火力發(fā)電廠主要控制工藝設(shè)計邏輯

1、-. z.1.1 火電廠控制工藝1.1.1 機組指令機組指令就是對機組下達(dá)的負(fù)荷指令，機組指令回路接收電網(wǎng)中調(diào)AGC指令和本機運行人員的指令。負(fù)荷指令下達(dá)至汽機主控回路和鍋爐主控回路，通過鍋爐風(fēng)粉控制和汽機DEH 控制實現(xiàn)系統(tǒng)對負(fù)荷指令的響應(yīng)，見圖 1。機組指令接收AGC信號的先決條件是機組處于協(xié)調(diào)控制模式，就是說汽機控制在自動狀態(tài)，鍋爐控制也在自動狀態(tài)。在這種情況下，電網(wǎng)中調(diào)會根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化，計算頻率差，折合成負(fù)荷指令下達(dá)給發(fā)電機組。發(fā)電機組根據(jù)AGC信號，通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)增加或減少機組出力，穩(wěn)定電網(wǎng)的頻率。當(dāng)AGC投入條件不成立的情況下，一般采用鍋爐跟隨汽機的控制方式，即汽機控制功率，

2、鍋爐控制壓力。在這種情況下，機組發(fā)電功率由本機運行人員設(shè)定，而鍋爐則自動調(diào)整出力，維持機前設(shè)定壓力的穩(wěn)定，保證汽機與鍋爐之間的能量平衡。當(dāng)汽機主控?zé)o法投入自動，同時鍋爐主控也無法投入自動的情況下，機組處于BASE運行方式手動方式。此時，DEH系統(tǒng)根據(jù)主汽壓力來調(diào)整綜合閥位，使汽機與鍋爐保持能量平衡，機組指令跟隨綜合閥位對應(yīng)的機組功率。機組BASE方式運行通常是機組運行的過渡階段。當(dāng)發(fā)電機組的重要輔機送風(fēng)機、引風(fēng)機等出現(xiàn)故障，只能運行兩臺設(shè)備中的一臺時，不能提供充足的出力，發(fā)電機組也就無法在額定出力下正常工作。這時，機組控制以RBRUNBACK：快速返回方式運行，通常機組負(fù)荷會降低一半。此時的機

3、組指令同機組-. z.1-. z.BASE 方式運行時相似，處于跟隨模式。即主汽壓力不斷下降，汽機進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥逐漸關(guān)小，機組負(fù)荷指令則根據(jù)綜合閥位的大小跟隨相應(yīng)值。機組指令控制是機組控制系統(tǒng)的頂層控制，也是協(xié)調(diào)控制的頂層控制，伴隨著機組運行工況的變化，指令控制會選擇相應(yīng)控制策略，保持機組出力與電網(wǎng)需求的平衡和汽機與鍋爐的能量平衡。圖1指令控制SAMA圖1.1.2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)就是汽機與鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，通常存在三種協(xié)調(diào)控制方式：機爐協(xié)調(diào)控制方式、鍋爐跟隨方式、汽機跟隨方式，見圖2。-. z.圖2協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)SAMA圖在汽機主控在自動態(tài)，且鍋爐主控在自動態(tài)時，機組控制處于機爐協(xié)調(diào)控制模

4、式。在機爐協(xié)調(diào)控制方式下，汽機與鍋爐并行操作，鍋爐控制機前壓力，汽輪機控制功率，兩者互相影響。負(fù)荷變化過程先于鍋爐指令信號，同時壓力變化修正調(diào)節(jié)閥位置。當(dāng)汽機主控在手動態(tài)，且鍋爐主控在自動態(tài)時，機組控制處于鍋爐跟隨模式。在鍋爐跟隨控制方式下，鍋爐控制機前主汽壓力，汽機調(diào)門采用手動調(diào)節(jié)的方式來獲得期望的功率。-. z.3-. z.控制過程為，主汽壓力設(shè)定值與機前壓力相比擬，其偏差經(jīng)過發(fā)電機信號前饋和修正后產(chǎn)生鍋爐指令信號去風(fēng)和燃料回路。同時，運轉(zhuǎn)員通過設(shè)定調(diào)節(jié)閥位置來建立負(fù)荷指令。當(dāng)鍋爐主控在手動，且汽機主控在自動時，機組控制處于汽機跟隨模式。在汽機跟隨控制模式下，汽輪機控制機前蒸汽壓力，通過調(diào)

