机组自启停控制系统(APS)的难点与关键浅析

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660MW超临界机组APS自启停控制

660MW超临界机组APS自启停控制

660MW超临界机组APS自启停控制一、引言随着能源需求的不断增长,电力行业正迅速发展,并推动着全球经济的持续增长。

电力是现代社会中不可或缺的基础设施,而发电机组作为电力系统的核心装备,其自启停控制系统的可靠性和稳定性对电网的安全运行和电力供应的可靠性至关重要。

本文将重点介绍660MW超临界机组APS自启停控制系统的原理和特点。

二、660MW超临界机组概述660MW超临界机组是目前电力系统中常见的大型发电机组之一,其主要由汽轮机、汽机调速系统、锅炉、电气控制系统等部件组成。

这类机组的最大特点是采用超临界锅炉技术,使得机组效率更高、发电成本更低。

而APS自启停控制系统就是为了确保这类机组安全、稳定地实现自动启动和停机而设计的。

三、APS自启停控制系统原理1. 控制策略APS自启停控制系统采用的是模糊逻辑控制策略,将自启停控制的决策过程转化为一系列的模糊化规则,通过对输入变量(如汽机转速、锅炉压力、汽轮机转速等)进行模糊化处理,从而得到相应的输出控制指令,实现对整个自启停过程的精确控制。

这种控制策略既能够适应不同运行条件下的自启停控制需求,又能够保证系统的稳定性和可靠性。

2. 控制原理APS自启停控制系统的控制原理主要包括两方面:自启动控制和自停机控制。

在自启动控制方面,系统会根据系统当前运行状态和设定的启动参数,分析汽轮机和锅炉的运行情况,确定启动的时机和相应的控制方式,确保汽轮机的安全、稳定地启动。

而在自停机控制方面,系统会根据系统当前运行状态和设定的停机参数,分析汽轮机和锅炉的运行情况,确定停机的时机和相应的控制方式,确保汽轮机的安全、稳定地停机。

四、660MW超临界机组APS自启停控制系统特点APS自启停控制系统具有以下特点:1. 高可靠性APS自启停控制系统采用了先进的控制策略和多重安全保护措施,确保在任何运行条件下都能够有效地保护机组的安全和稳定运行。

系统还具有自动故障诊断和排除功能,能够快速、准确地对系统故障进行判断和处理,最大限度地减少运行故障对机组运行的影响。

660MW超临界机组APS自启停控制

660MW超临界机组APS自启停控制

660MW超临界机组APS自启停控制660MW超临界机组APS自启停控制系统是指利用先进的自动化控制技术和高效的燃煤锅炉系统,实现对超临界机组的启停控制。

本文将从系统结构、工作原理、控制方法等方面对这一技术进行详细介绍。

一、系统结构660MW超临界机组APS自启停控制系统主要由自动控制系统、燃煤锅炉系统和执行机构三部分组成。

自动控制系统包括集散控制系统、信号采集系统和数据处理系统,用于监测和控制整个机组的运行状态;燃煤锅炉系统包括煤粉输送系统、燃烧系统、水循环系统等,用于提供燃料和热能支持;执行机构包括阀门、泵等,用于执行控制系统下达的指令。

二、工作原理660MW超临界机组APS自启停控制系统在工作时,首先通过信号采集系统获取各种参数的变化情况,包括燃煤锅炉系统的压力、温度、流量等参数,以及发电机的转速、电压、功率等参数。

然后将这些参数通过数据处理系统进行处理,形成机组的运行状态数据,再通过集散控制系统进行分析和决策,最终下达相应的控制指令给执行机构,以实现对机组的启停控制。

三、控制方法660MW超临界机组APS自启停控制系统采用了先进的控制方法,包括模糊控制、PID控制、模型预测控制等。

模糊控制能够处理系统参数模糊、不确定性等问题,提高了控制系统的鲁棒性;PID控制能够根据机组运行状态的实时变化进行调整,使得控制系统具有较好的动态性能;模型预测控制则能够通过对机组运行状态的预测,提前对控制量进行调整,以实现对机组的精准控制。

