數整定是一個調節系統好壞的保證。
5.1 串級調節系統的參數整定
要注意主副PID之間的側重關系。如果要加強主調的作用，可以增強PID1的比例作用。如果要強調超前作用，可以增強PID2的比例作用。不管哪一種方法，PID2的積分作用可以減弱甚至忽略。PID1的積分作用應該比比例作用稍弱，以能消除靜差為宜。
5.2 導前微分的參數整定
注意微分時間的使用，可以消除因微分作用帶來的執行機構的頻繁波動。微分時間增大可以消除執行機構頻繁動作，但是微分的超前作用會在一定程度上被削弱。微分時間減小，超前作用增強，但是執行機構可能會有抖動。需要在超前性和穩定性之間作一個綜合衡量。
5.3 帶導前微分的串級調節系統
導前微分串級調節系統需要注意的是：PID的測量值圍繞在0左右波動，不大容易進行曲線觀察。我們可以在微分作用以后疊加一個常數，這個常數不參與運算，可以方便對曲線進行觀察。
5.4 帶汽包壓力微分前饋的調節系統的整定
如果汽包壓力微分參數整定合適，該系統十分好用。需要注意的是，汽包壓力微分已經進行了調節，噴水后溫度前饋可能因二次調節造成震蕩。這時候應該適當減弱副調作用。
5.5 帶減溫水流量反饋的調節系統的整定
該系統的整定稍微特殊，下面一一列舉。
流量系數：流量系數關系到流量反饋系統能不能投入的問題，所以很重要。流量系數過大，會造成副回路的PID反復震蕩；系數過小，會造成反饋不足。應該予以重視。
副調的積分時間：副調的積分時間我們可以設得很短，即積分作用設得很強。只要副調的PID輸入e不等于0，就要積分下去，直到e=0為止。
副調的PID死區：因為副調的積分作用非常強，那么就有可能使得執行機構不停地動作，從而燒壞電機。為此，我們可以給副調的PID輸入偏差設置死區，以抑制震蕩。
如果這些措施在主汽溫度中都能夠得到施行，那么火電廠中間倉儲鍋爐的主汽溫度控制會得到很大改善。總結起來，其實并不復雜。控制沖量共包括：主汽溫度、噴水后溫度、汽包壓力、減溫水流量、負荷這5個信號也不一定全部使用，要看每臺鍋爐遇到什么情況。
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