5、節(jié)鍋爐的燃燒率來獲得期望的負(fù)荷。運轉(zhuǎn)員手動設(shè)置燃料和風(fēng)量值，燃料和風(fēng)量的變化會帶來鍋爐能量水平的變化，從而改變機前壓力的變化。1.1.3 定壓滑壓選擇機前壓力是單元制機組負(fù)荷控制一個十分重要的參數(shù)，定壓和滑壓選擇指在機組正常運行時，機前壓力是保持一個定值還是維持*一個函數(shù)關(guān)系。機前壓力設(shè)定值應(yīng)該等于*個目標(biāo)值還是按照*個函數(shù)關(guān)系跟蹤負(fù)荷指令，則是由定壓滑壓選擇控制策略來實現(xiàn)，見圖3。PT偏置設(shè)定值FW1IAFW2PDFFDFRBIDFAPHUDF(*)TIT滑壓設(shè)定值PTTTrackTTA IA II APSI壓力速率限制定壓設(shè)定值壓力實際設(shè)定值圖3定壓滑壓選擇單元機組按照定壓方式運行時，機前

6、壓力保持不變，機組功率與調(diào)節(jié)閥的開度保持一一對應(yīng)關(guān)系。單元機組滑壓運行時，汽機調(diào)節(jié)閥的開度維持不變一般為全開位置，機組功率與機前壓力保持一一對應(yīng)關(guān)系。定壓可以在機組任意控制模式下選擇，而滑壓需要在鍋爐跟隨控制模式并且機組負(fù)荷較大的情況下進(jìn)展。在機爐協(xié)調(diào)模式下，如果出現(xiàn)RB，則控制方式變?yōu)殄仩t跟隨，機前壓力維持動作前壓力一段時間，然后按照一定的速率滑壓下降。-. z.4-. z.1.2 汽機控制工藝2.2.1 汽機控制汽機控制就是汽輪機調(diào)節(jié)閥控制，汽機控制的執(zhí)行局部就是數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)DEH。汽機控制在不同的控制方式下，將汽機指令送達(dá)DEH系統(tǒng)，DEH系統(tǒng)根據(jù)汽機指令作出相應(yīng)的動作，驅(qū)動調(diào)節(jié)閥動

7、作，完成對負(fù)荷或壓力的控制，見圖4。汽機指令TDTF-. z.CCS遙控DEH反應(yīng)信號100%TTT0%IIH/LA至DEH-. z.圖4汽機控制SAMA圖相對于鍋爐控制，汽機控制要簡單一些，主要DEH控制。DEH系統(tǒng)控制根據(jù)指令調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度，完成對轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的控制。給水控制在設(shè)備屬于汽機側(cè)，但是在自動狀態(tài)下接收的鍋爐指令。給水控制主要對兩臺汽動給水泵和一臺電動給水泵的控制。在機組啟動階段和低負(fù)荷階段，由30%負(fù)荷的電動給水泵供水，采用單沖量水位控制方式。在負(fù)荷較高階段和額定負(fù)荷運行時，有兩臺50%負(fù)荷的啟動給水泵供水，采用三沖量的水位控制模式。2.2.2 給水控制汽泵汽動給水泵是機組正常

