火力发电厂协调控制系统的分析

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对现代火力发电机组集控运行技术

对现代火力发电机组集控运行技术

对现代火力发电机组的集控运行技术的探讨摘要:随着现代网络及控制技术的发展,集散控制系统已经在火力发电机组得到了普遍应用。

本文作者通过多年工作经验针对现代火力发电机组集控系统的运行环境、管理技术及其它应注意的相关问题进行探讨,以期通过本文的阐述降低能耗、便于维护,从而有效提高火电厂经济运行水平。

关键词:火力发电厂集控系统运行管理一、集控系统的环境条件集控系统外部环境条件包括不间断电源、计算机控制系统接地、控制室和电子室的环境要求以及仪用气源等,这些设备的好坏。

直接威胁系统的安全稳定运行。

机组安装和调试期间,由于抢工期或其它因素,上述一些设备往往被忽视。

另外还要注意以下几个问题:集控系统没有良好的接地系统及合理的电缆屏蔽,系统干扰大,控制系统易误发信号。

ups电源供电方式及切换时间不符合要求。

控制室与电子室共用一套空调系统。

电子室空调只调温不调湿,这样北方冬季干燥,易产生静电,南方空气湿度大,易在模件上结露。

仪用空压机除水、过滤、干燥装置运行不正常或设计不合理。

在冬季露天的气动执行机构气源管集水、结冰,造成执行机构的误动或拒动。

二、集控系统的运行技术管理1、控制系统由dcs 系统软、硬件、盘台设备以及变送器。

测量开关、电缆及执行机构等组成。

系统中任何环节出现问题,均会导致系统部分功能失效或引发控制系统故障,严重时使机组事故跳闸,甚至损坏主设备。

因此,要把构成控制系统的所有设备看成一个整体进行全范围管理,只重视现场设备维修管理,而忽视计算机系统管理,或者相反,均不能使集控系统正常运行。

2、集控系统是以微处理器为基础的软、硬件系统,具有可靠性高、实时性强、存储容量大的特点。

各种复杂控制策略均可通过软件组态来实现。

有些电厂对集控系统硬件维修管理较重视,而对软件没有相应的管理办法或管理办法不完善。

现场几乎所有人都可以修改组态,软件不能及时复制、备份并统一管理,这样对运行中的机组是非常危险的。

因此软、硬件要同时进行管理。

对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析

对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析

对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析作者:屈佳木来源:《科协论坛·下半月》2012年第12期摘要:随着我国社会经济的快速发展,能源问题引起了人们的广泛关注,电能作为现在的主要能源之一,与人们的生活息息相关。

如何有效的提高生产效率,降低能源消耗,成为人们争相讨论的课题。

主要对集控技术在火力发电机组的运行条件与控制模式进行阐述,并对集控技术在实际应用中的技术操作和问题进行分析,为相关人员提供参考意见。

关键词:火力发电集控技术发电机组技术分析中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)012-053-02科学技术是第一生产力,科学的进步推动经济的迅速发展,现代越来越多的火电厂摆脱了传统模式,进行了技术改革,运用现代科技与网络技术对电厂进行操作控制。

集散控制系统被广泛的运用到现代火力发电中,在保证电厂安全和高效运作的同时,节约了资源,提高了经济效益,在实际运用中有很大的优势。

1集控运行技术集控运行系统又名集散控制系统,又被称为DCS系统,主要是为了满足现代大型工业生产自动化为而逐渐发展形成的集中式控制系统,集中控制系统是利用先进的计算机技术把控制要求进行集中控制的新型控制体系,与传统的集控系统相比,DCS系统是一种比较新型的、具有先进性的控制系统,主要是利用处理器技术,对大型工业的生产过程进行合理科学的控制操作,并对生产过程进行监督等。

集控系统主要是对计算机技术和通讯技术以及Control控制技术进行合理有效的结合,更好的使管理系统和操作控制技术以及显示技术等进行集中控制,有效的实现了负荷和功能等方面的分散控制,是目前火力发电厂中发电机组常用的控制系统,在操作上方便快捷,具有较高的稳定性,对电厂进行安全高效的生产具有重要的意义。

