超臨界機(jī)組控制方案說明

1、超臨界機(jī)組控制方案說明1超臨界機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)的功能要求 超臨界機(jī)組相對于亞臨界汽包爐機(jī)組，有兩點(diǎn)最重要的差別：一是參數(shù)提高，由亞臨界提高至超臨界；二是由汽包爐變?yōu)橹绷鳡t。正是由于這種差別，使得超臨界機(jī)組對其控制系統(tǒng)在功能上帶來許多特殊要求。也正是由于超臨界機(jī)組與亞臨界汽包爐機(jī)組這兩個(gè)控制對象在本質(zhì)上的差異，導(dǎo)致各自相對應(yīng)的控制系統(tǒng)在控制策略上的考慮也存在差別。這種差別在模擬量控制系統(tǒng)中表現(xiàn)較為突出。此處謹(jǐn)將其重點(diǎn)部分做一概述。1.1 超臨界鍋爐的控制特點(diǎn) (1)超臨界鍋爐的給水控制、燃燒控制和汽溫控制不象汽包鍋爐那樣相對獨(dú)立，而是密切關(guān)聯(lián)。 (2)當(dāng)負(fù)荷要求改變時(shí)，應(yīng)使給水量和燃燒率（包括

2、燃料、送風(fēng)、引風(fēng)）同時(shí)協(xié)調(diào)變化，以適應(yīng)負(fù)荷的需要，而又應(yīng)使汽溫基本上維持不變；當(dāng)負(fù)荷要求不變時(shí)，應(yīng)保持給水量和燃燒率相對穩(wěn)定，以穩(wěn)定負(fù)荷和汽溫。 （3）濕態(tài)工況下的給水控制分離器水位控制，疏水。 （4）干態(tài)工況下的給水控制-用中間點(diǎn)焓對燃水比進(jìn)行修正，同時(shí)對過熱汽溫進(jìn)行粗調(diào)。 （5）汽溫控制采用類似汽包鍋爐結(jié)構(gòu)，但應(yīng)為燃水比+噴水的控制原理，給水對汽溫的影響大；給水流量和燃燒率保持不變，汽溫就基本上保持不變。1.2 超臨界鍋爐的控制重點(diǎn)超臨界機(jī)組由于水變成過熱蒸汽是一次完成的，鍋爐的蒸發(fā)量不僅決定于燃料量，同時(shí)也決定于給水流量。因此，超臨界機(jī)組的負(fù)荷控制是與給水控制和燃料量控制密切相關(guān)的;而維

3、持燃水比又是保證過熱汽溫的基本手段;。因此保持燃/水比是超臨界機(jī)組的控制重點(diǎn)。本公司采用以下措施來保持燃/水比：（1） 微過熱蒸汽焓值修正 對于超臨界直流爐，給水控制的主要目的是保證燃/水比，同時(shí)實(shí)現(xiàn)過熱汽溫的粗調(diào)，用微過熱蒸汽焓（或中間點(diǎn)溫度）對燃/水比進(jìn)行修正，控制給水流量可以有效對過熱汽溫進(jìn)行粗調(diào)。(2) 中間點(diǎn)溫度本工程采用過熱器入口溫度（即中間點(diǎn)溫度）對微過熱蒸汽焓定值進(jìn)行修正。當(dāng)中間點(diǎn)溫度過高，微過熱蒸汽焓定值立即切到最低焓，快速修改燃/水比、增加給水量。當(dāng)中間點(diǎn)溫度低與過熱度，表明分離器處于濕態(tài)運(yùn)行，此時(shí)焓值修整切為手動(dòng)。(3) 燃水指令的交叉限制回路 本工程給水最小流量限制；燃

4、/水交叉限制，主要目的是在各種工況下防止燃料與給水比的失調(diào)。燃料指令由鍋爐指令加變負(fù)荷超調(diào)量前饋，經(jīng)給水指令增、減閉鎖限制（中間點(diǎn)溫度正常范圍內(nèi)）；給水指令經(jīng)燃料指令增、減閉鎖限制（中間點(diǎn)溫度正常范圍內(nèi)）。(4) 噴/水比（過熱器噴水與總給水流量比）在超臨界機(jī)組如果噴/水比過大（或過?。?，即流過水冷壁的給水量過小（或過大），用噴/水比修正微過熱蒸汽焓定值（即修正燃/水比），改變給水流量，使過熱減溫噴水處于良好的控制范圍內(nèi)。 （5）高加解列超調(diào)前饋 高加解列，給水溫度偏低，通過超調(diào)前饋快速減少給水量（超調(diào)量與負(fù)荷成比例關(guān)系），以確保燃/水比調(diào)整使過熱汽溫在正常范圍內(nèi)。 注：高加解列超調(diào)量只受最小