8、運行時的全部給水來源，采用三沖量的水位控制策略，見圖5。汽包水位被控對象的擾動有四個來源，給水量的擾動為內(nèi)部擾動，其余如蒸汽負(fù)荷的擾動、燃料量的擾動以及汽包壓力的擾動等為外部擾動。其中給水?dāng)_動、汽機負(fù)荷擾動和鍋爐熱負(fù)荷擾動影響比擬大。由于蒸汽流量和燃料量的變化是經(jīng)常產(chǎn)生的外部擾動，并且是產(chǎn)生虛假水位的根源，所以在給水控制系統(tǒng)里常常引入蒸汽流量、燃料量信號作為前饋信號，以改善外部擾動時的控制品質(zhì)。如上圖所示，三沖量的調(diào)節(jié)回路中主要包含有主調(diào)節(jié)器TPI及付調(diào)節(jié)器TPI，付調(diào)節(jié)器一般用比例規(guī)律的。主調(diào)節(jié)器承受水位信號作為主控信號去控制副調(diào)節(jié)器。副調(diào)節(jié)器-. z.除承受主調(diào)節(jié)器信號外，還承受給水量反應(yīng)

9、信號和蒸汽流量信號，組成一個三沖量的串級控制系統(tǒng)，其中副調(diào)節(jié)器的作用主要是通過內(nèi)回路進(jìn)展蒸汽流量和給水流量的比值調(diào)節(jié)，并快速消除來自給水側(cè)的擾動。而主調(diào)節(jié)器主要是通過副調(diào)節(jié)器對水位進(jìn)展校正，使水位保持在給定值。當(dāng)負(fù)荷變化而出現(xiàn)虛假水位時，由于采用了蒸汽流量信號，就有一個使給水量與負(fù)荷同方向變化的信號，從而減少了由于虛假水位現(xiàn)象而使給水量向與負(fù)荷相反方向變化的趨勢，從而改變蒸汽負(fù)荷擾動下的水位控制質(zhì)量。汽動給水泵控制分成遙控和本地自動兩種控制方式。遙控時接收鍋爐指令，自動維持水位穩(wěn)定；本地自動時，根據(jù)操作員的指令設(shè)定水位維持水位在設(shè)定值。圖5給水控制汽泵1.2.3 給水調(diào)節(jié)閥控制給水調(diào)節(jié)閥是低負(fù)

10、荷階段電動給水泵供水時維持水位穩(wěn)定的控制手段，見圖6。在機組啟動初期，主給水門關(guān)閉，電動給水泵定速運行，通過控制給水調(diào)節(jié)閥的開度，-. z.調(diào)節(jié)給水流量，到達(dá)控制水位的目的。此時，水位控制器對設(shè)定值和水位值的偏差進(jìn)展運算，生成自動控制指令去控制給水調(diào)節(jié)閥的開度，改變給水流量，使水位跟蹤設(shè)定值，進(jìn)展單沖量的水位調(diào)節(jié)。當(dāng)機組運行在高負(fù)荷狀態(tài)，鍋爐供水由兩臺啟動給水泵供給，水位控制是三沖量控制方式。如果此時有一臺啟動給水泵跳閘，則會聯(lián)鎖啟動電動給水泵，保持水位的三沖量控制方式不變，此時串級控制器1計算水位實際值與水位設(shè)定值之間的偏差，然后與主蒸汽流量相加輸出至串級控制器2。串級控制器2計算控制器1與

11、凝結(jié)水流量的偏差，計算相應(yīng)閥位指令。給水調(diào)節(jié)閥接收閥位指令，作出相應(yīng)的開關(guān)動作，調(diào)節(jié)給水流量，從而到達(dá)控制水位的目的。圖6給水調(diào)節(jié)閥控制SAMA圖-. z.7-. z.1.2.4 給水控制電泵電動給水泵是機組啟動和低負(fù)荷階段鍋爐供水設(shè)備，控制策略，見圖7。在機組啟動初期，電動給水泵定速運行，通過控制給水調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)給水流量，到達(dá)控制水位的目的。隨著負(fù)荷的開高，要求的給水量增加，該啟動控制閥逐漸開大，到了一定開度以后，調(diào)節(jié)性能變差，當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制閥已無法再對給水進(jìn)展調(diào)節(jié)時，手動升高電泵轉(zhuǎn)速，提高給水母管壓力，增加給水，此時，啟動控制閥仍然可以自動地將水位維持在設(shè)定值上。隨著負(fù)荷繼續(xù)升高，給水壓