2火力发电厂发电机组的集控系统的运行条件集控系统对火力发电厂发电机组的正常生产具有非常重要的意义,对集控系统正常运行的条件进行了解,并根据系统的规律进行管理操作,是保证火电厂正常安全生产的前提。

对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析

对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析

对火电厂600MW超临界机组协调控制系统的分析作者:曾有琪韦培元马军来源:《城市建设理论研究》2012年第30期摘要:就国内火电厂的火电机组发展现状来看,大规模、高效率的超临界机组已经形成了市场化规模,600MW超临界机组比传统的亚临界机组有着压倒性的性能优势。

超临界机组对煤耗量的大幅度降低,有效缩减了火电厂的运营投资,在减少能源消耗、缩减运营成本的同时,也减少了污染物向环境中的排放。

文章就600MW超临界机组内容进行了简单的概述,介绍了600MW超临界机组协调控制策略,阐述了600MW超临界机组协调控制系统。

关键词:600MW超临界机组;控制策略;控制对象;协调控制系统Abstract: Considering the development situation of the domestic thermal power units of thermal power plants, the large-scale, high-efficiency supercritical unit has formed the marketization scale, and600 MW supercritical units have the overwhelming performance advantages compared with conventional subcritical units. Supercritical units contribute to the huge reduction in the amount of coal consumption, effectively reducing the investment in thermal power plant operators, which also can reduce the pollution emission to environment. In this paper, the content of 600MW supercritical units is described simply, coordinated control system strategy of the 600MW supercritical units are introduced, as well as its coordinated control system.Key words: 600 MW supercritical units; control strategy; controlled object; coordinated control system中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)随着国内对火电机组内容研究的不断深入,以及火电机组相关技术、系统在近几年内的高速发展,高效率、大规模的超临界机组在火电厂中的应用越来越广泛和普及。

火电厂自动控制系统

火电厂自动控制系统

火电厂自动控制系统火电厂控制系统总体分为两部分:第一部分是主控部分,第二部分是副控部分。

下面就这两部分具体内容做个介绍。

一、火电厂主控系统火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键,随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展,火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步,火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势,传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。

火电厂主控系统以控制方式分类可分为:DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。

下面分别加以阐述:1.数据采集系统-DAS:火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号,并实时监视,保证机组安全可靠地运行。

■ 数据采集:对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。

■ 信息显示:包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。

■ 事件记录和报表制作/ 打印:包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。

■ 历史数据存储和检索■ 设备故障诊断2.模拟量调节系统-MCS系统:■ 机、炉协调控制系统(CCS)● 送风控制,引风控制● 主汽温度控制● 给水控制● 主蒸汽母管压力控制● 除氧器水位控制,除氧器压力控制● 磨煤机入口负压自动调节,磨煤机出口温度自动调节■ 高加水位控制,低加水位控制■ 轴封压力控制■ 凝汽器水位控制■ 消防水泵出口母管压力控制■ 快减压力调节,快减温度调节■ 汽包水位自动调节3.炉膛安全保护监控系统-BMS系统:BMS(炉膛安全保护监控系统)保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全起停、切投,并能在危急情况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料,保证锅炉安全。

包括BCS(燃烧器控制系统)和FSSS(炉膛安全系统)。

■ 锅炉点火前和MFT 后的炉膛吹扫■ 油系统和油层的启停控制■ 制粉系统和煤层的启停控制■ 炉膛火焰监测■ 辅机(一次风机、密封风机、冷却风机、循环泵等)启、停和联锁保护■ 主燃料跳闸(MFT)■ 油燃料跳闸(OFT)■ 机组快速甩负荷(FCB)■ 辅机故障减负荷(RB)■ 机组运行监视和自动报警4.顺序控制系统—SCS:■ 制粉系统顺控■ 锅炉二次风门顺控■ 锅炉定排顺控■ 射水泵顺控■ 给水程控■ 励磁开关■ 整流装置开关■ 发电机灭磁开关■ 发电机感应调压器■ 备用励磁机手动调节励磁■ 发电机组断路器同期回路■ 其他设备起停顺控5.电液调节系统—DEH:该系统完成对汽机的转速调节、功率调节和机炉协调控制。