5、流量限制，不受其他條件影響。 1.3 超臨界鍋爐的給水控制 超臨界鍋爐給水控制要完成了多重控制任務(wù)：控制燃/水比、實(shí)現(xiàn)過熱汽溫的粗調(diào)、滿足負(fù)荷的響應(yīng)。1） 給水指令組成 給水指令由燃料指令經(jīng)f(x)對應(yīng)的總給水量減去過熱器噴水量、通過燃/水比修正，加變負(fù)荷超調(diào)量前饋，經(jīng)燃料指令增、減閉鎖限制（中間點(diǎn)溫度正常范圍內(nèi)），加高加解列前饋。具體分析如下：（1） 給水指令的前饋 給水指令的前饋包括：靜態(tài)前饋和動(dòng)態(tài)前饋二部分組成。 靜態(tài)前饋 這是給水指令的主導(dǎo)部分，由燃料指令折算出鍋爐需要的給水總量，扣除減溫水量后，作為直流爐的給水指令，通過這部分的靜態(tài)前饋，基本保證了燃/水之比。由于燃料、給水對過熱汽溫

6、反應(yīng)存在時(shí)差，因此給水指令要經(jīng)慣性環(huán)節(jié)延遲。 變負(fù)荷超調(diào)量動(dòng)態(tài)前饋?zhàn)冐?fù)荷超過8MW時(shí)對燃料、給水指令超調(diào)前饋，主要是為了提高機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)速度。 高加解列超調(diào)前饋 高加解列，給水溫度偏低，通過超調(diào)前饋快速減少給水量（超調(diào)量與負(fù)荷成比例關(guān)系），以確保燃/水比調(diào)整使過熱汽溫在正常范圍內(nèi)。（2） 給水指令的反饋修正 靜態(tài)前饋部分基本上確定了燃料與給水流量之間的關(guān)系，在實(shí)際運(yùn)行中，這一關(guān)系還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作必要的修正，使過熱器進(jìn)口的焓維持在定值附近。反饋修正的思路為：當(dāng)過熱器進(jìn)口的焓大于設(shè)定值時(shí)，適當(dāng)逐步加大給水指令；反之，則減少給水指令。焓定值的確定可分為二種情況，一種是正常情況下焓定值的確定；另一

7、種是當(dāng)過熱器進(jìn)口超溫時(shí)的焓定值計(jì)算。正常情況下過熱器進(jìn)口焓定值的計(jì)算 在正常情況下，過熱器進(jìn)口焓定值由二部分組成：一是基準(zhǔn)的焓設(shè)定值；二是由實(shí)際運(yùn)行情況確定的定值修改量。a 基準(zhǔn)的焓設(shè)定值 基準(zhǔn)的焓設(shè)定值是分離器出口壓力的函數(shù)，f(x) 代表了不同負(fù)荷對過熱器進(jìn)口蒸汽保證一定的過熱度的控制要求。b. 焓設(shè)定值的修正 焓控設(shè)定值修正是指根據(jù)過熱器進(jìn)口溫度或減溫水流量在一定范圍內(nèi)修正焓控設(shè)定值。當(dāng)過熱器進(jìn)口溫度大于定值3（初設(shè)），經(jīng)過焓設(shè)定積分器將焓設(shè)定值適當(dāng)減少，相應(yīng)增加給水流量指令；反之相反。用噴/水比（過熱器噴水量/總給水量比值）對焓控定值進(jìn)行修正，其因是直流鍋爐的給水流量控制與減溫水總量的

8、控制之間存在著必然的聯(lián)系，比如當(dāng)過熱噴水量增加，就說明前面的水冷壁的給水流量偏小，即可以通過減小焓控定值，增加給水流量而使過熱噴水恢復(fù)到原來的值。注：焓定值修正范圍：中間點(diǎn)溫度過熱度在超過熱、欠過熱范圍內(nèi)，即焓控設(shè)定值必須保證在Hmax和Hmin之間。 當(dāng)過熱器進(jìn)口（分離器出口）超溫時(shí)的焓定值計(jì)算給水控制系統(tǒng)還必須實(shí)現(xiàn)防止水冷壁管出口溫度的越限，當(dāng)過熱器進(jìn)口溫度偏差大于3時(shí)，按上節(jié)方法減小焓設(shè)定值；當(dāng)過熱器進(jìn)口溫度大于限值（超過熱）時(shí)，控制回路將焓設(shè)定值迅速切至最低限Hmin，從而快速增加給水流量，防止水冷壁出口溫度進(jìn)一步上升；當(dāng)水冷壁出口溫度超過其對應(yīng)負(fù)荷下的溫度保護(hù)定值，則發(fā)生MFT，這是