四、应用场景660MW超临界机组APS自启停控制系统在现代发电厂得到了广泛的应用,特别是在大型发电厂中更加常见。

利用这一自动化控制技术,可以有效降低机组的人工干预,减少操作人员的劳动强度,提高机组的运行稳定性和可靠性,从而节约人力成本,提升发电效率。

百万千瓦超超临界机组自启停控制系统介绍

百万千瓦超超临界机组自启停控制系统介绍
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2、研究的目的和意义
2)机组自启停控制系统提高了电厂的管理水平和经济效益 机组自启停控制系统实质上是对电厂运行规程的程序 化,它的应用保证了机组主、辅机设备的启停过程严格 遵守运行规程,减少运行人员的误操作,增强设备运行 的安全性。 机组自启停控制系统的研发过程,既是对主设备运 行规范优化的过程,也是对控制系统优化的过程。APS系 统的设计和应用不但要求自动控制策略要更加完善和成 熟,机组运行参数及工艺准确详实,而且对设备的管理 水平也提出了更高的要求。快速准确的机组启动缩短了 机组启、停设备时间,优化的控制策略降低了启停过程 中的煤耗和油耗,提高了机组运行经济效益。
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3.2 机组自启停控制系统功能组设计 3 、 APS系统总体结构
为了实现机组自启停功能,还需要增加一些特殊功能组, 这些特殊功能组独立于自启停控制系统,即使自启停控制不 运行,也能实现一些自我管理的功能,例如全程给水控制系 统可通过协调顺序控制系统、模拟量控制系统和小机控制系 统MEH的密切合作,实现从给水启动、主给水电动门和旁 路给水调节阀的切换、电泵差压调节和流量或水位调节的切 换,单冲量和三冲量切换、电泵和汽泵之间并泵和切泵、汽 泵之间并泵和切泵等一系列控制,以满足全程给水自动控制 功能。这些特殊功能组丰富了自动控制的内容,减轻的运行 人员的劳动强度,保证了机组的正常稳定运行。
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1、自启停控制系统概述
在设计有APS功能的机组时,MCS、CCS、FSSS、MEH、DEH 等系统均要围绕 APS进行设计,协调APS完成机组自启动功能。在机 组启动过程中,随着机组负荷的增加, MCS系统与 FSSS系统相互协 调自动完成燃烧器的投切功能,以满足全程烧料自动控制功能。 APS下面的功能组的设计就不能是单纯的顺控,而是一个能自动 完成一定功能的功能组,功能组具有很强的管理功能,作为中间的连 接环节,向下协调有关的控制系统(如MCS)按自启停系统的要求控 制相关的设备,向上尽量减少和APS的接口,成为功能较为独立的一 块,这样就减轻了上一级管理级APS的负担,同时也提高了机组的自 动化水平。即使在APS不投运的情况下,运行人员仍然可调用该功能 组,实现某些可以自动控制自动管理的功能。在给水全程自动控制中, APS与MEH、SCS等系统相互协调,自动完成电泵、汽泵之间的启动、 停止、并泵、倒泵等功能,以满足全程给水自动控制功能。

二拖一联合循环机组自动启停控制系统APS简介

二拖一联合循环机组自动启停控制系统APS简介

二拖一联合循环机组自动启停控制系统APS简介摘要:(近年来国内的APS技术不断发展,已经实现单轴联合循环机组的自启停控制,二拖一机组及双轴机组还未实现。

阿曼塞拉莱二期电站项目已经实现了二拖一多轴机组的APS。

本文将对此进行简单介绍,供其它项目借鉴。

)关键词:联合循环,APS, 二拖一机组,多轴机组1引言机组自启停控制技术( APS) 是指在没有或极少人工干预操作的情况下,由控制系统的程序和逻辑按照预定的顺序、条件和时间,自动进行相关设备的启停和控制,从而完成机组的启动或停运。

自启停控制能够有效地减少运行人员工作量和误操作概率,特别是启停频繁的燃气-蒸汽联合循环机组,是目前燃气轮机热控自动化发展的趋势之一。

近年来国内的APS技术不断发展,已经实现单轴联合循环机组的自启停控制,二拖一机组及双轴机组还未实现。

阿曼塞拉莱二期448MW联合循环独立电站项目采用二拖一机组布置,分为两个BLOCK,采用二拖一联合循环机组布置,每个BLOCK主设备包括2台GE6FA燃气轮发电机;2台三压再热、自然循环、无补燃、卧式布置余热锅炉;1台SKODA的三压再热、轴排、直接空冷型汽轮发电机组。

