锅炉主蒸汽温度作为电厂热力控制系统中的重要参数,其控制品质的优劣直接影响整个机组的安全和经济运行。蒸汽温度过高或过低都会给机组运行带来不利影响。由于主蒸汽温度控制系统对象惯性和延迟性较大,且实际控制过程中存在各种扰动因素,使得主蒸汽温度更加复杂难控。为此,如何提高主蒸汽温度的控制质量是本文研究的重要内容。本文首先对锅炉汽水系统的组成及工作原理做了详细的介绍,并对主蒸汽温度的静态特性和动态特性进行了分析,同时对现有主要控制方法和控制思想及其在控制过程中存在的不足进行了论述。针对主蒸汽温度控制系统中,原有独立常规控制方式不能很好地稳定主蒸汽温度,以及各控制段之间不能很好地配合控制的问题,本文对原常规控制方式进行了改进,提出了一种双单内环智能串级控制方案。此控制方案的核心是将两控制段回路设计为整个控制系统的内环,分别快速消除各自段的扰动,二控制段蒸汽温度的设定值跟随一控制段的输出值,当系统产生扰动时,两控制段减温水调节阀迅速动作,随后二级减温水阀将继续动作以配合一级减温水调节阀工作,从而使两控制段工作在合适的状态,平衡其中某级调节阀由于干扰造成的负荷过大或过小的情况。并通过引入外环主回路稳定最终主蒸汽温度,主回路采用内模控制方式,其控制器参数通过模糊智能在线修正单元进行动态修正,使其对工况变化具有一定的适应调节能力。然后对所提方案中的内模控制系统和蒸汽流量前馈补偿控制器进行了设计分析,并对控制器参数模糊智能在线修正单元进行了设计研究,改善常规控制方式在工况变化时固定的控制器参数不能较好地控制主蒸汽温度的缺点。接着从稳态性能和鲁棒稳定性两方面对控制系统的稳定性进行了分析。最后通过MATLAB进行模型搭建和实验仿真,得到本文所提控制方案在跟踪性、抗干扰性以及鲁棒性方面的动态及稳态性能参数,并与原常规PID控制方案进行对比分析。结果表明,本文改进后的双单内环智能串级控制系统的控制性能指标优于原常规PID控制系统。从理论上证明了本文所提方案更好。