9、直流鍋爐為防止水冷壁管超溫而設(shè)置的一個(gè)重要保護(hù)。2）濕態(tài)運(yùn)行方式（1）當(dāng)過熱器進(jìn)口溫度低于欠熱度（分離器出口壓力函數(shù)），即為濕態(tài)方式。 （2）濕態(tài)方式燃/水比切手動(dòng)，用上述給水指令與給水流量的偏差的PI調(diào)節(jié)控制給水旁路調(diào)門或電動(dòng)給水泵。 （3）鍋爐處于非直流運(yùn)行方式，焓控制器處于跟蹤狀態(tài)，給水控制保持32% BMCR流量指令，由于分離器處于濕態(tài)運(yùn)行, 分離器中的水位由分離器至除氧器以及分離器至擴(kuò)容器的組合控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，給水系統(tǒng)處于循環(huán)工作方式；在機(jī)組燃燒率大于32%BMCR后，鍋爐逐步進(jìn)入直流運(yùn)行狀態(tài) ，焓控制器開始工作。3）干態(tài)運(yùn)行方式 用給水指令與給水流量的偏差的PI調(diào)節(jié)控制用電泵或汽泵

10、轉(zhuǎn)速，即控制給水量。干態(tài)方式用過熱器入口焓對燃/水比進(jìn)行修正。4）RB給水指令 RB時(shí)經(jīng)燃料指令折算的給水指令縮短延遲時(shí)間，60秒后用過熱器入口焓對燃/水比進(jìn)行修正（在RB過程，噴/水比不參與），確保過熱汽溫在可控范圍內(nèi)。1.4 改善超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)品質(zhì)為了提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)的能力，主要方法為： 采用機(jī)組指令并行前饋到機(jī)、爐主控，即要充分利用機(jī)組的蓄熱，也要提速燃燒指令； 加快鍋爐側(cè)的快速響應(yīng)尤其是給水的快速響應(yīng)，對給水和給煤應(yīng)有合理的、經(jīng)智能化處理的超調(diào)量，加快整個(gè)機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。變負(fù)荷時(shí)，燃水指令的超調(diào) 當(dāng)增負(fù)荷幅度8MW，同時(shí)實(shí)際負(fù)荷變化率大于0.3MW/min（這是二次確認(rèn)，即

11、按下GO；AGC投入無須操作員二次確認(rèn)。），啟動(dòng)增負(fù)荷超調(diào)指令。 超調(diào)持續(xù)時(shí)間的判斷邏輯當(dāng)增負(fù)荷幅度差值<3MW、機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令與實(shí)發(fā)功率偏差小于2MW，上述任一條件成立，增負(fù)荷超調(diào)結(jié)束。 超調(diào)量 超調(diào)量與變負(fù)荷速率、實(shí)際負(fù)荷指令有關(guān)。變負(fù)荷速率越快，超調(diào)的量也越大；負(fù)荷指令越高，超調(diào)的量也越大。 當(dāng)遇到加負(fù)荷后隨即又減負(fù)荷的工況，則加負(fù)荷超調(diào)立刻結(jié)束，同時(shí)觸發(fā)減負(fù)荷超調(diào)。反之亦然。 注：減負(fù)荷超調(diào)類同。增加一次風(fēng)量的前饋一次風(fēng)壓設(shè)定值是機(jī)組指令的正比函數(shù)，通過改變一次風(fēng)壓來提高鍋爐變負(fù)荷速率；利用鍋爐主控指令的前饋信號同時(shí)改變一次風(fēng)量，充分利用磨煤機(jī)內(nèi)的蓄粉來快速響應(yīng)負(fù)荷需要。2本公

12、司超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制策略 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是將汽機(jī)、鍋爐作為整體考慮。在綜合控制策略基礎(chǔ)上，通過預(yù)測提前量來提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力、抑制動(dòng)態(tài)偏差；與各種非線性、方向閉鎖等控制機(jī)理的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)處理燃料與給水匹配，使過熱蒸汽溫基本穩(wěn)定，協(xié)調(diào)控制機(jī)組功率與機(jī)前壓力，協(xié)調(diào)處理負(fù)荷要求與實(shí)際能力的平衡。在保證機(jī)組具備快速負(fù)荷響應(yīng)能力的同時(shí)，維持機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定。圖一超臨界機(jī)組負(fù)荷控制中心2.1 機(jī)組指令處理回路 機(jī)組指令處理回路是機(jī)組控制的前置部分，它接受操作員指令、AGC指令、一次調(diào)頻指令和機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信號。根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和調(diào)節(jié)任務(wù)，對負(fù)荷指令進(jìn)行處理使之與運(yùn)行狀態(tài)和負(fù)荷能力相適應(yīng)。2.

