直流爐的協(xié)調(diào)控制

1、1、超臨界直流爐機(jī)組的特點(diǎn)、超臨界直流爐機(jī)組的特點(diǎn)(1)給水的加熱、蒸發(fā)和變成過(guò)熱蒸汽是一次性連續(xù)完成的，汽水之給水的加熱、蒸發(fā)和變成過(guò)熱蒸汽是一次性連續(xù)完成的，汽水之間沒(méi)有一個(gè)明確的分界點(diǎn)，工質(zhì)的流動(dòng)，完全依靠給水泵產(chǎn)生的間沒(méi)有一個(gè)明確的分界點(diǎn)，工質(zhì)的流動(dòng)，完全依靠給水泵產(chǎn)生的壓頭。隨著運(yùn)行工況不同，鍋爐將運(yùn)行在亞臨界、超臨界壓力下。壓頭。隨著運(yùn)行工況不同，鍋爐將運(yùn)行在亞臨界、超臨界壓力下。進(jìn)入直流狀態(tài)后，進(jìn)入直流狀態(tài)后， 當(dāng)給水量、燃料量當(dāng)給水量、燃料量 和機(jī)組負(fù)荷等有擾和機(jī)組負(fù)荷等有擾 動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)點(diǎn)會(huì)自 發(fā)地在一個(gè)或多個(gè)發(fā)地在一個(gè)或多個(gè) 加熱區(qū)段內(nèi)移動(dòng)。加熱區(qū)段內(nèi)移動(dòng)。

2、直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制 直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制(2)沒(méi)有儲(chǔ)能作用的汽包，鍋爐總體蓄能顯著減小。沒(méi)有儲(chǔ)能作用的汽包，鍋爐總體蓄能顯著減小。在外界負(fù)荷變化在外界負(fù)荷變化時(shí)，自行保持負(fù)荷和參數(shù)的能力就較差，對(duì)擾動(dòng)較敏感，汽壓波時(shí)，自行保持負(fù)荷和參數(shù)的能力就較差，對(duì)擾動(dòng)較敏感，汽壓波動(dòng)幅度較大，壓力波動(dòng)速度往往超過(guò)汽包鍋爐一倍以上。但是在動(dòng)幅度較大，壓力波動(dòng)速度往往超過(guò)汽包鍋爐一倍以上。但是在主動(dòng)調(diào)整鍋爐負(fù)荷時(shí)，由于其蓄熱能力小，且允許的壓力升降速主動(dòng)調(diào)整鍋爐負(fù)荷時(shí)，由于其蓄熱能力小，且允許的壓力升降速度快，可以使其蒸汽參數(shù)迅速地跟上工況的需要，所以能較好的度快，可以使其蒸汽參數(shù)迅

3、速地跟上工況的需要，所以能較好的適應(yīng)機(jī)組調(diào)峰的要求，對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)既有利又有弊。適應(yīng)機(jī)組調(diào)峰的要求，對(duì)負(fù)荷調(diào)節(jié)既有利又有弊。 (3)汽包爐機(jī)組可以簡(jiǎn)化為一個(gè)雙輸入雙輸出的控制對(duì)象，而超臨界汽包爐機(jī)組可以簡(jiǎn)化為一個(gè)雙輸入雙輸出的控制對(duì)象，而超臨界直流爐機(jī)組是一個(gè)多輸入多輸出的控制對(duì)象，各個(gè)過(guò)程參數(shù)之間直流爐機(jī)組是一個(gè)多輸入多輸出的控制對(duì)象，各個(gè)過(guò)程參數(shù)之間的偶合較強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性的延遲和慣性時(shí)間大，因此，直流爐的自的偶合較強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性的延遲和慣性時(shí)間大，因此，直流爐的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較復(fù)雜，控制難度顯著增大，對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)提出了更高動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較復(fù)雜，控制難度顯著增大，對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)提出了更高的要求。的要求。2、協(xié)調(diào)