660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用

660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用

660MW火电机组深度调峰协调控制优化及应用摘要:电源侧储能技术则可以实现能源整合,提高能源系统调峰能力,但目前火电机组储热技术多为汽机侧民用供暖蓄热,如热水罐、低温相变储热等,储能规模有限,非供暖期不能发挥调峰作用,也无法提供稳定的高温工业用蒸汽。

电化学储能则存在安全性、寿命周期等方面的问题。

关键词:660MW火电机组;深度调峰;协调控制;应用1机组深度调峰中锅炉可能出现的问题(1)锅炉燃烧不稳定性增大。

与常规负荷相比,低负荷时由于投入煤量少,燃烧稳定性下降,煤种、风量、磨煤机出力等方面微小的变化都可能偏离燃烧正常状况,严重时造成灭火。

(2)锅炉水冷壁超温运行。

与常规负荷相比,低负荷时锅炉空气动力场发生改变,燃烧容易发生偏斜,锅炉全为下层磨运行,火焰中心下移,水冷壁容易超温运行。

(3)脱硝入口温度低。

随着负荷降低,烟气量减少,烟气温度下降,导致脱硝入口温度降低。

当脱硝入口温度低于300℃时,脱硝系统无法正常发挥作用。

(4)存在水煤比失调、尾部烟道再燃烧、低温腐蚀等风险。

2660MW火电机组深度调峰协调控制优化2.1大型储热装置在技术工程中的应用将储热设备与供热发电机组并联,在余热回收足以供热时进行储存;当汽轮发电机中的抽汽不能满足客户的需要时,可以将其释放以储存热量,以满足加热要求。

基于基本理论,从技术上实现火电厂的全耦合是必要的。

电厂的关键是选择蓄热水箱作为蓄热设备。

利用自然加压水蓄热来更新和转换系统电站的协调能力,从而提高发电机组的深度调峰水平。

在工业生产加热和火电厂发电机组调峰水平上,设计了一套熔盐储热系统软件。

当柴油发电机负荷相对较高且加热水平有利时,蓄热系统软件使用再热蒸汽加热熔盐进行蓄热。

当柴油发电机负荷过低,无法保证主要加热参数时,蓄热系统软件进行放热反应,以取代汽轮发电机的抽汽和加热,并完成系统软件与热电厂的耦合。

可再生能源供热主要包括地热能供热、生物能供热、太阳能热利用等。

在欧洲,太阳能区域供热发展迅速。

火力发电厂MCS逻辑说明讲解

火力发电厂MCS逻辑说明讲解

1.协调控制系统协调控制包括:机组负荷控制(CJA00DE)、压力设定回路(CJA00DP)、燃机排气温度设定回路(CJA00DT)。

包括:50CJA00DE100机组负荷设定50CJA00DE100A机组速率设定50CJA00DE100B机组总负荷设定值50CJA00DE100C机组电网负荷设定50CJA00DE110 机组负荷上下限50CJA00DP100 高压蒸汽压力设定50CJA00DP200中压蒸汽压力设定50CJA00DP300低压蒸汽压力设定50CJA00DT100 燃机排气温度设定50CJA00DT110 蒸汽温度设定50CJA00DT200 燃机排气最大温度设定2.机组负荷控制(CJA00DE)机组的负荷和温度设定采用外部设定,此设定影响燃机的负荷和温度控制。

燃机的控制(负荷控制和温度控制)经过MIN-gate(取小功能块)后运行至次级的位定控制器,以控制进入燃机的燃料量。

燃料量决定燃机负荷和燃机排气温度;后者与燃机的IGV (进气导叶)协同作用,这样最终调节燃机的空气流量,从而控制燃机的排气温度。

在机组负荷和温度设定值范围内,也应考虑启动和运行过程中余热锅炉的热应力。

由于燃机的排气总是通过余热锅炉排出(无转向挡板,也可认为是旁路挡板),模块设定值GT正常情况下总是投入(通过一个带选择开或关(ON/OFF)的设定值模块实现,见50CJA00EE010)此设定值将在以下情况退出:1) 在异常或不正常情况下手动退出;2) 燃机的负荷限制发生时,由燃机控制器自动切为手动;机组负荷设定(50CJA00DE100)代表了联合循环运行的负荷设定。