13、1.1 AGC指令 AGC指令由省調(diào)遠(yuǎn)方給定，420mA對應(yīng)300MW600MW。當(dāng)機(jī)組發(fā)生RUNUP/RUNDOWN、RUNBACK、FCB，退出AGC控制。2.1.2一次調(diào)頻指令 一次調(diào)頻指令為頻率對應(yīng)功率關(guān)系，頻率調(diào)節(jié)死區(qū)范圍為±0.033HZ（3000±2r/min），頻率調(diào)節(jié)范圍確定為50±0.2 HZ，即49.850.2 HZ（對應(yīng)于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制范圍為3000±12r/min），對應(yīng)±40MW。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到上限600MW或下限320MW對一次調(diào)頻信號進(jìn)行方向閉鎖，當(dāng)機(jī)組發(fā)生RUNUP/RUNDOWN、RUNBACK、FCB時(shí)退出一次

14、調(diào)頻控制。機(jī)組指令的實(shí)際能力識別限幅功能機(jī)組指令的實(shí)際能力識別限幅是根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的偏差、輔機(jī)運(yùn)行狀況，識別機(jī)組的實(shí)時(shí)能力，使機(jī)組在其輔機(jī)或子控制回路局部故障或受限制情況下的機(jī)組實(shí)際負(fù)荷指令與機(jī)組穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力相符合。保持機(jī)組/電網(wǎng)，鍋爐/汽機(jī)和機(jī)組各子控制回路間需要/可能的協(xié)調(diào)，及輸入/輸出的能量平衡。機(jī)組指令的實(shí)際能力識別限幅功能，反映了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一種重要設(shè)計(jì)思想控制系統(tǒng)自適應(yīng)能力：1）正常工況“按需要控制”，實(shí)際負(fù)荷指令等于目標(biāo)指令；2）異常工況“按可能控制”，目標(biāo)指令跟蹤實(shí)際負(fù)荷指令。機(jī)組指令的實(shí)時(shí)能力識別限幅功能主要有：1）方向性閉鎖2）迫升/迫降（Run Up/Run Do

15、wn）3）輔機(jī)故障快速減負(fù)荷（Runback）4）帶廠用電運(yùn)行（FCB）所有機(jī)組實(shí)時(shí)能力識別限幅功能，均設(shè)計(jì)有超馳優(yōu)先級秩序，并具備明了的CRT顯示。方向閉鎖功能方向閉鎖技術(shù)作為CCS的安全保護(hù)，具有下例功能：1）防止參數(shù)偏差繼續(xù)擴(kuò)大的可能；2）防止鍋爐各子控制回路間及鍋爐、汽機(jī)間的配合失調(diào)有繼續(xù)擴(kuò)大的可能。機(jī)組指令增閉鎖1） DEH指令閉鎖增；2） 機(jī)控指令達(dá)上限；3） 鍋爐指令增閉鎖；4） 給水控制增閉鎖；5） PT<PS；6） 引風(fēng)控制增閉鎖；7） 送風(fēng)控制增閉鎖；8） 一次風(fēng)控制增閉鎖；9） RUNBACK。 機(jī)組指令減閉鎖1）DEH指令閉鎖減；2）機(jī)控指令達(dá)下限；3）鍋爐指令減

16、閉鎖；4）給水控制減閉鎖；5）PT>PS；6）引風(fēng)控制減閉鎖；7）送風(fēng)控制減閉鎖；8）一次風(fēng)控制減閉鎖。迫升/迫降（Run Up/Run Down）指令迫升/迫降作為CCS的一種安全保護(hù)，具備按實(shí)際可能自動(dòng)修正機(jī)組指令功能。迫升/迫降主要作用是對有關(guān)運(yùn)行參數(shù)（燃料量、送風(fēng)量、給水流量、一次風(fēng)壓）的偏差大小和方向進(jìn)行監(jiān)視，如果它們超越限值，而且相應(yīng)的指令已達(dá)極限位置，不再有調(diào)節(jié)余地，則根據(jù)偏差方向，對實(shí)際負(fù)荷指令實(shí)施迫升/迫降，迫使偏差回到允許范圍內(nèi)，從而達(dá)到縮小故障危害的目的。迫升1）機(jī)組指令減閉鎖； 2）下列任一條件成立：（1）燃料指令小于燃料量5%；（以下數(shù)值暫定） （2）風(fēng)量指令小