为了能够保证机组的安全、快速启停,减少操作人员的干预,降低人员成本,阿曼塞拉莱二期设计了整个BLOCK的自动启停控制系统APS,将两台燃机、两台锅炉、一台汽机的启停都包括在里面。

2自动启停控制系统简介阿曼塞拉莱二期APS系统是全厂DCS系统、燃机Mark Vie & VieS系统、汽机TCS系统整合在一起。

在DCS主网中布置有一对控制器,并列于其它控制器分别实现两组block的APS控制功能。

总控逻辑通过硬接线、OPC通讯、网络等方式与其它子系统传输信号,实现APS的总控功能。

APS分为两大类顺控,一类为辅机及外围系统自动启停顺控,另一类为主机自动启停顺控。

APS辅机及外围系统顺控包括厂区辅助系统顺控,单循环辅助系统顺控,联合循环辅助系统顺控。

浅谈机组自启停控制系统(APS)的实现难点

浅谈机组自启停控制系统(APS)的实现难点

浅谈机组自启停控制系统(APS)的实现难点
胡冠
【期刊名称】《山东电力高等专科学校学报》
【年(卷),期】2017(020)002
【摘要】APS是实现机组启动和停运过程自动化的系统,设计一套APS,需要与DCS系统的各个功能组协调动作,共同完成.此文对火电厂机组自启停控制系统(APS)的设计实现问题做一些技术探讨,包括与DCS系统的接口问题,设计条件实现的难点问题,以及实现过程中遇到的关键技术和机组自启停控制系统实现的意义等.
【总页数】4页(P59-62)
【作者】胡冠
【作者单位】山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013
【正文语种】中文
【中图分类】TK323
【相关文献】
1.超超临界1000MW二次再热机组自启停控制系统设计方案与实现 [J], 牛海明;吴东黎;杨爽;安凤栓;张薇;陈卫;郑玲红
2.浅谈机组自启停控制系统(APS)的实现难点 [J], 胡冠;
3.大型机组自启停控制系统(APS)技术探讨 [J], 伍磊
4.百万千瓦超超临界机组自启停控制系统(APS)开发与投用 [J], 李毅杰;蔡纯;孙伟鹏;杨略;张琦
5.机组自启停系统(APS)在大型火电机组上设计的探讨 [J], 吴志远;邱申忠;刘瑞;蒋水清;宋加民
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机组自启停APS系统说明

机组自启停APS系统说明

十、机组自启停APS系统专题机组自启停控制系统APS就是热工自动化技术得最新发展方向之一。

APS就是实现机组启动与停止过程自动化得系统,其优势在于可以提高机组启停得正确性、规范性,大大减轻运行人员得工作强度,缩短机组启停时间,从整体上提高机组得自动化水平。

FOXBORO公司根据应用经验,做如下说明:APS功能设计APS功能包括机组自动启动与自动停止。

其中自动启动有冷态、温态、热态与极热态四种启动方式,对于汽机来说,其区别主要在于汽轮机自动开始冲转时对主蒸汽参数得要求不同,因而汽轮机冲转前锅炉升压时间不同。

●冷态方式: 第一级金属温度≤120℃●温态方式: 第二级金属温度>120℃,且≤300℃●热态方式: 第一级金属温度>300℃,且≤380℃●极热态方式: 第一级金属温度>380℃对于锅炉来说,区分以上4种启动方式,主要由汽包壁温、汽包压力与停炉时间来决定。

四种启动方式都可分为九步,每步设计为1个断点。

只有在前一步完成得条件下,通过所提供得按钮确认启动下一步,APS才会开始下一步,在每一步得执行过程中,均设计“GO/HOLD”逻辑,这九步为:1)启动准备2)汽机抽真空3)锅炉初始清洗4)锅炉冷态清洗5)锅炉点火6)热态清洗7)汽机冲转8)并网、带初负荷9)升至目标负荷(40%BMCR)第九个断点即加负荷断点中进行到由APS设定负荷指令为40%MCR并实现后,发出由CCS进行负荷控制并投入协调方式得命令,断点完成后,APS退出,此时机组得启动已完成,机组负荷由CCS系统控制升至操作员得设定值或由中调(AGC)给出得设定值方式。