此设定值能够由运行人员手动调节,运行人员可以设定整个电厂传送至电网的净出力(50CJA00DE100C)也可以设定毛出力,即总的发电出力(50CJA00DE100B)。

净出力设定能通过远程控制进行调节,如AGC指令。

负荷设定值限制在机组的最大出力与最小出力之间。

浅析火力发电厂机组DCS计算机控制系统组成和设计要点

路阻断 ,保 障外部传送线路 的正常运行 。
2 V网适配器 。作为一个 网络传送接 口. . C 是连接M/ F 控制器和工程师台之间的装置 。该适配器合理处理了上 下层 网间速度难 以匹配 的难题 ,解决 了传统系统的工程
系统配置组态工具等各类组态工具 。组态工具 的都是 比 较通用 的软件 ,因此使用者管理起来非常方便 。应用系
关键词 :分散控 制 系统 ;实时 ;可靠性 ;M/ H控制器 ;操作 员站 ;网络
伴 随控 制技术 及计 算机 网络技 术 的 1益发 展 ,分 3 散控制系统从建立不断走向发展 。分散控制系统简称为 DC 控制系统 ,具有 十分便利 的操作模式 、良好的人机 S 界 面 ,使工作人员 的劳动强度 大幅度 降低 ,同时也保障 了机组 的完全稳定运行 ,所有 如今在控制行业里得到广
统 的组态将 工程 作为基 础进行 组建 ,所 以可 以实 现多 人 、多任务进行组态 ,这样可 以大幅度提高工作效率。 2M/ 控制器 的软件组成 . F 在控制器的C U P 模板 中安装 着专用实 时控制软件 , 可 以实现控 制系统 运行 时可靠 、安全 和及 时性要求 。 M/控制 器以工 程师站下装的数据及 操作 自动采集转换 F 信号。
泛 的应 用 。
平 均分配 系统负荷 、优化 配置 系统资源 、 自治功能 强 大 、有灵活的结构组成 以及在总系统 中,各个子系统 之 间的信急交换能够达到最小 。 根据系统划分的原理 ,下 图是该机 组De 控制系统 s
示意图 :
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控 制 系统 的 结构

浅析火力发电厂集控运行技术

浅析火力发电厂集控运行技术摘要:随着我国用电需求的增加,火电厂集控运行技术的作用也越来越大。

深入开展火电厂集控运行技术研究,提高火电厂生产运行控制水平,有利于保障火力发电企业正常运行和电力系统安全运转,对于为国民经济发展和人民生活提供坚实的电力保障具有着深远意义,是当前火力发电企业重点研究的课题之一。

关键词:火力发电厂;集控运行技术;用电量随着我国经济体制改革和产业结构调整的逐步深入,电力需求也将不断增加,火力发电企业责任重大。

深入推荐火力发电厂集控运行技术研究,实现火电机组运行控制的优化升级,是当前火电领域的重要任务。

火力发电企业要高度重视集控运行技术在火电生产实际工作中的重要意义,加大研究力度,深挖技术内涵,优化系统结构,改进技术措施,为更好地保障火电生产安全稳定进行,满足国家建设和人民生活电力需求作出应有贡献。

1火力发电厂集控运行技术概述火力发电厂集控运行技术主要是指通过通讯技术、控制技术等相关技术手段,实现对火力发电站的集中自动化控制管理。

在火力发电厂全过程中采用集控运行技术手段能够形成一个发电机组集控运行系统,又称为“集散控制系统”,当发电厂某一机组出现问题时,在集散控制系统的有效控制中,其不会对其他的机组产生影响。

可以说采用集控运行系统能够更好地实现对整个火力发电厂的资源的应用。

在集散控制系统中对于各个发电机组进行有效控制和管理,保证各项信息的收集,继而利用科学化、合理化的方式处理,将分析的结果作为主要的参考数据,从而展开对运行状态不对的发电机组进行合理调整。

