浅谈CCS协调控制系统在锅炉系统中运行方式
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3.2.2 协调控制系统3.2.2.1 协调控制系统概述常规的自动调节系统是汽轮机和锅炉分别控制。
汽轮机调节机组负荷和转速,机组负荷的变化反映到机前主蒸汽压力的变化,即机前主蒸汽压力反映了机炉之间的能量平衡。
主蒸汽压力的控制由锅炉燃烧调节系统来完成,燃烧调节系统一般又划分为主汽压力(燃料控制)调节系统、送风和氧量调节系统、炉膛负压调节系统等子系统。
随着单元机组容量的不断增大、电网容量的增加和电网调频、调峰要求的提高,以及机组自身稳定(参数)运行要求的提高,常规的自动调节系统已很难满足单元机组既参加电网调频、调峰又稳定机组自身运行参数这两个方面的要求,因此必须将汽轮机和锅炉视为一个统一的控制对象进行协调控制。
所谓协调控制,是指通过控制回路协调汽轮机和锅炉的工作状态,同时给锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统发出指令,以达到快速响应负荷变化的目的,尽最大可能发挥机组的调频、调峰能力,稳定机组运行参数。
协调控制系统(CCS)原指机、炉闭环控制系统的总体,包括各子系统。
按照电力部热工自动化标委会推荐采用模拟量控制系统(modulating control system MCS)来代替闭环控制系统、协调控制系统、自动调节系统等名称,CCS单指机炉协调控制部分。
3.2.2.2 协调控制系统的运行方式目前,单元机组负荷自动控制系统已从早期的锅炉跟随汽机或汽机跟随锅炉的方式发展为机炉协调控制方式,后者根据前馈或反馈回路的不同又有不同的控制方案。
一般来说,协调控制系统有如下几种控制方式:1)锅炉跟随控制方式图3-3为锅炉跟随控制方式的调节原理方框图,这种控制方式是在母管制系统的锅炉负荷控制方案的基础上形成的。
这种控制方式的特点是,主蒸汽压力由锅炉指令(燃烧率)调节,机组负荷由汽机指令(调门)调节。
在负荷变化时,锅炉蒸汽量之所以能迅速变化,主要是因为从锅炉蓄热量的改变获得了热量,因而机组能比较快地适应电网负荷的要求,但汽压波动较大。
CCS协调控制投入说明运行,主汽压力设定由运行人员根据机组实际运行工况来设定相应的参数。
主汽压力设定值输入后,当前的“主汽压力指令”根据设定的压力变化率0.20Mpa/min自动跟踪“主汽压力设定值”。
运行人员不得私自更改“压力变化率指令”。
机组“滑压方式”按钮变红为滑压方式运行。
“滑压方式”按钮变“灰白”为机组处于定压方式。
一般机组按“定压方式”运行。
滑压偏置为当前设定的压力与当前负荷对应的压力之间的差值,一般越小经济性越高。
偏置范围为0-10MPa。
7. 负荷上限设为365MW,负荷下限设为190MW,运行人员不允许随意修改。
8. CCS故障跳闸为“锅炉跟随方式”运行,正常禁止运行人员在CCS“汽机主控手操器”内手动减负荷,因为单箭头操作一下对应汽机阀位1%的开度变化。
应切换为DEH主控画面中的“阀控”方式进行增、减机组负荷。
具体操作方法为点击DEH主控画面中的“遥控方式”按扭,自动切换为“阀控”方式。
9. 机组负荷指令增闭锁条件为:汽包水位设定<实际水位,实际压力小于<主汽压力设定,燃料量设定>实际燃料量,三者为“OR”关系。
机组负荷指令减闭锁条件为:实际压力>主汽压力设定压力,汽包水位设定>实际水位,燃料量设定<实际燃料量,三者为“OR”关系。
