火電機(jī)組負(fù)荷控制 第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述

1、火電機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中調(diào)指令中調(diào)指令頻差信號(hào)頻差信號(hào)操作員指令操作員指令PT鍋爐控制燃燒控制汽包水位控制蒸汽溫度控制汽機(jī)控制負(fù)荷/轉(zhuǎn)速控制旁路控制MW燃料風(fēng)量化學(xué)能化學(xué)能熱熱 能能機(jī)械能機(jī)械能電電 能能鍋爐指令汽機(jī)指令第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)鍋爐指令汽機(jī)指令燃料主控燃料主控燃燃料料量量控控制制送送風(fēng)風(fēng)控控制制引引風(fēng)風(fēng)控控制制磨煤機(jī)磨煤機(jī)控控 制制風(fēng)溫風(fēng)溫

2、控制控制風(fēng)壓風(fēng)壓控制控制煤量煤量控制控制主主汽汽溫溫控控制制再再熱熱汽汽溫溫控控制制燃燒控制汽溫控制單單沖沖量量控控制制三三沖沖量量控控制制汽包水位汽包水位除除氧氧器器控控制制給水控制DEH負(fù)負(fù)荷荷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速控控制制旁旁路路控控制制汽機(jī)控制中調(diào)指令中調(diào)指令頻差信號(hào)頻差信號(hào)操作員指令操作員指令第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 從電網(wǎng)的角度看從電網(wǎng)的角度看，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是聯(lián)結(jié)發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)的紐帶，是自動(dòng)發(fā)電聯(lián)結(jié)發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)的紐帶，是自動(dòng)發(fā)電控制控制AGC在發(fā)電側(cè)的執(zhí)行者，是電網(wǎng)綜合在發(fā)電側(cè)的執(zhí)行者，是電網(wǎng)綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。自動(dòng)化的基礎(chǔ)。 (AGC: Automatic

3、 Generation Control)第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中調(diào)指令中調(diào)指令頻差信號(hào)頻差信號(hào)操作員指令操作員指令PT鍋爐控制燃燒控制汽包水位控制蒸汽溫度控制汽機(jī)控制負(fù)荷/轉(zhuǎn)速控制旁路控制MW燃料風(fēng)量化學(xué)能化學(xué)能熱熱 能能機(jī)械能機(jī)械能電電 能能鍋爐指令汽機(jī)指令 接受來自接受來自AGCAGC系統(tǒng)系統(tǒng)的調(diào)度指令，該指令是的調(diào)度指令，該指令是中調(diào)根據(jù)電網(wǎng)的需求，中調(diào)根據(jù)電網(wǎng)的需求，分配給本機(jī)組的發(fā)電負(fù)分配給本機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷量。荷量。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 從單元機(jī)組的角度看從單元機(jī)組的角度看，協(xié)調(diào)控制系，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過

4、程中能量供需矛盾的統(tǒng)是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中能量供需矛盾的協(xié)調(diào)者，用以克服鍋爐協(xié)調(diào)者，用以克服鍋爐汽輪機(jī)間存在的汽輪機(jī)間存在的動(dòng)態(tài)特性差異，使鍋爐動(dòng)態(tài)特性差異，使鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)成為一汽輪機(jī)系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體。個(gè)有機(jī)的整體。機(jī)爐間的動(dòng)態(tài)特性差異主要體現(xiàn)在響應(yīng)過程的慣性和遲延上機(jī)爐間的動(dòng)態(tài)特性差異主要體現(xiàn)在響應(yīng)過程的慣性和遲延上第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中調(diào)指令中調(diào)指令頻差信號(hào)頻差信號(hào)操作員指令操作員指令PT鍋爐控制燃燒控制汽包水位控制蒸汽溫度控制汽機(jī)控制負(fù)荷/轉(zhuǎn)速控制旁路控制MW燃料風(fēng)量化學(xué)能化學(xué)能熱熱 能能機(jī)械能機(jī)械能電電 能能鍋爐指令鍋爐指令汽機(jī)指令