17、于總風(fēng)量5%；（3）給水指令小于給水流量5%；（4）一次風(fēng)壓高于設(shè)定值1KPa。迫降1）機(jī)組指令增閉鎖；2）下列任一條件成立：（1）燃料指令大于燃料量5%；（以下數(shù)值暫定） （2）風(fēng)量指令大于總風(fēng)量5%； （3）給水指令大于給水流量5%； （4）一次風(fēng)壓低于設(shè)定值1KPa。輔機(jī)故障快速減負(fù)荷（Runback）機(jī)組主要輔機(jī)在運(yùn)行中跳閘是突發(fā)事件，此時(shí)若僅靠運(yùn)行人員操作，由于操作量大、人為因素多，不能確保機(jī)組安全運(yùn)行。因此RB功能是否完善是衡量CCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)重要指標(biāo)。 本公司根據(jù)多年RB功能設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐，提出“以靜制動(dòng)、綜合協(xié)調(diào)”的RB控制策略，在眾多電廠得到成功實(shí)施，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)

18、效益。 以靜制動(dòng)指發(fā)生RB工況時(shí)，BMS按要求切除多于燃料，CCS根據(jù)RB目標(biāo)值計(jì)算出所需的燃料量后，鍋爐主控處于靜止?fàn)顟B(tài)。綜合協(xié)調(diào)指發(fā)生RB工況時(shí)，協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)以確保運(yùn)行工況的平衡過渡，汽機(jī)主控維持負(fù)荷與機(jī)前壓力關(guān)系。在快速減負(fù)荷的同時(shí)要對某一輔機(jī)跳閘引起的運(yùn)行工況擾動(dòng)進(jìn)行抑制，即采用適當(dāng)?shù)那梆伭?，以減小RB工況初期影響機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定的不利因素。對外協(xié)調(diào)BMS、DEH、SCS控制系統(tǒng)快速、平穩(wěn)地把負(fù)荷降低到機(jī)組出力允許范圍內(nèi)。2.1.3.3. 600MW超臨界燃煤機(jī)組RB控制策略（簡介）1）Runback項(xiàng)目（1）運(yùn)行中一臺(tái)送風(fēng)機(jī)跳閘；（2）運(yùn)行中一臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘；（3）運(yùn)行中一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)跳閘；

19、（4）運(yùn)行中一臺(tái)汽動(dòng)給水泵跳閘；（5）運(yùn)行中一臺(tái)磨煤機(jī)跳閘。2）BMS快速且切除磨煤機(jī)完成粗調(diào)（切磨方式僅供參考）（1）RB發(fā)生時(shí)，包留三臺(tái)磨；A磨或B磨運(yùn)行投下層油；如果下層油啟動(dòng)不成功，則投中層油。RB發(fā)生時(shí)，A、B磨未運(yùn)行投中層油；如果中層油啟動(dòng)不成功，則投下層油。（2）大于四臺(tái)磨運(yùn)行,按F、E、D磨順序切除，間隔6秒。（3）一次風(fēng)機(jī)RB，大于四臺(tái)磨運(yùn)行,按F、E、D磨順序切除，間隔3秒（4）磨煤機(jī)運(yùn)行中跳閘，按上述原則投油。CCS判斷是否產(chǎn)生磨煤機(jī)RB？不是，其它給煤機(jī)自動(dòng)提速，確保燃料平衡；如果是，處于自動(dòng)工況的給煤機(jī)立即提速，盡量減少燃料量失衡，30秒后維持最大可能出力。3）細(xì)調(diào)由

20、CCS完成RB發(fā)生時(shí)刻保持單位煤耗，等BMS切除多余燃料（初設(shè)延遲12秒），用單位煤耗乘以RB目標(biāo)值作為RB燃料指令、與實(shí)際燃料偏差經(jīng)積分調(diào)節(jié)，控制燃料量，在RB過程保持其燃料不變。給水指令是鍋爐煤量指令的函數(shù)，此時(shí)給水指令的延遲時(shí)間要自動(dòng)減少（暫定6秒），即快速保持燃/水比；并采用過熱器入口焓對燃/水比進(jìn)行修正，確保過熱汽溫在可控范圍內(nèi)。RB發(fā)生時(shí)立刻發(fā)一個(gè)脈沖，擺動(dòng)火咀向上提高3%、關(guān)閉過熱、再熱噴水調(diào)門，因?yàn)镽B切除上層燃料，火焰中心下移，過熱、再熱都要偏低。協(xié)調(diào)系統(tǒng)能自動(dòng)識別機(jī)組的負(fù)荷區(qū)間及實(shí)發(fā)功率下降速率，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷達(dá)到RB目標(biāo)值或下降速率小于5MW/min，RB過程結(jié)束。4）利用D