为了适应随后整个生产过程得全程自动控制,CCS必须能根据负荷指令要求自动地投切燃烧器,适应不同得负荷要求。

投入APS前,必须具备启动允许条件,如锅炉加药系统、汽水采样系统、锅炉排污系统、灰处理系统、锅炉补水系统具备投入条件,凝结水、给水系统上水,循环水系统上水,开闭式冷却水系统上水、压缩空气系统、化学精处理系统、凝汽器胶球清洗系统、凝汽器铜管造膜系统具备投入条件,启动密封油系统,发电机充氢等已准备好。

华能海门电厂机组自启停控制系统(APS)调研报告(2)

华能海门电厂机组自启停控制系统(APS)调研报告(2)

华能海门电厂新建机组自启停控制系统(APS)调研报告调研人员:华能海南公司基建部云昌锋华能东方电厂工程部蔡琼辉华能东方电厂运行部黄俊谐调研时刻:二〇一一年四月二十日至二十二日一、调研目的主要调研目的为华能海门电厂新建机组自启停控制系统(APS)的设计、实施进程、投运情形及资料搜集、经验总结等。

二、华能海门电厂APS的设计和利用情形华能海门电厂DCS制系统采用美国艾默生公司制造的Ovation OCR-400X系列控制系统,一期#1,2机组APS项目随机组同期设计、安装、调试及投运。

#1,2机组DCS组态是西安热工院,调试单位为广东中试所,工艺系统和设备选型设计均已考虑APS设计要求,#1机组投产时刻紧,调试工期紧,只能做到各系统功能组调试,但没有进行试运,更高层的断点逻辑功能及上层逻辑功能也没有完成。

#2机组调试时刻长达6个月,继续完成了断点逻辑功能及上层逻辑功能;完成了所有相关各系统功能静态调试、系统调试工作。

而且#2机组整套启停机次数约十几回,给APS创造了调试、完善各系统有利条件。

现华能海门电厂#1,2机组APS下级功能组设计完善、人机界面简练适用,机组正常启动时运行人员适应采用APS各级启动功能组,从循环水成立至机组带目标负荷设计为6个断点(见附图APS启动画面),运行反映适用效果较好,机组启停运行操作干与较少。

整个机组停止设计为3个断点(见附图APS停止画面),由于设备质量、热工测点等问题,目前APS还不具有一键启机功能,就是尚未达到利用一键启机按钮后不须运行人员做任何干与手腕程度。

(APS启动画面)(APS机组启动预备断点)(APS机组冷态及抽真空断点)(APS机组点火升温断点)(APS机组汽机冲转断点)(APS机组并网断点)(APS机组升负荷断点)(APS停止画面)三、华能海门电厂APS实施进程中的经验教训1、厂领导的重视是实施APS的基础,在厂部领导率领下须成立领导小组、技术小组等相关机构,明确各小组相关人员职责范围,制定相关实施计划。

浅析机组自启停控制系统的应用

浅析机组自启停控制系统的应用

浅析机组自启停控制系统的应用发表时间:2018-09-13T11:10:42.320Z 来源:《河南电力》2018年7期作者:冉初萌1 胡金伟2 侯新建2 [导读] 机组自启停系统是机组自动启动和停运的控制中心,它按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的运行情况冉初萌1 胡金伟2 侯新建2 (1. 国电泰州发电有限公司江苏泰州 2253270;2.华东电力设计院上海 200063)摘要:机组自启停系统是机组自动启动和停运的控制中心,它按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的运行情况,通过大量的条件与逻辑判断,自动发出各个设备/系统的启动或停运命令,以最终实现整个发电机组的自动启动或自动停运。

关键词:机组自启停系统;控制;断点一,机组自启停控制系统(APS)概述机组自启停控制系统(即Automatic Power Plant Startup and Shutdown System,简称APS)能根据机组不同工况实现冷态、温态、热态、极热态四种启动方式,将机组从启动升至满负荷;停机时,则依据停机条件,可以让机组从满负荷安全停运。