5、汽機(jī)指令 根據(jù)能量供需情況，針對(duì)根據(jù)能量供需情況，針對(duì)鍋爐鍋爐汽輪機(jī)之間顯著的動(dòng)態(tài)汽輪機(jī)之間顯著的動(dòng)態(tài)特性差異，特性差異，適當(dāng)?shù)剡m當(dāng)?shù)亟o出驅(qū)動(dòng)鍋給出驅(qū)動(dòng)鍋爐運(yùn)行的爐運(yùn)行的鍋爐指令鍋爐指令和驅(qū)動(dòng)汽輪和驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn)行的機(jī)運(yùn)行的汽機(jī)指令汽機(jī)指令。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 從局部控制回路的角度看從局部控制回路的角度看，協(xié)調(diào)控，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是確保機(jī)組整體性能的指揮者，能制系統(tǒng)是確保機(jī)組整體性能的指揮者，能夠從全局的高度審視機(jī)組的運(yùn)行狀況，指夠從全局的高度審視機(jī)組的運(yùn)行狀況，指導(dǎo)燃燒控制、汽溫控制、給水控制等子系導(dǎo)燃燒控制、汽溫控制、給水控制等子系統(tǒng)以更恰當(dāng)?shù)姆绞絽⑴c工作。統(tǒng)以更恰當(dāng)

6、的方式參與工作。 第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)鍋爐指令汽機(jī)指令燃料主控燃料主控燃燃料料量量控控制制送送風(fēng)風(fēng)控控制制引引風(fēng)風(fēng)控控制制磨煤機(jī)磨煤機(jī)控控 制制風(fēng)溫風(fēng)溫控制控制風(fēng)壓風(fēng)壓控制控制煤量煤量控制控制主主汽汽溫溫控控制制再再熱熱汽汽溫溫控控制制燃燒控制汽溫控制單單沖沖量量控控制制三三沖沖量量控控制制汽包水位汽包水位除除氧氧器器控控制制給水控制DEH負(fù)負(fù)荷荷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速控控制制旁旁路路控控制制汽機(jī)控制中調(diào)指令中調(diào)指令頻差信號(hào)頻差信號(hào)操作員指令操作員指令 各系統(tǒng)各系統(tǒng)協(xié)同工作的協(xié)同工作的指揮者指揮者第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述第三章第三章 負(fù)

7、荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷指令負(fù)荷指令管理中心管理中心機(jī)爐協(xié)調(diào)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷實(shí)際負(fù)荷指令指令Nsp汽機(jī)指令汽機(jī)指令鍋爐指令鍋爐指令操作員指令操作員指令中 調(diào) 指 令中 調(diào) 指 令頻 差 信 號(hào)頻 差 信 號(hào) 考慮對(duì)機(jī)組輸出功率要求和機(jī)組實(shí)際可能出考慮對(duì)機(jī)組輸出功率要求和機(jī)組實(shí)際可能出力兩方面的因素，從二者中取小值。同時(shí)又要考力兩方面的因素，從二者中取小值。同時(shí)又要考慮到負(fù)荷變化速率和幅值的限制，最終形成實(shí)際慮到負(fù)荷變化速率和幅值的限制，最終形成實(shí)際負(fù)荷指令負(fù)荷指令N Nspsp ( (實(shí)際輸出功率給定值實(shí)際輸出功率給定值)

8、 )。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 電網(wǎng)上總的供電功率大于總的用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)上總的供電功率大于總的用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)頻率高（電網(wǎng)頻率高（50Hz50Hz），此時(shí)，機(jī)組應(yīng)關(guān)小主蒸汽），此時(shí)，機(jī)組應(yīng)關(guān)小主蒸汽調(diào)節(jié)閥，減少汽輪機(jī)進(jìn)汽量，降低機(jī)組發(fā)電功率，調(diào)節(jié)閥，減少汽輪機(jī)進(jìn)汽量，降低機(jī)組發(fā)電功率，緩解電網(wǎng)供需矛盾。緩解電網(wǎng)供需矛盾。 電網(wǎng)上總的供電功率小于總的用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)上總的供電功率小于總的用電負(fù)荷時(shí)，電網(wǎng)頻率低（電網(wǎng)頻率低（50Hz50Hz），此時(shí)，機(jī)組應(yīng)開大主蒸汽），此時(shí)，機(jī)組應(yīng)開大主蒸汽調(diào)節(jié)閥，增加汽輪機(jī)進(jìn)汽量，提高機(jī)組發(fā)電功率，調(diào)節(jié)閥，增加汽輪機(jī)進(jìn)汽量，提高機(jī)組發(fā)電功

9、率，緩解電網(wǎng)供需矛盾。緩解電網(wǎng)供需矛盾。可見，可見， “頻差頻差”是由于電能供需不平衡引起的。是由于電能供需不平衡引起的。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 為保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為保證電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)通常要引入頻差信號(hào)，通過改變機(jī)組的功通常要引入頻差信號(hào)，通過改變機(jī)組的功率輸出，緩解電網(wǎng)中電能的供需矛盾。率輸出，緩解電網(wǎng)中電能的供需矛盾。 引入引入“頻差信號(hào)頻差信號(hào)”可以提高機(jī)組的可以提高機(jī)組的一一次調(diào)頻能力次調(diào)頻能力。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 并網(wǎng)運(yùn)行的火力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的火力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)頻率變化時(shí)，其機(jī)組在電網(wǎng)頻率變化時(shí)，其自身的電液