21、EH RB接口實(shí)現(xiàn)快速降負(fù)荷（汽機(jī)主控采用脈沖量接口）RB過程的主要手段是快速切除燃料，在克服燃料慣性后，其主汽壓力快速下降，此時(shí)汽機(jī)主控仍然采用脈沖量控制，不能快速關(guān)調(diào)門，即不能維持機(jī)前壓力負(fù)荷關(guān)系；當(dāng)機(jī)前壓力低于滑壓定值0.3MPa，通過DEH RB接口動(dòng)作，關(guān)小調(diào)門，來維持機(jī)前壓力與負(fù)荷關(guān)系；在機(jī)前壓力回升到低于滑壓定值0.1MPa，恢復(fù)CCS遙控；當(dāng)機(jī)前壓力再低于滑壓定值0.3MPa，DEH RB接口再次動(dòng)作，維持機(jī)前壓力與負(fù)荷關(guān)系，同時(shí)快速降負(fù)荷。5）內(nèi)部協(xié)調(diào) 如果一臺(tái)送風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中跳閘產(chǎn)生RB工況時(shí)，則對引風(fēng)機(jī)控制進(jìn)行相應(yīng)比例前饋，以減小爐膛壓力波動(dòng)幅度。如果一臺(tái)引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中跳閘

22、，不聯(lián)跳相應(yīng)送風(fēng)機(jī)，則對送風(fēng)機(jī)控制進(jìn)行相應(yīng)比例前饋。6）給水泵RB （1）給水泵RB特點(diǎn) 本機(jī)組配二臺(tái)50%容量汽泵，一臺(tái)30%容量電泵。因此RB目標(biāo)值分別為：480MW（電泵已自啟）；300MW（單汽泵運(yùn)行）。 （2）電泵自動(dòng)并泵功能二臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)運(yùn)行中跳閘；電泵自啟動(dòng)成功，延遲2秒，電泵從初始位，以最大速率增速，當(dāng)電泵出口壓力達(dá)到運(yùn)行汽泵出口壓力時(shí)，并泵完成；自動(dòng)投入、與汽泵一起控制給水流量。 （3）二臺(tái)汽泵運(yùn)行、一臺(tái)跳閘，電泵自啟動(dòng)成功。負(fù)荷大于490MW，發(fā)生RB，目標(biāo)值480MW（保留四臺(tái)磨運(yùn)行）。 （4）二臺(tái)汽泵運(yùn)行、一臺(tái)跳閘，電泵自啟動(dòng)不成功；或一臺(tái)汽泵、一臺(tái)電泵運(yùn)行，一臺(tái)電

23、泵跳閘。負(fù)荷大于310MW產(chǎn)生RB，目標(biāo)值300MW。 （5）二臺(tái)泵運(yùn)行、一臺(tái)跳閘，處于自動(dòng)工況下的泵將快速增速，以求總給水量不變。汽泵的高限轉(zhuǎn)速為5700rpm、電泵勺管指令高限90%，平衡算法自動(dòng)消除調(diào)節(jié)死區(qū)。3.協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡介3.1協(xié)調(diào)控制方式 協(xié)調(diào)控制分MAN、BF、TF、CCBF、CCTF五種方式。1) MAN方式 MAN方式即鍋爐主控、汽機(jī)主控都在手動(dòng)方式。2) BF方式 BF方式爐跟機(jī)，即鍋爐控制主汽壓力，汽機(jī)主控在手動(dòng)方式。3) TF方式 TF方式機(jī)跟爐，即汽機(jī)控制主汽壓力，鍋爐主控在手動(dòng)方式。4) CCBF（爐跟機(jī)）方式 CCBF方式即汽機(jī)控制功率，鍋爐控制壓力。這是一種控

24、制功率為主的綜合控制方式，機(jī)組指令按比例直接作用到汽機(jī)、鍋爐主控；DEB信號作為前饋?zhàn)饔玫藉仩t主控調(diào)節(jié)模塊，功率偏差、機(jī)前壓力偏差作為細(xì)調(diào)。為了限制過多失放蓄熱，在汽機(jī)主控設(shè)計(jì)用機(jī)前壓力偏差對功率定值進(jìn)行修正。5) CCTF（機(jī)跟爐）方式 CCTF方式即鍋爐控制功率，汽機(jī)控制壓力。這是一種控制壓力為主的綜合控制方式，機(jī)組指令按比例直接作用到鍋爐、汽機(jī)主控；DEB信號作為前饋?zhàn)饔玫藉仩t主控調(diào)節(jié)模塊，功率偏差、機(jī)前壓力偏差作為細(xì)調(diào)。這里用功率偏差對機(jī)前壓力控制進(jìn)行前饋，在保證機(jī)前壓力穩(wěn)定的前提下，減小功率偏差；同時(shí)用機(jī)前壓力偏差對功率控制進(jìn)行前饋，在保證功率穩(wěn)定的前提下，減小機(jī)前壓力偏差。 3.2

