锅炉主控及汽机主控.ppt

协调控制系统介绍,1协调控制系统目前火力发电厂协调控制系统所采用的控制策略归纳起来有如下6种运行方式基本方式、机跟炉方式、炉跟机方式、机跟炉协调方式、炉跟机协调方式及完全协调方式。1.1基本方式汽机主控和锅炉主控均处于手动运行方式。机组负荷或汽压的调整由运行人员手动调整煤量或调门开度来实现。一般用在机组启、停、低负荷及事故处理等工况。1.2机跟炉方式即汽机跟踪方式（TF）汽机自动调压，调压锅炉手动调功（即手动加减煤量。主汽压力压力设定值由运行人员手动设定，机组出力取决于煤量的多少。一般用在锅炉不具备投入自动条件时，例如RB工况、燃料手动或风量手动等。另外当锅炉运行不稳定或锅炉异常工况，一般也采用这种运行方式，由汽机快速维持主汽压力为某一定值，使得锅炉系统及各主要运行参数快速恢复稳定运行，以便防止事故扩大。,协调控制系统介绍,1.3炉跟机方式即锅炉跟踪方式（BF）锅炉自动调压，汽机手动调功。由锅炉来维持主汽压力，压力设定值由运行人员手动给定。当锅炉运行正常，汽机部分设备工作异常或机组负荷受到限制时应用这种方式。1.4机跟炉协调即以汽机跟踪为基础的协调控制方式（TFC汽机自动调压，锅炉自动调功。并参与电网的一二次调频。在该方式下汽机主控和锅炉主控均自动，由汽机来维持主汽压力，并接受目标负荷（目标负荷由运行人员设定或AGC生成，负荷指令由协调控制系统的负荷管理回路生成）的前馈信号，压力设定值由运行人员手动给定或由协调控制系统的压力回路生成。单元机组输出功率的调整任务由锅炉承担，锅炉主控还接受目标负荷的前馈信号，部分电厂还设计有目标负荷的导前信号等。采用这种协调控制方式（例如吴泾二厂），机组的汽压非常稳定，但是机组的负荷响应较慢，当要求变化负荷或炉膛扰动时，负荷波动比较大，稳定负荷的时间也比较长，适应电网调峰的能力较差，一般用于带基本负荷的机组。参考下图,协调控制系统介绍,1.5炉跟机协调即以锅炉跟踪为基础的协调方式（BFC）锅炉自动调压，汽机自动调功，并参与电网的一二次调频，在该方式下汽机主控和锅炉主控均处于自动，由锅炉来维持主汽压力（压力设定值由运行人员手动给定或由协调控制系统的压力回路生成）并接受目标负荷（目标负荷由运行人员设定或AGC生成，负荷指令由协调控制系统的负荷管理回路生成）的前馈信号，部分电厂还设计有目标负荷的导前信号、能量平衡信号等，负荷由汽机主控控制（负荷的高低最终取决于煤量的大小）。采用这种协调控制方式，能比较好的响应电网的负荷需求，但是在负荷变化或炉膛扰动时，主汽压力的波动比较大，稳定主汽压力的时间也比较长。我厂即采用这种协调控制方式。参考下图,协调控制系统介绍,1.6机炉协调即完全协调方式机炉协调方式实际上是机跟炉协调方式与炉跟机协调方式的合成，从协调控制系统的发展历程来看，首先产生的是机炉协调方式，由于锅炉和汽机的系统响应特性（迟延、惯性等，锅炉的迟延和惯性比汽机大的多，600MW级的锅炉惯性超过400S）大不相同，在扰动及变负荷工况时，机、炉很难协调一致的动作，并且存在动态调节过程中的稳态调节偏差。因此，在此基础上，将其分解为机跟炉协调方式和炉跟机协调方式，目前机炉协调方式的控制策略普遍采用锅炉调功，汽机既调功又调压的运行方式，并同时参与电网一二次调频。