APS系统对电厂的控制是电厂常规控制系统与上层控制逻辑共同配合实现的。

这里提到的常规系统包括:顺序控制系统(SCS)、模拟量控制系统(MCS)、协调控制系统(CCS)、炉膛安全监控系统(FSSS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)、汽轮机旁路控制系统(BPC)以及其他控制系统(如电气控制系统ECS、电压自动调节系统AVR等)。

在没有投入APS的情况下,常规控制系统独立于APS实现电厂的控制;在APS投入时,常规控制系统给APS提供支持,实现对电厂机组的自启停控制。

二,APS系统在国内外的应用现状 APS是衡量机组自动化水平高低的一个重要方面,早在上世纪八十年代,就开始得到应用,美国、欧洲、日本等发达国家的很多电厂都实现了机组自启停功能。

目前多数国产机组的顺序控制仅做到了功能子组或功能组级,电厂运行人员通过对每一个主、辅设备的功能子组或功能组的操作,最终完成机组的启动、停止和事故处理。

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机组自启停控制系统(APS)的难点与关键浅析发表时间:2017-01-18T14:17:42.633Z 来源:《电力设备》2016年第22期作者:胡冠夏亚华[导读] 本文对火电厂机组自启停控制系统(APS)的设计实现问题进行了初步分析。

(1.山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250013;2.国电浙江北仑第一发电有限公司浙江宁波 315800)摘要:本文对火电厂机组自启停控制系统(APS)的设计实现问题进行了初步分析,包括设计条件实现的难点,与DCS系统的接口问题,在实现过程中遇到的关键技术以及自启停控制系统实现的意义等。

关键词:APS;顺序控制;MCSAutomatic Power Plant Start-up and Shut-down 是火力发电厂机组自启停控制系统,简称APS。

它是实现机组启动和停运过程自动化的系统,即按照火力发电厂的热力流程和设备运行工况、主辅机启停及运行特征、启停过程中各工艺系统的运行要求,通过对主辅设备运行状态及相关工艺过程参数全面、准确、实时的检测,在大量的条件与时间等方面的逻辑判断基础上,按定制好的模式向顺序控制系统(SCS)中的各功能组、功能子组及单体设备发出启动或停运命令,并通过协调控制系统(CCS)、模拟量控制系统(MCS)、炉膛安全监控系统(FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(DEH)、给水泵汽轮机调节系统(MEH)、汽机旁路控制系统(BPC)及电气专用控制装置之间的相互配合,最终实现发电机组的安全、经济自动启停。

本文从APS的实现难点、APS的关键技术及实现APS的意义三个方面进行探讨,以期对发电厂实现机组自启停控制系统提供参考和指导。

1 整机自启停系统APS的实现难点1.1 APS设计条件的难点(1)设计要求问题。

在APS设计之前,设计院的初设和设备定购已经完成,设计要求并不是按照APS的控制要求来实现,这样会造成APS的很多控制思想没法体现。

(2)设计工期问题。

国内DCS控制逻辑设计都由组态厂家兼顾完成,而DCS系统建设通常在电厂设备采购招标第五批后才进行,这意味着从就地远传仪表的确定,经过I/0清单确定、I/0分配完成、控制逻辑设计、控制组态完成到系统出厂,一般只有半年~一年左右时间。

控制逻辑的设计和确定也就l~2个月左右,这种常规的时间跨度难以完成APS系统繁复的的设计工作量。

1.2 在DCS的控制难点APS控制是基于DCS系统的数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、炉膛安全保护系统(FSSS)以及电气控制系统(ECS)和其它辅助系统的机组级控制系统。

DCS的分系统中的MCS和SCS系统的实现效果将直接影响APS的控制效果。

目前来说,主要存在以下几个关键难点影响APS的实现。

1.2.1 超(超)临界控制难点超(超)临界机组运行控制的要点主要有三点:一是锅炉蓄能较小,这对锅炉与汽机之间的工质平衡问题提出了更高的要求。

二是直流特性,即其受热面没有固定分界线,蒸发量、汽压和汽温等各参数间相关性较强。

三是非线性明显。

由于汽水比热、比容、热焓与压力、温度的关系是非线性的,尤其在机组的超临界点附近的大比热容区内。

所以APS设计时要充分考虑超(超)临界机组的特点,例如中间点温度(焓值)修正的投入点;考虑机组转干态前进行给水泵汽轮机与电泵间转换等。

1.2.2 模拟量控制(MCS)自动控制全程化超超临界机组一般设计有几十套模拟量调节系统,但其中锅炉燃烧调节和锅炉给水调节的自动控制水平决定了APS能否全程自动运行,是APS成功实现的关键。