更重要的是在集控运行技术作用下,火力发电厂中的机组设备进行了优化创新,其生产方式也实现了改革发展。

2火力发电厂集控运行技术中存在的问题2.1再热气温系统的问题如若在运用煤水、燃水两种能源的基础上,将能使我国能源紧张局面得到相应程度的减弱,同时这两种能源具有清洁的特点,我国环境问题将获得大力的缓解,周围环境呈现崭新的发展局面,因此,再热气温系统的合理改造对社会具有良好的影响。

火电机组协调控制系统研究

1 _ 2 全 过 程 性
当火力发 电机组设备在正常运行过程 中出现意外 时 , 协 凋 控制系统能快速 响应 , 自动采取有效 的应对措施把故 障的影 响 降到最低 , 使火力发 电机组不 至于全 部停转 , 同时还 能保 证机 组设备的安全 。当负荷发生改变时 , 协 调控制系统 能在安全允 许的范围内有效控制负荷波动的大小和快慢 。
2 . 3 使 机组 稳定 运 行
电力生产过程应该是连续性 的 , 这就要 求协调控制 系统在
火 力 发 电机 组 的 运 行 过 程 中 是 一 直 运 转 的 , 即 具 备 全 过 程 特
性 。全过程特 性是 客观 的事 实 , 也是 协调 控制 系 统 的一个 特 点 。但 目前的技术水 平还 不能保证 协调控 制系统 的全程 不 问 断运行 , 因为辅机在低负荷 时 自启 自停 的 自动化方案还 未得到
模 糊判 断等 特 点 。
1 1 复杂 。 陛
电网负荷 的要求 。协调控制系统主要 的功 能有 :
2 . 1 方 便 在 人 工 调 节 和 智 能控 制之 间切 换
协调控制 系统 的这 一功能使 其能 同时接 收工作 人员 人工 输入的改变负荷 的指令和电网中 的调峰调频指 令 , 以确保火力 发电机组输 出的功率 和电能质量 能快速 响应 电 网的需求 。不 断提高的电力工业 自动化 水平对 火力发 电机组 协调控 制系统 提出了更 高的要求 , 如稳定性要强 、 能适应 负荷 的大范 围变 动 、
发展 , 随 着 电力 行 业 的迅 速 发 展 , 这 一 现 象 得 到 了 缓 解 。然 而 , 在 电 网技 术 的发 展 过 程 中 , 大 中型 火 力 发 电 机组 逐 渐 改 变 了 运

火电厂协调控制系统的设计与调试

火电厂协调控制系统的设计与调试摘要:协调控制系统是火电厂生产系统的重要组成,如果发电单元机组的协调控制系统出现故障问题,会影响发电设备的正常使用,会影响控制策略效果的发挥。

协调控制系统出现控制器参数设置问题后,控制系统运行的稳定性也会受到较大的影响,这增加了工作人员的操作强度。

关键词:火电厂;协调控制;设计;控制为了满足当前社会对火力发电厂协调控制系统运行可靠性的要求,实现系统的自动化运行,技术人员要在设备完好及设计合理的情况下,对机炉协调控制系统进行设计与调试,使协调控制系统实现设计的各种控制功能,满足机组安全经济运行的要求,并要降低安全事故的发生,从而保证火电厂机组安全、可靠的运行。

一、系统功能模块详细设计与实现(一)系统硬件及网络构架控制系统中包含较多的硬件,其与网络体系结构都有一个专用的服务器。

该系统有着多种硬件设备,网络构成主要包括交换机、路由器、网卡以及网线。

操作站中有着计算机设备以及辅助系统,人机界面显示是由主机、键盘、鼠标以及通信接口构成的。

操作站主要是通过外部设备与操作员进行沟通与交流,操作站的显示器可以向操作员显示系统运行的信息,然后操作员利用键盘操作发出指令,相关工作人员再利用打印机或者报警器发出报警信号。