12、力已升得較高，給水調(diào)節(jié)閥承受的節(jié)流壓差也越來越大，當(dāng)給水調(diào)節(jié)閥門開到90以后，將電動給水泵轉(zhuǎn)速控制投自動。給水控制由給水調(diào)節(jié)閥節(jié)流調(diào)節(jié)方式變成了給水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式。當(dāng)啟動給水泵跳閘時，電動給水泵聯(lián)鎖啟動，三沖量方式調(diào)節(jié)水位。圖7給水控制電泵-. z.8-. z.1.2.5 除氧器水位控制除氧器是凝結(jié)水通路上凈化凝結(jié)水，保證水、汽純潔的重要設(shè)備，主要作用是除去溶解在凝結(jié)水中的非凝結(jié)空氣。除氧器水位控制是平衡鍋爐給水和凝結(jié)水的重要控制策略，與汽包水位或者汽水別離器水位控制策略相似。在給水流量較小的情況下，采用單沖量控制方式。在給水流量較大時，采用三沖量控制方式，將給水流量和凝結(jié)水流量擾動納入控制策

13、略中。見圖8。在給水流量較小，單沖量控制方式下，除氧器水位控制通過除氧器給水調(diào)節(jié)閥開度的調(diào)控實現(xiàn)控制目的，使除氧器水位跟蹤除氧器水位設(shè)定值。在給水流量較大，三沖量控制方式下，除氧器水位控制同時要將凝結(jié)水流量和給水流量作為調(diào)節(jié)過程中的擾動量加以處理。首先，除氧器水位設(shè)定值與實測值比擬，差值經(jīng)過一級PID 處理，得出值與給水流量換算值累加，累加后的值在第二級 PID 處理前與凝結(jié)水流量比較，得出的差值經(jīng)過計算得出除氧器給水調(diào)節(jié)閥開度需要的增加值或者減小值。開度變化值送到除氧器給水調(diào)節(jié)閥，閥門作出相應(yīng)動作，除氧器供水量隨之變化，到達(dá)維持除氧器水位跟蹤設(shè)定值的目的。圖8除氧器水位控制SAMA圖-. z

14、.9-. z.1.2.6 凝汽器熱井水位控制凝汽器是是機組平安、高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)，是機組汽水循環(huán)中水的起點。凝結(jié)水位控制的有效運行可以保障凝汽器運行的平安性，也使機組運行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性得到保證。與凝結(jié)水水位相關(guān)的有兩臺設(shè)備，凝結(jié)水位調(diào)節(jié)閥和凝結(jié)水至凝補水箱溢流閥。當(dāng)凝結(jié)水水位低于設(shè)定值時，凝結(jié)水位調(diào)節(jié)閥增大開度，增加凝結(jié)水箱補水，使水位上升，跟蹤設(shè)定值。當(dāng)凝結(jié)水位高于凝結(jié)水位設(shè)定值時，凝結(jié)水至凝補水箱溢流閥增大開度，凝結(jié)水熱井中的凝結(jié)水通過溢流閥泄至凝補水箱，凝結(jié)水位下降，跟蹤設(shè)定值。見圖9。圖9凝結(jié)水位控制SAMA圖首先，凝汽器水位實測值與凝汽器水位設(shè)定值比擬，差值經(jīng)過左側(cè)P

15、ID計算，得出凝結(jié)水位調(diào)節(jié)閥需要增大或者減小的開度，開度指令驅(qū)動凝結(jié)水位調(diào)節(jié)閥開大或者關(guān)小，到達(dá)調(diào)節(jié)水位的目的；同時，差值經(jīng)過右側(cè)PID處理得出溢流閥需要減少或者增加的開度，開度指令驅(qū)動溢流閥動作，同樣實現(xiàn)調(diào)節(jié)凝結(jié)水位的目的。1.2.7 高壓加熱器水位控制高壓加熱器或者低壓加熱器是提高凝給水溫度和機組熱循環(huán)效率的裝置。高壓加熱器是一種外表式熱交換器，一般放在除氧器之后，抽取汽輪機高壓缸中的蒸汽加熱給水。高壓加熱器安裝疏水調(diào)節(jié)閥和危急疏水調(diào)節(jié)閥，用來不斷地排出加熱給水的蒸汽-. z.10-. z.凝結(jié)后的疏水，疏水的水位即高壓加熱器的水位需要維持一個穩(wěn)定值。如果高加水位過高，影響熱交換效果，還有