10. 锅炉主控跳闸条件: ①RUNBACK②燃料主控手动③主汽压力品质坏④MFT⑤汽机主控手动方式运行”AND”主汽流量品质判断坏;其五者为“OR”关系。
10.汽机主控跳闸条件: ①锅炉主控自动方式运行“AND”有功功率1坏质量(品质坏)(有功功率品质坏热工目前尚不能做出明确的解释)②主汽压力(机侧)坏质量(机侧主再旁路系统中的#1炉主汽压力1、#1机主汽压力2、#1炉主汽压力3三个测点,三者为三取中,有两个压力测点坏即判断为主汽压力品质坏)③MFT④锅炉主控自动方式跳为手动;其四者为“OR”关系。
11. CCS跳闸的条件:锅炉主控跳闸为手动,CCS跳为手动即转换为BASE方式。
协调控制学习(一)—运行方式1、概念协调控制系统(coordinated control system)是通过控制回路协调汽轮机和锅炉的工作状态,同时给锅炉自动控制系统和汽轮机自动控制系统发出指令,以达到快速响应负荷变化的目的,尽最大可能发挥机组的调频、调峰能力,稳定运行参数。
2、协调控制主要任务(1)接受负荷指令、运行值班人员的负荷指令和电网频率偏差信号,及时响应指令要求,以满足负荷变化的需要;(2)机炉之间相互协调运行,当机组功率变化率较大,可以保持机炉间的能量的平衡,且能够维持机组主汽压力的稳定;(3)协调系统内部燃料系统、给水系统、送风系统、炉腔压力、汽温等子系统的平衡;(4)协调系统外部负荷指令与主、辅设备实际承受能力的关系;(5)消除各种情况下扰动的影响,稳定单元机组运行。
3、协调控制系统的构成系统由三部分构成:1)负荷指令的形成;2)压力定值的形成;3)机、炉主控制指令的形成。
此外,还有一个功能全面的逻辑控制系统,用来实现方式切换和跟踪等功能。
4、协调控制系统的运行方式单元机组负荷控制主要由其协调控制系统来完成和实现的,为保证负荷控制指标和机组的安全性,应设计多种运行方式,除取决于锅炉的动态特性、燃料的种类和供给方式外,还与单元机组的汽压运行方式有关。
不同的机组不同的阶段,协调控制系统运行的方式可能不同,但基本的组成方式有以下几种。
1)手动方式,即基本方式(BASE),指锅炉、汽机主控均处于手动控制方式,由操作员设定汽机主汽门阀位指令和锅炉燃料指令来控制机前压力和机组负荷。
如果汽机控制在“非远操方式”时,汽机主汽阀门开度交给DEH系统控制,汽机主控输出跟踪主汽门阀位反馈。
2)汽机跟随(TF),特征是机主控自动、炉主控手动。
这类方式是用锅炉调节器来调节单元机组的发电功率,由汽机调节器来来维持机前压力,因此负荷控制系统由汽轮机调压系统和锅炉调功系统构成。
由图可见,系统中用锅炉调节器Wa2(s)来调节功率输出。
机炉负荷协调控制系统一、任务机组负荷协调控制系统的任务是使机组尽可能快地响应电网对该机组的负荷要求,同时,应能保证主汽压力尽量稳定,以保证机组的安全稳定运行。
二、单元机组对象的动态特性:1.当其它输入不变时,改变汽机调门开度,例如,将调门开大,主蒸汽流量将迅速增加,这表明汽轮机能迅速响应负荷要求变化,但由于燃烧未能相应加强,主汽压开始下跌,蒸汽流量也渐渐下跌,最后又回到了原来的值,没有能满足电网的长期需要,而压力则降到了一个相对较低的值如图1 (a)。
2。
若其它输入不变,增加燃烧率,主汽压力将逐渐升高,主蒸汽流量也逐渐增加,负荷逐渐增加,说明锅炉改变燃料量后,负荷响应比较缓慢,如图1 (c)。
3。
当外界要求增加负荷时,由于一个负荷特性快(汽轮机),一个特性慢(锅炉),就难以满足既快速,又稳定的要求,如果仅满足快速的要求,可通过不断开大汽机调门开度来实现,虽可保证负荷需求(也不可能长久),但压力将一路下跌,如图1 (b),会影响机组安全。