操作站中还有较多的软件,比如操作系统以及监控软件等,这些监控软件可以显示出高清的画面,软件还具有控制与调节的作用,其可以对操作记录进行查询,需要有一定权限才能进行操作,软件还具有文件存储的功能,利用工业键盘可以实现外部设备与系统内部的连接。

服务器:提供数据服务,打印工作、历史数据存储、报警数据处理等。

现场控制器:负责组态控制算法运算,与过程I/O模块数据实时通讯。

I/O单元:负责现场仪表通讯,数据采集和各种指令信号输出。

(二)协调控制系统组态基本流程一个完整的协调控制系统需要通过工程师站经过基本组态,组态软件依据自身的过程数据库,经过编译生成相关下装文件,然后工程师站将这些文件下载到现场控制站,操作站,服务器,从而实现系统的运行,并通过动态人机界面可显示给用户的数据采集和处理,或者传递给其他应用程序才能得以实现,整个过程分为创建逻辑(Scientific Apparatus Maker's Association简称SAMA)、编辑组态、配置编译入库、编译的SAMA图下装至分布式处理单元(Dis-tributed ProcessingUnit简称DPU),同时编译的SAMA图转换成过程画面图并下装至具有人机交互功能的计算机(Man MachineInterface简称MMI),其中逻辑图由各种控制算法构成,编辑生成的图形文件称为SAMA图,文件扩展名为VSD。

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大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析上海发电设备成套设计研究所杨景祺目前我国火电站领域的技术具有快速的发展,单元机组的容量已从300MW 发展到600MW,外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。

DCS系统在火电站的成功应用,大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。

本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。

1.协调控制系统的功能和主要含义协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念,主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体,完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制,达到锅炉风、水、煤的协调动作。

对于协调控制系统而言包含三层含义:机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。

1.1.机组与电网需求的协调机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求,包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。

目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。

1.2.锅炉汽轮机的协调锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调,主要是协调控制锅炉与汽轮机,提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。

从协调控制系统而言,对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念,但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别,导致控制系统具有很大的差别。

1.3.锅炉协调锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。

2.汽包锅炉机组的协调控制系统汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出,主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性,汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节,具有很快的调节特性,而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽,其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机的运行,对压力、负荷的调节具有很慢的调节特性。

因此协调控制系统就是要以优良的控制策略实现对锅炉-汽轮机的统一控制。

以达到锅炉-汽轮机组对负荷响应的快速性和对压力控制的稳定性。

协调控制系统的设计包含了两种协调控制方式,一种是以炉跟机为基础的协调控制系统,这种协调控制方式是建立在锅炉控制压力、汽机控制功率的基础上,具有负荷响应快的优点。

另一种是以机跟炉为基础的协调控制系统,这种协调控制方式是建立在汽机控制压力、锅炉控制功率的基础上。

对于炉跟机为基础的协调控制系统有必要提到80年代中期引用的直接能量平衡控制系统,该控制系统的引用,使汽包锅炉机组的协调控制系统从探索趋于成熟,使汽轮机-锅炉协调控制系统趋于简单、响应性快、稳定性高。

直接能量平衡控制思想,选用汽机调速级压力(P1)与汽机自动主汽门前压力(Pt)之比乘以机前压力定值(Ps)作为汽机对锅炉的能量需求(该信号是直接能量平衡信号P1*Ps/Pt),该信号以动态前馈及控制指令的形式控制锅炉的燃料量。

直接能量平衡的主要基础在于P1/PT代表了汽轮机调门的开度,在额定参数下,汽机调门开度的变化反映了汽机进汽量的变化,同样也反应了汽机对锅炉能量需求的变化。

机前压力定值Ps的改变,反映了锅炉被控参数对锅炉输入量需求的变化。

因此P1*Ps/Pt可以反映负荷对锅炉燃烧的需求量,也可以满足锅炉主汽压力对燃烧的需求量。

而当燃料量发生改变时,由于调速级压力P1和机前压力Pt对燃料响应的在数量上和时间上的基本一直性,使P1/Pt基本不变,这样P1*Ps/Pt就仅仅反映负荷对锅炉燃烧的需求量,而不反映燃料量的变化。