在该方式下汽机主控和锅炉主控均处于自动，汽机既调压又调功，一般设置为调功的系数低于调压的系数，使其以调压为主调功为辅。机组负荷的调整任务主要由锅炉承担，锅炉主控还接受目标负荷的前馈信号。另外，部分单元机组的机炉协调方式也采用锅炉调压，汽机既调功又调压的运行方式，在该方式下汽机主控以调功为主、调压为辅。,台山电厂锅炉主控介绍,1、锅炉主控的任务（参考图10cja05du001锅炉主控）锅炉主控的任务是调节主蒸汽压力到设定值。2、锅炉主控的反馈控制反馈控制是通过压力偏差来调整煤量。压力设定值来源于协调控制系统的压力管理回路，压力设定值的生成有两条途径1）手动设定压力2）通过负荷对应定－滑－定曲线得出设定压力，两者之间比较取大即形成锅炉的压力定值（参考图）10cja04du001汽压设定值），当锅炉的压力定值与实际压力之间存在偏差时，锅炉主控PID对偏差进行计算，改变PID的输出指令，进而改变燃料主控指令，从而改变给煤机指令（给煤机转速）即改变进入炉膛的煤量来使主汽压力发生变化，直到等于到压力设定值。3、锅炉主控的前馈控制当机组的目标负荷发生变化时，负荷指令也按照一定的速率发生变化（参考图10CJA00EA0010512单元主控），负荷指令的变化量不通过锅炉主控的PID，而是直接加到PID出口形成锅炉指令的变化，通过前馈回路影响锅炉指令的还有频差转换信号、过负荷信号、小机主汽流量信号（由于我厂小机实际不用主汽，因此该路信号也失去意义。,台山电厂锅炉主控介绍,4、锅炉指令的形成锅炉指令的形成由前馈指令和反馈指令两部分组成，其中前馈指令是基本指令，即多少负荷指令对应多少前馈指令；反馈指令由汽压偏差计算得来，在设计煤种和正常工况下运行时，该指令非常小，该指令的大小取决于煤耗偏离设计工况的大小。5、锅炉跟踪（BF）方式下的锅炉主控在BF方式，汽机处于手动控制，即手动开关调门来调整机组的负荷。当手动开关汽机调门时，主汽流量随之发生变化，同时要求锅炉输入（煤量）作相应调整，因此将主汽流量作为锅炉主控的前馈指令，但是，当锅炉本身波动（内扰）也会导致主汽流量的波动，同样方向的主汽流量变化要求锅炉输入按相反的方向变化，所以对主汽流量进行压比（压力设定/主汽压力）修正如果主汽流量升高，同时主汽压力下降，表示汽机调门增大，负荷需求增加，要求及时增加锅炉输入（煤量）；如果主汽流量升高，同时主汽压力升高，锅如内扰（例如煤量波动、煤质变化、风量波动等）使主汽压力升高，实际负荷增加，而负荷需求并未要求增加，因此要求及时减少锅炉输入（煤量），调整汽压和负荷到正常值。6、频差信号的处理,台山电厂锅炉主控介绍,在BF方式下，锅炉主控的反馈控制回路和协调控制方式下的锅炉主控反馈回路是一样的。两种方式下的锅炉主控可以无扰切换，锅炉主控的手自动也是无扰切换。6、频差信号的处理频差指令通过两个通道对锅炉负荷指令施加影响，一是通过前馈环节（频差信号＋频率变化速率）直接叠加到锅炉指令输出上，形成一个绝对变化量；另一个是将频率变化速率形成锅炉主控反馈偏差的一部分，这是考虑抵消（一正一负）频率改变时主汽压力的变化。只有在协调方式下，频差信号才起作用。7、过负荷信号过负荷信号由主汽压力设定值的实际微分信号形成，经上下限处理后引入前馈回路。该信号的设置主要考虑当机组运行在滑压工况时，机组负荷指令的变化会引起主汽压力指令的变化（即负荷需求增加的同时，压力需求也增加；反之亦反；定压工况负荷需求变化，压力需求不变）。