4、控制系統(tǒng)的構(gòu)成協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成2.1主要功能主要功能 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功能與汽包爐并沒(méi)有多大的差別，主要由以協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功能與汽包爐并沒(méi)有多大的差別，主要由以下七個(gè)部分組成：下七個(gè)部分組成：(1)負(fù)荷指令處理回路。負(fù)荷指令處理回路。(2)主汽壓力設(shè)定值形成回路。主汽壓力設(shè)定值形成回路。(3)鍋爐主控。鍋爐主控。(4)汽機(jī)主控。汽機(jī)主控。(5)輔機(jī)故障快速降負(fù)荷輔機(jī)故障快速降負(fù)荷(RUNBACK)控制回路?？刂苹芈?。(6)電網(wǎng)頻差校正回路。電網(wǎng)頻差校正回路。(7)熱值校正回路。熱值校正回路。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制 負(fù)荷指令處理回路負(fù)荷指令處理回路 負(fù)荷指令經(jīng)過(guò)運(yùn)行人員負(fù)荷指令經(jīng)過(guò)運(yùn)行

5、人員手動(dòng)設(shè)定的上、下限限制、手動(dòng)設(shè)定的上、下限限制、RUNBACK計(jì)算得到的計(jì)算得到的上、上、下限限制、升降負(fù)荷速率限下限限制、升降負(fù)荷速率限制、負(fù)荷指令增、減閉鎖等制、負(fù)荷指令增、減閉鎖等運(yùn)算后分別送往機(jī)、爐主控運(yùn)算后分別送往機(jī)、爐主控等回路。等回路。 負(fù)荷指令設(shè)定回路投入自負(fù)荷指令設(shè)定回路投入自動(dòng)方式即為接受網(wǎng)調(diào)自動(dòng)發(fā)動(dòng)方式即為接受網(wǎng)調(diào)自動(dòng)發(fā)電控制電控制(AGC)指令。指令。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制 負(fù)荷指令增閉鎖：負(fù)荷指令增閉鎖： 負(fù)荷指令減閉鎖：負(fù)荷指令減閉鎖：實(shí)際燃料小于燃料量設(shè)定實(shí)際燃料小于燃料量設(shè)定 實(shí)際燃料大于燃料量設(shè)定實(shí)際燃料大于燃料量設(shè)定主汽壓力低于設(shè)定主汽壓力低于

6、設(shè)定1MPa 主汽壓力高于設(shè)定主汽壓力高于設(shè)定1MPa實(shí)際給水量小于給水量設(shè)定實(shí)際給水量小于給水量設(shè)定 實(shí)際給水量大于給水量設(shè)定實(shí)際給水量大于給水量設(shè)定實(shí)際總風(fēng)量小于總風(fēng)量設(shè)定實(shí)際總風(fēng)量小于總風(fēng)量設(shè)定 實(shí)際總風(fēng)量大于總風(fēng)量設(shè)定實(shí)際總風(fēng)量大于總風(fēng)量設(shè)定任意一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于任意一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于95% 一次調(diào)頻增負(fù)荷一次調(diào)頻增負(fù)荷任意一臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于任意一臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于90%任意一臺(tái)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于任意一臺(tái)引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度大于90%一次調(diào)頻減負(fù)荷一次調(diào)頻減負(fù)荷 直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制 主汽壓力設(shè)定值形成回路主汽壓力設(shè)定值形成回路 主汽壓力根據(jù)負(fù)荷指令主汽壓力根據(jù)