10、調(diào)速系統(tǒng)會(huì)使機(jī)自身的電液調(diào)速系統(tǒng)會(huì)使機(jī)組自動(dòng)改變一部分負(fù)荷，以組自動(dòng)改變一部分負(fù)荷，以減小電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。減小電網(wǎng)頻率的波動(dòng)。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷指令負(fù)荷指令管理中心管理中心機(jī)爐協(xié)調(diào)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷實(shí)際負(fù)荷指令指令Nsp汽機(jī)指令汽機(jī)指令鍋爐指令鍋爐指令操作員指令操作員指令中 調(diào) 指 令中 調(diào) 指 令頻 差 信 號(hào)頻 差 信 號(hào) 機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)接收實(shí)際負(fù)荷指令機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)接收實(shí)際負(fù)荷指令N Nspsp，按，按協(xié)調(diào)控制算法進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生鍋爐負(fù)荷指令協(xié)調(diào)控制算法進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生鍋爐負(fù)荷指令 B B（燃燒率指令）和汽機(jī)負(fù)荷指令（燃燒率指令）和汽機(jī)負(fù)荷指

11、令 T T ( (主蒸汽閥門開主蒸汽閥門開度度) )，送到鍋爐和汽機(jī)局部控制回路執(zhí)行。，送到鍋爐和汽機(jī)局部控制回路執(zhí)行。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使機(jī)組滿足電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使機(jī)組滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組負(fù)荷的需求，并具有較高的負(fù)荷網(wǎng)對(duì)機(jī)組負(fù)荷的需求，并具有較高的負(fù)荷適應(yīng)能力。同時(shí)，機(jī)組本身的運(yùn)行參數(shù)必適應(yīng)能力。同時(shí)，機(jī)組本身的運(yùn)行參數(shù)必須保持在允許的范圍內(nèi)。須保持在允許的范圍內(nèi)。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 當(dāng)主機(jī)或主要輔機(jī)故障時(shí)，應(yīng)自動(dòng)當(dāng)主機(jī)或主要輔機(jī)故障時(shí)，應(yīng)自動(dòng)采取相應(yīng)的措施，把故障限制在最小的范采取相應(yīng)的措施，把故障限制在最小的范圍之

12、內(nèi)，在保證設(shè)備安全的前提下，不致圍之內(nèi)，在保證設(shè)備安全的前提下，不致使機(jī)組全停。負(fù)荷變更時(shí)，變更幅度和速使機(jī)組全停。負(fù)荷變更時(shí)，變更幅度和速度必須限制在安全允許的范圍內(nèi)。度必須限制在安全允許的范圍內(nèi)。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 能滿足機(jī)組定壓和滑壓等不同運(yùn)行能滿足機(jī)組定壓和滑壓等不同運(yùn)行方式的需要。方式的需要。 系統(tǒng)要便于運(yùn)行人員的干預(yù)，如進(jìn)系統(tǒng)要便于運(yùn)行人員的干預(yù)，如進(jìn)行運(yùn)行方式的切換，進(jìn)行手動(dòng)操作等。行運(yùn)行方式的切換，進(jìn)行手動(dòng)操作等。第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 定壓運(yùn)行。定壓運(yùn)行。定壓運(yùn)行方式的基本特定壓運(yùn)行方式的基本特征是機(jī)組負(fù)荷在任何穩(wěn)定工況下，均保持征是機(jī)組負(fù)荷在任何穩(wěn)定工況下，均保持主蒸汽壓力為額定值（不變）。主蒸汽壓力為額定值（不變）。NPTTPTT第三章第三章 負(fù)荷控制系統(tǒng)概述負(fù)荷控制系統(tǒng)概述 滑壓運(yùn)行?；瑝哼\(yùn)行。單元機(jī)組在滑壓運(yùn)行方單元機(jī)組在滑壓運(yùn)行方式下，保持主汽門和調(diào)節(jié)汽門全開。通過調(diào)式下，保持主汽門和調(diào)節(jié)汽門全開。通過調(diào)節(jié)鍋爐的燃料、風(fēng)量、給水等，改變鍋爐的節(jié)鍋爐的燃料、風(fēng)量、給水等，改變鍋爐的蒸發(fā)量，使進(jìn)入汽輪機(jī)蒸