此时，对于锅炉来说，适应负荷的变化意味着不仅是供给汽机更多（或更少）的蒸汽，同时,台山电厂锅炉主控介绍,还要满足机前压力需求的变化，增加。（或减少）锅炉的畜热。因此该信号引入前馈调节能有效地提高锅炉的负荷适应能力只有在协调方式下，过负荷信号才相应起作用；目前我厂用负荷指令的实际微分信号作过负荷信号。8、压力偏差限制压力偏差限制的设置是为了限制机组实际负荷超出辅机的最大或最小出力。如果锅炉指令小于辅机最大出力a％（辅机最大出力不能超过100％）主汽压力正偏差（压力设定大于实际压力）限制为小于（a－1）％；如果锅炉指令大于辅机最小出力a％（辅机最小出力取决于磨煤机台数）主汽压力负偏差（压力设定大于实际压力）限制为大于（a＋1）％9、压力偏差对汽机主控的修正当压力偏差超出一定范围时，经上、下限处理后，将对汽机主控回路的负荷偏差进行修正10、协调投入的条件（见相关资料）,台山电厂汽机主控介绍,1、汽机主控的任务（参考图10CJA06DU001汽机主控1）、协调（CC）方式下，汽机主控对的主要任务是调整机组负荷偏差，如果汽压偏差过大，兼顾部分调整主汽压力。2）、汽机跟踪（TF）方式下，汽机主控的任务是调整机组的主汽压力。2、汽机主控的控制方式汽机主控采用串级控制。第一级PI计算出调门的开度指令，第二级PI负荷调节器）对调门开度指令与调门开度反馈（在框图上用的是调节级压力信号，实际组态用的是调门开度信号，用调节压力信号，消除负荷扰动能力更强）进行偏差计算，计算结果通过脉冲形式与DEH控制回路进行对接。二级回路能较快速有效的消除机组的内扰。3、协调方式下的汽机主控协调方式下，汽机主控的作用是控制机组的负荷达到目标负荷。当值班员设定目标负荷后，目标负荷经过设定的速率开始变化输出，变成负荷指令，负荷指令与实际负荷形成负荷偏差，负荷偏差经PI1计算后，得出调门开度指令。负荷指令还包括另外两部分,台山电厂汽机主控介绍,频差信号和压力偏差信号，频差信号用于对电网进行一次调频，压力偏差信号用于部分参与调整机组主汽压力。4、汽机跟踪（TF方式下的汽机主控在汽机跟踪方式下，汽机主控的目的是调整机组的主汽压力正常，压力设定由运行人员手动设定。5、压力限制当汽机主控加负荷时，主汽压力不得低于设定压力6％，否则不允许加负荷，汽机主控直接通过负荷调节器快速关小调门，提高主汽压力。当汽机主控减负荷时，如果主汽压力低于实际压力的（6％＋负荷偏差），汽机主控直接通过负荷调节器快速关小调门，并不通过负荷偏差控制关小调门。此限制器的作用是防止调门开度过大导致主汽压力太低，影响机组的安全运行。6、汽机主控能够实现无扰手、自动切换，汽机主控的压力调节方式和负荷调节方式也能够实现无扰切换。7、RB动作后汽机主控的调节,台山电厂汽机主控介绍,RB动作后，协调方式自动切到汽机跟踪（TF）方式，在2（5）min内，汽机主控将连续关小调门，直到主汽压力达到18.5MP（针对2号机的组态）。从汽机主控框图上看，发生RB后，5min内，汽机主控保持不变。在RB信号存在期间，主汽压力设定值跟踪实际压力，值班员无法设定压力。实际上，RB动作后的压力自动控制非常重要，不同方式的RB动作，压力控制应该是不同的，目前，我厂在这方面的控制还不够完善。裴利平2005－9－02谢谢赏光,,,,,