7、負(fù)荷指令折算得折算得到，加上運(yùn)行人員的到，加上運(yùn)行人員的手動(dòng)偏置，再經(jīng)過(guò)慣性環(huán)節(jié)手動(dòng)偏置，再經(jīng)過(guò)慣性環(huán)節(jié)、增減速率限制等運(yùn)算后分別增減速率限制等運(yùn)算后分別送往機(jī)、爐主控等回路。送往機(jī)、爐主控等回路。 FCB發(fā)生后，發(fā)生后，主汽壓力主汽壓力根據(jù)鍋爐主控指令折算得根據(jù)鍋爐主控指令折算得到。到。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制2.2主要控制模式主要控制模式(1)基本模式基本模式(BASE)：鍋爐主控手動(dòng)控制，：鍋爐主控手動(dòng)控制，DEH處于本地限壓控制方處于本地限壓控制方式式(轉(zhuǎn)速或負(fù)荷控制轉(zhuǎn)速或負(fù)荷控制)。(2)汽輪機(jī)跟隨模式汽輪機(jī)跟隨模式(TF)：鍋爐主控手動(dòng)控制，：鍋爐主控手動(dòng)控制， DEH處于

8、初壓控制方處于初壓控制方式，通過(guò)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度保證汽壓。式，通過(guò)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度保證汽壓。(3)鍋爐跟隨模式鍋爐跟隨模式(BF)：鍋爐主控自動(dòng)控制汽壓，：鍋爐主控自動(dòng)控制汽壓，DEH處于本地限壓處于本地限壓控制方式控制方式(即負(fù)荷控制即負(fù)荷控制)。(4)汽輪機(jī)跟隨協(xié)調(diào)控制模式汽輪機(jī)跟隨協(xié)調(diào)控制模式(CTF)：鍋爐主控自動(dòng)控制負(fù)荷，：鍋爐主控自動(dòng)控制負(fù)荷，DEH處于初壓控制方式，控制汽壓處于初壓控制方式，控制汽壓。這種控制方式。這種控制方式汽壓穩(wěn)定，但響應(yīng)汽壓穩(wěn)定，但響應(yīng)負(fù)荷相對(duì)較慢。負(fù)荷相對(duì)較慢。(5)鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制模式鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制模式(CBF)：鍋爐主控自動(dòng)控制汽壓，：鍋爐主控自

9、動(dòng)控制汽壓，DEH處處于遙控限壓控制方式于遙控限壓控制方式(即負(fù)荷控制即負(fù)荷控制)。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制2.3鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制原理鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制原理 鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制方式時(shí)，汽輪機(jī)控制機(jī)組負(fù)荷，鍋爐控制鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制方式時(shí)，汽輪機(jī)控制機(jī)組負(fù)荷，鍋爐控制主汽壓力，主汽壓力，因此能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷需求，但是因此能夠快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷需求，但是主汽壓力等主汽壓力等主主要運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)較大。要運(yùn)行參數(shù)波動(dòng)較大。(1)鍋爐主控鍋爐主控 最主要的控制指令來(lái)自于機(jī)組負(fù)荷指令，作為鍋爐主控最基最主要的控制指令來(lái)自于機(jī)組負(fù)荷指令，作為鍋爐主控最基本值去控制煤、水、風(fēng)；主汽壓力的變化代表了機(jī)爐能量的

10、不平本值去控制煤、水、風(fēng)；主汽壓力的變化代表了機(jī)爐能量的不平衡，因此需根據(jù)壓力的偏差相應(yīng)改變煤、水、風(fēng)，對(duì)鍋爐指令進(jìn)衡，因此需根據(jù)壓力的偏差相應(yīng)改變煤、水、風(fēng)，對(duì)鍋爐指令進(jìn)行細(xì)調(diào)。行細(xì)調(diào)。 由于鍋爐響應(yīng)的延遲、蓄熱的補(bǔ)償，因此需要根據(jù)負(fù)荷指令、由于鍋爐響應(yīng)的延遲、蓄熱的補(bǔ)償，因此需要根據(jù)負(fù)荷指令、壓力設(shè)定、頻差信號(hào)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償修正。壓力設(shè)定、頻差信號(hào)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償修正。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制(2)汽機(jī)主控汽機(jī)主控 控制指令來(lái)自于機(jī)組負(fù)荷指令。由于鍋爐響應(yīng)的延遲、蓄熱控制指令來(lái)自于機(jī)組負(fù)荷指令。由于鍋爐響應(yīng)的延遲、蓄熱的補(bǔ)償，因此需要適當(dāng)?shù)匮泳徠啓C(jī)的響應(yīng)來(lái)防止主汽壓力的大的補(bǔ)償，因