16、可能使疏水從抽汽管直接通過疏水閥排出，影響加熱效果，還可能使疏水從抽汽管倒流入汽輪機，形成水沖擊；如果水位過低，加熱蒸汽可能直接通過疏水閥排出，影響加熱效果和經(jīng)濟(jì)性，同時還影響環(huán)境。低壓加熱器是加熱凝結(jié)水的裝置，作用與高壓加熱器一樣。二者的不同之處在于溫度不同、抽汽位置不同。本文通過解析高壓加熱器的控制策略來說明高壓加熱器和低壓加熱器共通的控制原理，見圖10。高壓加熱器水位控制由高加疏水調(diào)節(jié)閥和高加危急疏水調(diào)節(jié)閥兩個裝置完成。高加疏水調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)穩(wěn)定高加水位的過程中起到主要作用。高加危急疏水調(diào)節(jié)閥在高加水位異常高的情況下參加調(diào)節(jié)高加水位的控制中，高加危急疏水調(diào)節(jié)閥動作比高加疏水調(diào)節(jié)閥更快，二者

17、的設(shè)定值不同。首先，高加水位實測值與設(shè)定值比擬，差值經(jīng)過左側(cè)PID計算得出調(diào)節(jié)閥需要增大或減小的開度，開度指令送到調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥根據(jù)指令值開大或者關(guān)小閥門，完成水位調(diào)控的一次循環(huán)。如果水位異常高，危急調(diào)節(jié)閥參加水位調(diào)節(jié)。高加水位實測值與危急調(diào)節(jié)閥設(shè)定值比擬，差值經(jīng)過右側(cè)PID處理得出危急調(diào)節(jié)閥的開度指令，高加危急疏水調(diào)節(jié)閥根據(jù)開度指令迅速動作，完成高加水位的調(diào)節(jié)。10 高壓加熱器水位控制 SAMA 圖高壓旁路減壓調(diào)節(jié)閥控制高壓旁路被控對象為減壓閥、噴水隔離閥、噴水調(diào)節(jié)閥，高壓旁路控制系統(tǒng)有啟動、溢-. z.-. z.流和平安三個主要功能即三用閥功能。啟動功能：改善機組的啟動特性；提高鍋爐在啟動

18、過程中的燃燒率；使蒸汽溫度與汽輪機缸溫得到最正確匹配；縮短機組啟動的時間，減少壽命損耗。溢流功能：吸收機、爐之間的不平衡負(fù)荷；排泄機組在負(fù)荷瞬變過度過程中的剩余蒸汽；調(diào)整穩(wěn)定爭氣壓力；維持鍋爐在不投油情況下的最低穩(wěn)燃負(fù)荷。平安功能：取代鍋爐平安閥的功能。機組旁路系統(tǒng)投入備用后，當(dāng)機組的機前實際壓力與機組高壓旁路壓力設(shè)定值差值大于旁路超壓偏置設(shè)定值時，旁路系統(tǒng)將自動參與壓力調(diào)節(jié)，維持主蒸汽壓力等于設(shè)定值。在旁路控制中，關(guān)鍵控制是對高旁減壓調(diào)節(jié)閥的控制，本聞就高旁減壓調(diào)節(jié)閥的控制策略加以說明，見圖11。圖11高旁減壓調(diào)節(jié)閥SAMA圖首先，主汽壓力實測值與一級PID輸出比擬，差值經(jīng)過第二級PID處理