具有作为燃料需求指令的基本条件。

仔细分析还可以看出,在汽机调门维持不变的情况下,P1/Pt维持一定,改变压力设定值Ps即改变了锅炉的燃料指令,从而达到了控制负荷的目的,也就是说直接能量平衡信号不但适用与定压控制方式,而且适用与滑压运行方式。

直接能量平衡控制系统的另一个重要特点是采用热量信号(P1+dPd/dt)作为燃料的反馈信号。

对于(P1+dPd/dt)进行适当的调整,可以使(P1+dPd/dt)在调门开度的扰动下,P1的正微分面积与dPd/dt负微分面积基本相等,使(P1+dPd/dt)在调门开度的扰动下基本不变,而仅反映燃料的变化。

直接能量平衡系统就是利用P1*Ps/Pt仅反映汽机对锅炉能量需求的特点和(P1+dPd/dt)仅反映燃料变化的特点,实现了机组负荷对燃料的需求对于直吹式制粉系统锅炉燃烧系统,为克服燃料的扰动和磨煤机投运/切除过程中对负荷的影响,增加的燃料控制回路,充分利用了直吹式制粉系统锅炉燃料测量速度快的特点,可以更快的克服燃料扰动。

机跟炉为基础的协调控制系统采用的是汽机控压力,锅炉控负荷的运行方式,这种控制方式由于充分利用了汽机调门动作对压力响应快的特点,因此能很好的控制机组压力,但由于锅炉的燃烧特性比较慢,因此机组对负荷的响应比较慢,在系统的设计上为提高锅炉的响应性,将机组指令信号以前馈和反馈的形式作用到锅炉控制,以加大前馈量的方式提高锅炉对负荷的响应性。

3.汽包锅炉机组协调控制系统的示例3.1.锅炉操作主菜单在DCS的操作环境中,采用树状结构,协调控制系统的操作画面均从主菜单中调用。

在锅炉操作环境中按下顶部菜单CCS 软键,可调出锅炉操作主菜单,锅炉操作主菜单如图3-2所示:锅炉操作主菜单包含了锅炉的操作画面名称,运行人员只要移动球标到操作画面前的绿框(选择按钮),按下球标左键,就可以调出这幅操作画面。

例如要调出机组指令操作画面,只要将球标移到<机组指令给定>前面的绿框,按下球标左键,就可以调出如图3-3所示的机组指令操作画面。

3.2. 机组指令操作画面机组指令操作画面如图3-3所示,它具有机组指令显示操作器及中调指令显示器、功率设定、功率测量、机组指令上限设定、机组指令下限设定、机组令变化率设定、ADS 方式,机组运行状态及机组控制方式等状态显示及切换按钮图3-33.2.1.机组指令显示操作器:操作画面中具有独立的机组指令显示操作器,用以实现运行人员对控制系统的操作和对机组运行状态的监视。

3.2.2.中调指令显示器协调控制系统可接受电网中调的控制指令,电网中调的状态与指令在中调指令中显示。

3.2.3.状态指示灯及操作按钮组介绍机组指令操作画面上还有六个按钮组,每组四个按钮,分别显示系统状态及方式选择。

A、ADS方式组(电网中调方式组)ADS AVAIL:状态指示灯,用来显示电网中调对机组AGC请求。

ADS FAIL :状态指示灯。

代表了AGC的解列信号。

ADS ACK :状态指示灯,显示系统的运行状态。

若系统内无故障,系统协调控制投运,该指示灯亮,表明系统允许接受电网中调信号;ADS ON :按钮。

在ADS ACK灯亮时,该按钮可以掀下并变亮,表明系统工作在电网中调给定负荷的工况下;B、机组状态组BLCOK:这是一个状态指示灯,代表了协调系统目前在闭锁状态,当系统检测到燃料,送引风机达上下限,机组指令达到上下限,出现闭锁状态,此时运行人员不能改变机组负荷指令。