11、此需要適當(dāng)?shù)匮泳徠啓C(jī)的響應(yīng)來(lái)防止主汽壓力的大幅波動(dòng)，一般是對(duì)負(fù)荷指令增加慣性、壓力拉回等。幅波動(dòng)，一般是對(duì)負(fù)荷指令增加慣性、壓力拉回等。(3)燃料、給水、風(fēng)量控制燃料、給水、風(fēng)量控制 主要的控制指令都來(lái)自于鍋爐主控指令，同時(shí)又利用熱值、主要的控制指令都來(lái)自于鍋爐主控指令，同時(shí)又利用熱值、焓值、氧量分別對(duì)指令進(jìn)行修正。焓值、氧量分別對(duì)指令進(jìn)行修正。 由于燃料、給水的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性不同，對(duì)給水適當(dāng)?shù)匮泳?，由于燃料、給水的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性不同，對(duì)給水適當(dāng)?shù)匮泳?，?duì)燃料增加動(dòng)態(tài)解耦。對(duì)燃料增加動(dòng)態(tài)解耦。 總風(fēng)量指令總風(fēng)量指令=風(fēng)煤比函數(shù)風(fēng)煤比函數(shù)f2氧量校正；燃料量指令氧量校正；燃料量指令=(鍋爐主鍋爐主

12、控指令控指令f4 +焓值調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)解耦焓值調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)解耦)熱值校正；給水量指令熱值校正；給水量指令=煤水比煤水比函數(shù)函數(shù)f3(遲延遲延)焓值調(diào)節(jié)器的輸出。焓值調(diào)節(jié)器的輸出。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制原理圖鍋爐跟隨協(xié)調(diào)控制原理圖直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制2.4電網(wǎng)頻差校正回路電網(wǎng)頻差校正回路 主要由主要由DEH通過(guò)改變汽輪機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度來(lái)瞬間響應(yīng)電網(wǎng)頻率偏通過(guò)改變汽輪機(jī)調(diào)門(mén)開(kāi)度來(lái)瞬間響應(yīng)電網(wǎng)頻率偏差，差，MCS接受來(lái)自接受來(lái)自DEH電網(wǎng)頻率偏差信號(hào)電網(wǎng)頻率偏差信號(hào)(一次調(diào)頻增量一次調(diào)頻增量)主要是主要是用于改變?nèi)剂狭?、給水量和總風(fēng)量，克服由于汽輪機(jī)調(diào)門(mén)變化而用于改變?nèi)剂狭?/p>

13、、給水量和總風(fēng)量，克服由于汽輪機(jī)調(diào)門(mén)變化而引起的主汽壓力偏差。引起的主汽壓力偏差。 DEH中一次調(diào)頻不等率設(shè)為中一次調(diào)頻不等率設(shè)為5%，調(diào)頻死區(qū)設(shè)為，調(diào)頻死區(qū)設(shè)為2r/min，最，最大調(diào)頻幅度為大調(diào)頻幅度為6%額定負(fù)荷。額定負(fù)荷。DEH處于限壓控制方式才能投入處于限壓控制方式才能投入一次調(diào)頻。一次調(diào)頻。2.5熱值校正回路熱值校正回路 采用比較電負(fù)荷和鍋爐負(fù)荷的偏差作為熱值校正的基準(zhǔn)信號(hào)。采用比較電負(fù)荷和鍋爐負(fù)荷的偏差作為熱值校正的基準(zhǔn)信號(hào)。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)送風(fēng)調(diào)節(jié)送風(fēng)調(diào)節(jié)一次風(fēng)壓調(diào)節(jié)一次風(fēng)壓調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出口磨煤機(jī)出口溫度調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)磨煤機(jī)一次磨煤機(jī)一次風(fēng)量