19、得出閥位開度-. z.12-. z.指令。減壓調(diào)節(jié)閥根據(jù)指令動作，調(diào)整主汽壓力。同時，閥位指令回到一級PID入口，指令與坡度處理后指令比擬，差值經(jīng)過一級PID處理得出下一次處理循環(huán)與主汽壓力實測值的比擬值。高旁減壓閥的調(diào)節(jié)壓力過程是動態(tài)調(diào)整的，這就保證了調(diào)整過程的平滑和有效。1.3 鍋爐控制工藝2.3.1 燃燒控制鍋爐燃燒控制是機組控制的難點，適宜的控制策略能夠減少鍋爐對負(fù)荷指令響應(yīng)的延遲時間，提高機組的響應(yīng)速度和運行的經(jīng)濟(jì)性。圖12是能量輸入信號圖，能量輸入必須與能量需求匹配。能量輸入的計量如果采用給粉機轉(zhuǎn)速或者容量風(fēng)的風(fēng)門開度來計算，易受制粉系統(tǒng)延遲或者煤質(zhì)變化等因素的影響。本文采用P1+

20、dPd/dt一級壓力與汽包壓力變化率之和作為鍋爐能量輸入的信號反應(yīng)。一級壓力和汽包壓力都容易計量，這就提供了一個在穩(wěn)態(tài)和動態(tài)工況下都比擬穩(wěn)定的能量輸入測量方法。圖12能量信號SAMA圖-. z.13-. z.燃燒控制的滯后與延遲一直是火電機組控制不易解決的問題，新興的控制策略如預(yù)測控制、矩陣控制等較好的改善了鍋爐燃料輸入延遲和滯后，根本策略都是在能量需求信號上加上比擬大的前饋，以縮短響應(yīng)時間，提高響應(yīng)速度，見圖13。由一級壓力P1和汽包壓力變化值相加得出鍋爐能量輸入信號，能量輸入信號需要經(jīng)過實際燃料輸入值的熱值修正，修正的鍋爐能量輸入熱值與鍋爐指令能量需求相比擬。差值經(jīng)過一級PID運算得出第一

21、個燃料需求值，第一個燃料需求值再經(jīng)過實際燃料輸入的校正，經(jīng)過第二級PID計算得出燃料需求值，送給給煤機或容量風(fēng)門，增加或者減少燃料輸入。這種控制策略的優(yōu)點在于：在增加和減少燃料的過程中，動態(tài)修正燃料指令，防止過于追求前饋控制而造成波動，使鍋爐響應(yīng)的可控制增強。圖13燃燒控制SAMA圖在當(dāng)代，火力發(fā)電在電力供給中占有主要地位，提供著大局部社會生活生產(chǎn)用電。而鍋爐是火力發(fā)電生產(chǎn)中的重要設(shè)備，其效能直接影響火力發(fā)電的效率和經(jīng)濟(jì)性。鍋爐燃燒中用到的煤等又是重要的不可再生資源，因此鍋爐的燃燒控制相當(dāng)重要，控制水平的低下將造成資源浪費、效率不高和環(huán)境污染。近期，鍋爐燃燒控制又出現(xiàn)了利用模糊綜合評判，運用具

22、體的實例，評價了鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，調(diào)整燃燒控制量等新的燃燒控制策略。模糊綜合評判方法，對鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制量進(jìn)展綜合評判，通過改變?nèi)剂狭?、送風(fēng)量、引風(fēng)量，進(jìn)而改變控制量，到達(dá)較好的燃燒效果。相信這些新策略和新技術(shù)的逐步成熟會帶來燃燒控制水平的逐步提升。當(dāng)前，社會經(jīng)濟(jì)快速開展，能源的供需矛盾日益突出。目前，煤炭在我國的能源消費結(jié)-. z.構(gòu)中占主導(dǎo)地位。全國煤炭消耗總量中有60%以上直接用在電站鍋爐中燃燒，要充分利用鍋爐和鍋爐燃燒中的煤炭資源，適當(dāng)?shù)母纳迫紵目刂屏恳蛩厥姑禾咳紵浞?，以提供高效的熱量，同時減少空氣的污染。1.3.2 引風(fēng)控制鍋爐爐膛壓力是鍋爐運行需要監(jiān)控的重要參數(shù)，引風(fēng)控制就是