25、鍋爐主控方案鍋爐主控分三種工況：1）爐跟機(jī)調(diào)節(jié)算法輸入：機(jī)組指令、DEB為前饋信號，機(jī)前壓力與設(shè)定值相比較。平衡算法輸入：調(diào)節(jié)算法輸出作為燃料指令；燃料量作為反饋。2）機(jī)跟爐調(diào)節(jié)算法輸入：機(jī)組指令、DEB為前饋信號，機(jī)組指令與實(shí)發(fā)功率相比較。平衡算法輸入：調(diào)節(jié)算法輸出作為燃料指令；燃料量作為反饋。3）RB工況： RB調(diào)節(jié)器控制燃料，此時(shí)鍋爐主控處于機(jī)跟爐方式，跟蹤實(shí)際燃料量；RB結(jié)束，自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常的機(jī)跟爐方式。注：本系統(tǒng)用積分模塊組成平衡算法。1）DEB信號 采用與汽機(jī)調(diào)閥開度成正比的信號作為鍋爐負(fù)荷前饋，式中微分項(xiàng)在動(dòng)態(tài)過程中加強(qiáng)燃燒指令，以補(bǔ)償機(jī)、爐之間對負(fù)荷要求響應(yīng)速度的差異。由于要求補(bǔ)

26、償?shù)哪芰坎粌H與負(fù)荷變化量成正比，而且還與負(fù)荷水平成比例，所以微分項(xiàng)要乘以。式中：P1首級壓力；PT機(jī)前壓力；PS機(jī)前壓力定值。 2）燃料信號的熱值補(bǔ)償燃料量的熱值補(bǔ)償環(huán)節(jié)，用積分無差調(diào)節(jié)特性來保持燃料信號與鍋爐蒸發(fā)量之間的對應(yīng)關(guān)系，它和總?cè)剂狭啃盘栔罱?jīng)積分運(yùn)算后送到乘法模塊對燃料信號進(jìn)行修正。3）減小磨煤機(jī)啟停對負(fù)荷的影響眾所周知直吹式制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)啟停對負(fù)荷影響大，對采用燃料平衡算法系統(tǒng)來說，有以下因素：（1）停給煤機(jī)必然使其它處于自動(dòng)工況的給煤機(jī)增速，而磨煤機(jī)內(nèi)的余粉通過一次風(fēng)送進(jìn)爐膛，引起停磨增負(fù)荷。（2）啟動(dòng)給煤機(jī)使其它處于自動(dòng)工況的給煤機(jī)減速，引起啟磨減負(fù)荷。對不采用燃料平衡算法的

27、系統(tǒng)來說，有以下因素：啟/停給煤機(jī)對燃料的內(nèi)擾要等機(jī)前壓力變化時(shí)才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，顯然對負(fù)荷影響也大；控制系統(tǒng)增益受給煤機(jī)投入臺(tái)數(shù)影響。綜合上述因素，啟停階段對燃料反饋信號進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，維持進(jìn)爐膛燃料量平衡。 （1）啟磨時(shí)，該磨燃料反饋信號經(jīng)遲延、慣性環(huán)節(jié)，來維持燃料量平衡。 （2）停磨時(shí)，該磨燃料反饋信號經(jīng)慣性環(huán)節(jié)，減小余粉影響。4）風(fēng)/煤交叉風(fēng)/煤交叉采用鍋爐燃料指令（經(jīng)燃/水交叉限制）與該指令經(jīng)慣性環(huán)節(jié)輸出相比較，取大值控制風(fēng)量、取小值控制燃料量，可以避免實(shí)際信號波動(dòng)對控制帶來負(fù)面影響，方便地實(shí)現(xiàn)了加負(fù)荷先加風(fēng)、后加煤；減負(fù)荷先減煤、后減風(fēng)的“富風(fēng)”策略。5）滑壓定值 滑壓定值是負(fù)荷函數(shù)，增