(1)锅炉主控自动控制的全程化超(超)临界临界机组在启动点火时,给水量、送风量控制给定都有最小流量的限制,燃料量在升温升压的过程中,需要根据锅炉的不同态(冷态、温态、热态、极热态)来给定;带初负荷时,如何控制燃料率使旁路迅速关闭,使锅炉主控尽快根据负荷或压力自动控制都是全程的难点问题。

因此,实现机组自动启动,必须要解决锅炉主控全程控制的问题。

(2)燃烧自动控制一般在首台给煤机的启动时,是根据锅炉厂的要求由操作员或APS程序启动,如何根据负荷指令的增减来自动安排磨煤机系统的启动和停止,这项功能很难实现。

这需要解决两个问题,一是单层煤层启停功能组的实现,包括磨煤机冷热风挡板匹配控制及给煤机煤量投自动的功能,只有在这功能实现的基础上才有可能去实现煤负荷自动控制的功能。

二是煤层自动投运/停运顺序的确定。

这与助燃方式和机组特性有关。

对于超(超)临界机组,考虑水冷壁出口温度等情况,煤层投运顺序更要慎重选择。

(3)给水的全程控制问题超临界机组给水系统通常配置为两台汽泵运行和一台启动用电泵,给水管路上装有调节阀在低负荷时使用。

超临界机组给水控制可以分成几个阶段:1)低负荷运行阶段,因为给水管路上压力低,为保证电泵工作在安全区,采用电泵定速,由调节阀来控制流量,使总给水流量满足最小流量的需求。

2)低负荷湿态运行阶段。

这时调节阀开度随着负荷的增加逐渐开大,可以调节电泵转速来控制流量。

3)电泵与汽泵的运行转换。

考虑机组转干态运行工况的特殊性,选择干态运行前进行小汽机升速、电泵汽泵并列运行、退电泵运行。

4)汽泵运行阶段。

由于超(超)临界机组煤水比控制是保证主蒸汽焓值(温度)的重要手段,给水量的波动对机组运行的影响较大,这给给水全程控制带来一定难度。

1.2.3 顺序控制(SCS)存在的控制难点(1)子功能组结构问题由于以往功能组由操作员作为单个系统调用,缺少完善的子功能组的允许条件、旁路选择、故障判断、功能组运停状态和APS接口等设计。

对于APS系统而言,子功能组是其驱动级,必须有完善的保护、控制、报警功能才能保证机组运行的安全。

(2)子功能组的划分APS的启动/停用顺控是由一系列子功能组组成的,这些功能组既是APS的驱动级,也是独立的操作单元。

这些子功能组的合理划分和实现直接影响APS的效率。

1.3 设计难度一个顺序控制系统的应用效果,很大程度上取决于设计者对被控对象工艺流程的了解和掌握程度。

APS设计要求设计人员不仅需要熟悉DCS仪表,而且要求对机组的设备特性和使用情况、工艺流程的特性、机组启停操作等情况需要非常熟悉。

这对DCS设计组态厂家提出了更高的要求,而且需要与仪表厂商、设计院、用户、调试厂家等多个单位进行充分沟通。

2 APS的关键技术APS的关键技术,是在功能组实现顺序控制与模拟量控制两种控制方式的平稳衔接。

在顺序控制为基础上,功能组能够拟人化地判断当时系统所处的工况,在特定的许可条件下自主、连贯地投入相应系统“自动”,使得开关量控制和模拟量控制无扰衔接,共同完成功能组的全程控制[1]。