23、維持鍋爐爐膛的壓力穩(wěn)定，并使鍋爐處于微負(fù)壓運行狀態(tài)的控制策略，見圖14。引風(fēng)控制的設(shè)備是兩臺引風(fēng)機，控制目標(biāo)是爐膛壓力。自動控制狀態(tài)下，引風(fēng)控制的目標(biāo)是維持鍋爐壓力始終跟蹤設(shè)定值。當(dāng)送風(fēng)量發(fā)生變化時，送風(fēng)指令作為前饋送到引風(fēng)控制第一級PID，第一級PID得出第一個引風(fēng)指令，第一個引風(fēng)指令經(jīng)過實際引風(fēng)值的校正，在第二級PID計算出最終引風(fēng)指令，即引風(fēng)擋板開度指令或引風(fēng)機轉(zhuǎn)速指令。引風(fēng)控制的最終目的就是維持爐膛壓力穩(wěn)定，防止鍋爐運行正壓或負(fù)壓波動。圖14引風(fēng)控制SAMA圖-. z.15-. z.1.3.3 送風(fēng)控制送風(fēng)機是鍋爐風(fēng)量與氧氣供給的主要設(shè)備，鍋爐風(fēng)量由一次風(fēng)制粉風(fēng)和二次風(fēng)助燃風(fēng)構(gòu)成，風(fēng)量

24、的調(diào)控由送風(fēng)機完成。鍋爐通常運行在富氧狀態(tài)，即鍋爐內(nèi)氧氣的供給量要略大于燃料對氧氣的需求量，這樣可以保證燃料的充分燃燒，防止資源的浪費。而鍋爐內(nèi)氧氣是否充足的依據(jù)是尾部煙道一般在省煤器入口取樣煙氣中的含氧量，煙氣中含氧就說明鍋爐供氧是充足的。但是，鍋爐中的供氧量不宜過高，否則容易出現(xiàn)尾部煙道的二次燃燒。送風(fēng)控制就是根據(jù)鍋爐對氧氣的需求為根底，以煙氣氧量為控制目標(biāo)，生成相應(yīng)的風(fēng)量指令，見圖15。圖15送風(fēng)控制SAMA圖送風(fēng)控制策略比擬復(fù)雜，煙氣含氧量的控制目標(biāo)要由風(fēng)量調(diào)整來實現(xiàn)。首先，由一級壓力換算得出鍋爐燃料燃燒需要的氧氣供給量與操作員輸入的富氧水平相加，然后與煙氣實際-. z.16-. z.

25、含氧量比擬得出差值，經(jīng)過PI運算得出需要增加或減少的氧量指令。氧量指令還要經(jīng)過能量需求BD、鍋爐實際輸入能量HR和一級壓力P1綜合計算值的修正，修正后得出鍋爐對送風(fēng)量的需求。送風(fēng)量需求值與實際風(fēng)量比擬，得出差值，差值一級PID運算后得出需要增加或減少的送風(fēng)量，一級PID得出的送風(fēng)量再經(jīng)過實際送風(fēng)量指令的修正得出最后的風(fēng)量指令。最后的送風(fēng)量指令送到送風(fēng)機或送風(fēng)機擋板，通過送風(fēng)機轉(zhuǎn)速或擋板開度到達(dá)調(diào)整送風(fēng)量的目的，而送風(fēng)量的調(diào)整同時會完成鍋爐煙氣含氧量的調(diào)整。1.3.4 一級減溫控制鍋爐過熱蒸汽減溫器是控制過熱汽溫度的重要裝置，過熱蒸汽一級減溫器在控制過熱汽溫度過高的同時，也保護(hù)過熱器管道不被燒毀

26、。一級減溫控制采用串級控制方式，以二級減溫器前汽溫為調(diào)節(jié)目標(biāo)，通過控制一級減溫器后溫度實現(xiàn)，見圖16。首先，二級減溫器前實測汽溫與二級減溫器前汽溫設(shè)定值比擬，差值運算后得出一級減溫器后汽溫目標(biāo)值。一級減溫器后氣溫目標(biāo)值與實測值比擬，差值經(jīng)過PID運算得出一級減溫水調(diào)節(jié)閥應(yīng)該增加或減小的開度。開度變化指令送到減溫水調(diào)節(jié)閥，通過減溫水調(diào)節(jié)閥開度的變化，增加或減少減溫水投入量，到達(dá)調(diào)控溫度的目的。圖16一級減溫控制SAMA圖-. z.17-. z.1.3.5 二級減溫控制二級減溫控制是鍋爐二級減溫水調(diào)節(jié)閥控制策略，二級減溫控制以主汽溫度作為調(diào)控目標(biāo)，通過調(diào)節(jié)二級減溫器后汽溫實現(xiàn)調(diào)控目標(biāo)，見圖17。二