28、加滑壓偏置，既能滿足運(yùn)行使用的靈活性，又能解決滑壓、定壓的無擾切換。6）高加解列對鍋爐主控影響 高加解列D突變（即DEB指令突變），對鍋爐主控有影響，我們采用DEB指令保持20秒，以抑制其不利因素。3.3汽機(jī)主控汽機(jī)主控在BF方式下控制功率，當(dāng)機(jī)前壓力偏差超出±0.3MPa，對功率設(shè)定值進(jìn)行修正,減少閉鎖現(xiàn)象。在TF方式下控制機(jī)前壓力，用功率偏差對壓力定值進(jìn)行修改。RB過程也采用TF方式，用專用RB調(diào)節(jié)器，維持負(fù)荷與機(jī)前壓力關(guān)系；RB過程機(jī)組指令跟蹤實(shí)發(fā)功率，常規(guī)的TF調(diào)節(jié)器處于跟蹤狀態(tài)。當(dāng)送DEH RB接口動(dòng)作，汽機(jī)主控跟蹤負(fù)荷參考。RB結(jié)束，進(jìn)入常規(guī)的TF控制方式。3.4 FCB

29、（具體見超臨界機(jī)組FCB功能專題說明） 當(dāng)外部系統(tǒng)電源故障，機(jī)組從電網(wǎng)解列后帶廠用電運(yùn)行。此時(shí)DEH轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)速控制，旁路快速打開，控制機(jī)前壓力（此壓力預(yù)定）。BMS切除上層磨，CCS根據(jù)預(yù)定廠用電負(fù)荷、旁路容量，控制燃料量；故障消除，按規(guī)程并網(wǎng)，帶負(fù)荷。4控制方案的動(dòng)態(tài)模擬仿真4.1序言 隨著電力工業(yè)向高參數(shù)、超臨界發(fā)展，對機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提出更高的要求，Runback功能已成為投產(chǎn)移交必試項(xiàng)目，F(xiàn)CB功能已提到議事日程。上述試驗(yàn)風(fēng)限高、代價(jià)大，采用動(dòng)態(tài)模擬仿真，可以方便對控制方案進(jìn)行驗(yàn)證，起到事半功倍的效果，現(xiàn)場實(shí)踐已證明。4.2試驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制方案，具體是：各種功能投切、控制

30、方式的無擾切換、方向閉鎖、迫升/迫降、Runback功能。4.3試驗(yàn)方法采用簡化的數(shù)字模型，利用DCS系統(tǒng)虛擬DPU（也可在調(diào)試其間用DPU動(dòng)態(tài)仿真）。4.4 RUNBACK試驗(yàn)本報(bào)告簡介給水泵RB功能，其它因篇幅不作介紹。4.4.1試驗(yàn)慨況二臺(tái)50%汽動(dòng)給水泵，一臺(tái)30%電動(dòng)泵。當(dāng)二臺(tái)汽泵運(yùn)行，一臺(tái)泵運(yùn)行中跳閘，電泵在后備聯(lián)啟狀態(tài)，電泵自啟、自動(dòng)并泵；如負(fù)荷大于490MW，則產(chǎn)生RB，目標(biāo)負(fù)荷480MW。如果電泵5秒內(nèi)不能啟動(dòng)，或一臺(tái)汽泵、一臺(tái)電泵運(yùn)行，電泵運(yùn)行中跳閘，負(fù)荷大于310MW，則產(chǎn)生RB，目標(biāo)負(fù)荷300MW。機(jī)組發(fā)生RB，BMS切磨投油，燃料量的精確計(jì)算由CCS完成，此后鍋爐主控處于“靜止”狀態(tài)；協(xié)調(diào)控制方式顯示為“CCTF”、“滑壓”，汽機(jī)主控維持負(fù)荷與機(jī)前壓力關(guān)系。產(chǎn)生RB時(shí)刻，CCS根據(jù)當(dāng)時(shí)的燃料量及實(shí)發(fā)功率，計(jì)算出當(dāng)時(shí)的單位煤耗（并在RB其間保持），乘以RB目標(biāo)值，即得到RB燃料指令。BMS切磨、投油后，CCS鍋爐主控RB調(diào)節(jié)器根據(jù)RB燃料指令與實(shí)際燃料偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，多減少補(bǔ)。燃料、給水減少，機(jī)前壓力經(jīng)延遲下跌，此時(shí)CCS汽機(jī)主控RB調(diào)節(jié)器快速關(guān)調(diào)門，維持機(jī)前壓力與負(fù)荷關(guān)系，即快速減負(fù)荷。汽機(jī)主控與DEH接口采用模擬量控制，能滿足維持壓力、快速減負(fù)荷要求。當(dāng)汽機(jī)主控與DE