BLOCK INC:是一个状态指示灯,对应于方向闭锁,具体指示闭锁加。

BLOCK DEC:是一个状态指示灯,对应于方向闭锁,具体指示闭锁减。

BLOCK ACK:按钮。

用于消除AGC指令加减至240MW时的闭锁,持续按住有效。

C、机组指令给定组TRACK:状态指示灯。

表明机组指令目前处于跟踪方式,机组指令处于跟踪状态时该灯亮;MAN :状态指示灯。

表明机组指令目前由运行人员给定;D、控制功能选择组:功能选择按钮键组具有四个有效按钮。

滑压:状态指示灯,控制系统在滑压控制方式,该指示灯亮;定压:状态指示灯,控制系统在定压控制方式,该指示灯亮;RUNBACK ON:功能选择按钮,代表RUNBACK功能选择,灯亮时代表该功能有效。

需要说明的是只有在协调控制投运时,RUNBACK功能选择才有效,若机组发生RUNBACK条件:如一台送风机在运行中跳闸,在机组指令操作画面上会出现RUNBACK信息,RUNBACK信息见表3-2。

C-INT LOCK:交叉联锁指示灯,代表风煤交叉联锁功能,该指示灯亮,代表风煤交叉联锁功能有效。

E、控制方式状态组:这组状态指示灯反映了协调控制系统目前的工作状态及控制方式。

CCS:代表系统目前工作在协调控制方式下。

BFT:代表系统目前工作在锅炉自动调压,汽机手动的控制方式。

TFB:代表系统目前工作在汽机自动调压,锅炉手动的控制方式。

MAN:机组目前工作在手动控制方式。

F、DEH状态按钮组:反映了DEH目前的控制状态和方式。

PERI DEH:允许DEH遥控状态指示灯,代表协调控制系统目前运行状态良好,DEH 可以参加遥控。

DEH:状态指示灯反映了DEH工作在遥控方式。

此时由协调控制系统控制向DEH 发出控制指令。

在机组指令显示操作画面中,除正常操作显示功能外,还应能显示机组故障运行的状态,RB是主要的故障运行显示状态。

3.3协调主控操作系统协调主控操作系统主要完成了协调控制方式的选择、定/滑压方式选择、协调控制系统的投入。

3.3.1功率控制器功率控制器接受机组指令控制器发出的负荷指令信号和机组的实发功率信号,控制器的输出给DEH,完成对汽机的控制。

3.3.2 DEH控制器DEH控制器是协调控制系统与DEH系统的控制接口。

DEH操作器显示DEH系统的控制方式、锅炉控制系统的汽机侧的连锁关系。

DEH控制器的手/自动按钮可以进行手/自动切换,当DEH在本机控制时,DEH 控制器处于跟踪状态,T字符出现。

在炉跟机控制方式且炉手动,手动按钮为粉红色。

当DEH控制器自动时,代表汽机在自动控制方式。

3.3.3滑压控制器协调控制系统具有滑压和定压两种压力控制方式。

在滑压控制方式时,协调控制系统按照系统内设置好的负荷与压力的关系自动设定机前压力,控制锅炉燃烧,汽机控制机组负荷。

3.3.4 压力控制器压力控制器接受滑压控制器发出的压力指令信号和实测的机前压力信号,控制器的输出给燃料控制器,完成对压力的控制。

3.5 锅炉燃料控制系统在锅炉燃料控制系统操作画面上具有DEB 控制器、燃料控制器和五台给煤机控制器。

3.4.2 DEB 控制器DEB 控制器作为锅炉主控,接受机组主控系统中定压控制器、滑压控制器的输出,向燃料控制器发出燃料指令。

并且显示直接能量平衡信号和热量信号,表示压力的平衡状态。

3.4.2 燃料控制器燃料控制器控制进入炉膛的燃料,进入炉膛的燃料具有燃油量和燃煤量,系统中已将燃油按照两倍的燃煤折算为燃料量。

在直接能量平衡系统中,利用直吹式制粉系统燃料可测量的特点,直接控制燃图3-5料量,可最大限度的克服燃料侧的扰动,这较好的补偿了直吹式制粉系统燃料延迟大的,不利于控制的弱点,较好的克服了燃料扰动对机组压力、负荷的影响。

五台给煤机的控制采用了多输出系统,实现了任意台给煤机手自动切换的无平衡、无扰动。

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