27、級減溫控制的主要作用在于維持主汽溫度的穩(wěn)定。飽和蒸汽要經(jīng)過多段過熱器繼續(xù)加熱，生成高溫高壓且溫度穩(wěn)定過熱汽去推動汽輪機工作。而且每一種鍋爐與汽輪機組都有一個規(guī)定的運行溫度。鍋爐出口過熱蒸汽溫度是整個鍋爐蒸汽通道中溫度最高的地方，過熱器材料雖然是耐高溫、高壓的合成材料，但在鍋爐正常運行時過熱器溫度已接近材料容許的極限溫度，為了設(shè)備的平安，必須嚴(yán)格控制過熱器的溫度。假設(shè)過熱蒸汽溫度過高，會使過熱器、汽輪機高壓缸等設(shè)備過熱變形而造成損壞，溫度過低則會降低機組熱效率，因此要求控制出口溫度穩(wěn)定可靠。減溫控制的控制滯后與傳輸滯后都很大，要到達(dá)高精度高靈敏度的溫度控制是很困難的。為此采用分段調(diào)節(jié)，其中最常見

28、的是兩段調(diào)節(jié)。這樣，每段中的對象容積滯后與傳輸滯后時間均可減少一半。圖17二級減溫控制SAMA圖一級減溫控制前面已經(jīng)有所闡述，二級減溫同樣采用串級控制的方式實現(xiàn)溫度調(diào)控。首先，過熱器出口溫度實測值與操作員設(shè)定值比擬，差值經(jīng)過一級PID處理得出二級減溫器后目標(biāo)值。二級減溫器后汽溫目標(biāo)值再與實測溫度比擬，差值經(jīng)過二級PID處理得出二級-. z.18-. z.減溫水調(diào)節(jié)閥需要增加或減小的開度。開度指令送到減溫水調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥動作，增加或減少減溫水投入量，汽溫隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，控制目的達(dá)成。1.3.6 煤層二次風(fēng)控制在鍋爐燃燒過程中，二次風(fēng)擋板的調(diào)節(jié)起重要作用。二次風(fēng)擋板包括周界風(fēng)擋板、二次風(fēng)擋板、

29、頂部燃盡風(fēng)擋板和油槍層風(fēng)門擋板。運行時二次風(fēng)擋板的調(diào)整可使燃燒器保持適當(dāng)?shù)囊弧⒍物L(fēng)配比，同時保持適宜的一、二次風(fēng)出口速度和風(fēng)量，使風(fēng)粉混合均勻，保證燃料正常著火與燃燒。煤質(zhì)發(fā)生變化的二次風(fēng)擋板在高負(fù)荷時應(yīng)采用均等配風(fēng)；低負(fù)荷時采用倒寶塔配風(fēng)?？梢酝ㄟ^細(xì)微調(diào)整局部二次風(fēng)擋板來調(diào)節(jié)汽溫、排煙溫度。各二次風(fēng)門可通過改變各自的偏置值來進(jìn)展調(diào)整。下面就煤層二次風(fēng)控制來說明二次風(fēng)控制策略，見圖18。圖18煤二次風(fēng)門控制SAMA圖煤層二次風(fēng)控制的作用是保持風(fēng)、煤配比適度，使進(jìn)入鍋爐的煤粉充分燃燒。一般的鍋爐在實際運行中對二次風(fēng)的控制并不精細(xì)，通常選擇小開度或者全開。二次風(fēng)擋板隨給粉量作相應(yīng)調(diào)整在實際運行中并不經(jīng)