2.1 三态式自动调节燃煤机组工艺过程复杂,各工艺系统的配合要求高,参数耦合性高,关联性强,且运行方式多变,对于自动控制系统的设计要求较高。

常规模拟量调节回路的手动调整、手/自动切换以及设备联锁的投/切都在顺序控制自动过程中[2],使APS功能无法实现。

为此,必须对现有的MCS系统进行优化完善,使之实现全程稳定调节。

即模拟量自动调节回路把开关量顺序控制的设备启停进程状态引为转换工作方式的条件,开关量顺序控制系统把模拟量自动调节回路的工作方式用作促进过程的条件,相互交叉引用[3],设备或工艺系统不论处于运行状态还是待机状态,所有自动调节系统都应在自动位,不应插入人工由“手动”转“自动”的切投。

2.2 与常规MCS设计的不同点2.2.1 设定值在通常的MCS设计中,调节回路的设定值环节可以分为这样几种类型:一种是最简单的,设定值只是由运行人员手动增减;二是设定值设计为某个参数(如负荷)的函数,同时可以由运行人员增减其偏置值;三是设定值由上一级主控制回路形成,这种情况是最复杂的,如协调主控回路中的负荷指令和压力定值,直流锅炉给水回路中的给水指令等等。

在设计了APS功能之后,第一种类型须要改为第二种类型,甚至更复杂的第三种类型,即增设一套设定值形成回路。

第三种类型更为复杂,因为启停状态下机组可能处于完全不同的运行方式,这时就要设计不同的上级控制回路,并保证各回路之间的无扰切换和跟踪。

在APS模式下,要另外考虑相应的控制逻辑,保证负荷和压力全程定值的自动调整。

2.2.2 设定值速率MCS控制回路的设定值速率通常都设计为一个固定值,其主要功能仅仅是要保证定值变化过程中不要对控制回路产生一个阶跃的扰动。

在增加了APS功能后,设定值变化速率是在机组大幅度变化工况下完成最优启/停方式的主要控制手段。

因此,要增加相当多的速率计算回路,以使各主要控制参数平稳地达到正常运行值,减少机组热应力等的冲击。

2.2.3 控制器变参数由于机组整个启/停过程的动态特性变化较大,并且具有较强的非线性特征。

因此,采用一个固定的PID参数是很难满足APS投入时实际应用需要的。

因此,采用变参数控制甚至是更为复杂的控制策略是必须的。

这也就需要进行更多的计算和试验调整。

2.2.4 设备的初始定位和超驰逻辑单元机组重要的MCS回路都会设计一套完整的设备初始定位和超驰逻辑,在回路投入自动前,将接受FSSS或SCS发出的联锁置位指令,将MCS输出置为安全或初始位置。

增设APS之后,由于设备不仅仅需要设置未投入工作时的初始位,还要设置回路投入后的应达位,以保证APS断点逻辑按照设计步序执行,这一部分逻辑或参数如果处理不当或过于简单,对整个APS的正常执行影响很大。

3 实现APS的意义1)全面提高电厂的管理水平从某种意义上说,APS可以作为评价电厂生产管理水平的一项指标。

2)提高机组的安全性和经济性APS实质上是对电厂运行规程规范化和程序化的过程,保证了机组主、辅机设备的启停过程严格遵守自动程序进行,减少运行人员的误操作,增强设备运行的安全性,达到节能环保的目的。

3)全面提高机组的自动化水平APS建立在模拟量控制系统(MCS)、汽机电液调节系统(DEH)、锅炉/汽机及相应辅机顺序控制系统(SCS)和电气量顺序控制系统(ECS)等系统之上,根据单元机组的特定的优化启停过程,通过优化基本控制,综合调度、指挥各子系统。

包含了单体设备控制级、功能子组控制级、功能组控制级、机组控制级四个层级的完整的顺序控制系统(SCS),是实现APS的充要条件;模拟量控制系统的大部分调节回路,特别是锅炉给水调节和锅炉燃烧调节回路必须实现全程自动,才能真正实现APS。

APS的应用,体现了机组顺序控制和模拟量控制水平的全面提升,本质上全面提高了机组整体的自动化水平。

4 结束语设计一套完整和成功的机组自启停控制系统(APS),需要与原有DCS系统的各个功能组协调动作,共同完成。

并对目前的控制系统提出了更高的要求,体现了机组自动化控制的最高水平,也只有在良好的设备可控基础上,将不同特性的调节控制手段有机的融合起来,才能真正实现系统的全程自动控制。

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