14、調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)燃料主控燃料主控給煤機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)鍋爐主控鍋爐主控協(xié)調(diào)控制協(xié)調(diào)控制汽機(jī)主控汽機(jī)主控氧量調(diào)節(jié)氧量調(diào)節(jié)焓值調(diào)節(jié)焓值調(diào)節(jié)2.6協(xié)調(diào)控制回路投運(yùn)順序協(xié)調(diào)控制回路投運(yùn)順序直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制熱值調(diào)節(jié)熱值調(diào)節(jié)3、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的整定要點(diǎn)、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的整定要點(diǎn) 單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制的任務(wù)是快速跟蹤電網(wǎng)負(fù)荷的需要和保持單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制的任務(wù)是快速跟蹤電網(wǎng)負(fù)荷的需要和保持主要運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，從汽輪機(jī)側(cè)看，只要主要運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，從汽輪機(jī)側(cè)看，只要改變汽輪機(jī)調(diào)門(mén)的開(kāi)度，就能迅速改變進(jìn)汽量，從而能立即適應(yīng)改變汽輪機(jī)調(diào)門(mén)的開(kāi)度，就能迅速

15、改變進(jìn)汽量，從而能立即適應(yīng)負(fù)荷的需要或維持主汽壓力穩(wěn)定。但鍋爐即使馬上調(diào)整燃料量和負(fù)荷的需要或維持主汽壓力穩(wěn)定。但鍋爐即使馬上調(diào)整燃料量和給水量，由于鍋爐固有的慣性及延遲，不可能立即使提供給汽輪給水量，由于鍋爐固有的慣性及延遲，不可能立即使提供給汽輪機(jī)的蒸汽量發(fā)生變化。因此，提高機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)能力與保持主要機(jī)的蒸汽量發(fā)生變化。因此，提高機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)能力與保持主要參數(shù)穩(wěn)定存在一定的矛盾。參數(shù)穩(wěn)定存在一定的矛盾。 適當(dāng)?shù)靥岣咧髌麎毫?，可以增加鍋爐的蓄能，有利于加快對(duì)適當(dāng)?shù)靥岣咧髌麎毫?，可以增加鍋爐的蓄能，有利于加快對(duì)負(fù)荷的響應(yīng)，但是增加了汽輪機(jī)調(diào)門(mén)的節(jié)流損失，影響了機(jī)組運(yùn)負(fù)荷的響應(yīng)，但是增加了汽輪機(jī)

16、調(diào)門(mén)的節(jié)流損失，影響了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此，提高機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)能力與機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性行的經(jīng)濟(jì)性。因此，提高機(jī)組負(fù)荷適應(yīng)能力與機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性存在一定的矛盾。存在一定的矛盾。直流爐的協(xié)調(diào)控制直流爐的協(xié)調(diào)控制(1)主汽壓力設(shè)定值的變化將影響靜態(tài)煤水比、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償回路的參數(shù)。主汽壓力設(shè)定值的變化將影響靜態(tài)煤水比、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償回路的參數(shù)。(2)負(fù)荷與燃料、給水、風(fēng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確負(fù)荷與燃料、給水、風(fēng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確。(3)變負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程中煤水比適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分離。變負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程中煤水比適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分離。(4)變負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程中應(yīng)盡量避免給水的反向調(diào)節(jié)。變負(fù)荷動(dòng)態(tài)過(guò)程中應(yīng)盡量避免給水的反向調(diào)節(jié)。(5)負(fù)荷指令至鍋爐主控的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償是響應(yīng)負(fù)荷變化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。負(fù)荷指令至鍋爐主控的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償是響應(yīng)負(fù)荷變化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 寧海電廠(chǎng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式寧海電廠(chǎng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式 漕涇電廠(chǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式漕涇電廠(chǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方式直流爐的協(xié)