所以机炉两者之间应协调控制调门开度指令和锅炉指令。
图1 单元机组对象动态特性三、运行方式单元机组负荷协调控制系统一般有下列几种运行方式:1.手动方式:汽机指令和锅炉指令都是手动发出,此时,运行人员兼顾汽压和负荷,手动调节汽机指令(调门开度指令)及锅炉指令,使压力基本稳定,并使机组负荷按照电网需要变化.2.机跟炉方式(汽机跟随锅炉)此时,锅炉侧根据电网负荷需求来调节锅炉指令(增/减燃烧率),而汽机则根据主汽压力的变化,自动调节汽机调门开度。
可以看出,这种方式下,当外界需要机组增加负荷时,锅炉开始加强燃烧,压力渐渐升高,汽机则根据压力升高情况,自动地调整汽机指令,渐渐开大调门开度,负荷随之增加,由于锅炉响应较慢,所以使负荷增加得较慢,但是由于汽机调门变化对压力的影响较快,所以压力显得十分稳定。
该方式的特点是:压力稳定,但负荷响应慢.3.炉跟机方式(锅炉跟随汽机)此时,汽机侧根据电网负荷需求来调节汽机调门开度,而锅炉则根据主汽压力的变化自动地调整燃烧.当外界负荷需求增加时,汽机可以很快地升高机组的负荷,但压力将下降,由于锅炉惯性较大,它虽然根据压力变化进行调节,但压力难以很快补上来,可能导致压力下跌较多.该方式的特点是:负荷响应快,但压力不稳定。
CCS协调控制系统CCS协调控制系统的简述:机、炉均自动的方式称为协调控制方式、即CCS方式。
锅炉主控指令的产生方式7.1.1.1由燃料均值调治器产生,设定值=(燃料均值/当前功率)×RB对应负荷127MW,,过程值=燃料均值,此调治器在RB动作时起作用。
由“功率调治器+负荷指令前馈”产生,设定值=本质负荷指令-5×(PT-SP),过程值=机组本质负荷,前馈值=机组负荷指令函数,此调治方式在TF方式时起作用。
由“DEB+负荷指令前馈”产生,设定值=DEB,过程值=热量信号,前馈值=机组负荷指令函数,此方式在BF方式时起作用。
CCS汽机主控指令的产生方式由“功率调治器+负荷指令前馈”产生,设定值=本质负荷指令,过程值=机组本质负荷,前馈值 =机组负荷指令函数,此方式在BF方式时起作用。
由“主汽压力调治器+负荷指令前馈”产生,设定值=主汽压力设定值,过程值=主汽压力,前馈值=机组负荷指令函数,此方式在TF、非RB时起作用。
由主汽压力调治器产生,设定值=主汽压力设定值,过程值=主汽压力,此方式在RB动作时起作用。
CCS负荷指令的产生方式手动产生:即在AGC未投入时,由运行人员手动设定的机组负荷指令AGC产生:AGC(AUTOMATICGENERATORCONTROL)自动发电控制,即由省调直接给定机组指令调治机组负荷在一次调频投入时,机组指令为‘AGC指令’加上‘频差对应的功率值(由DEH送来)CCS的投入:锅炉主控投入自动今后,牢固一段时间,观察锅炉主控的调节质量,机前压力颠簸不大于检查汽包水位自动、送风自动、引风等系统自动工作正常,且DEH系统工作正常,今后在DEH控制盘进步行汽机阀切换,由单阀控制切至序次阀控制(切换机会前压力应大于),并切除DEH功率控制、转速控制后,将DEH就地控制切至MCS遥控控制,此时,负荷控制中心画面上汽机主控按扭由浅白色转为黑色、遥控指示灯由浅白色转为绿色(注:采用单阀、序次阀控制由运行人员依照情况而定)用汽机主控软手操调治汽机调门,观察汽机响应情况。
一、CCS控制系统简介。
协调控制系统CCS又称为单元机组的负荷控制系统,是将锅炉、汽机及辅机作为一个整体加以控制的十分复杂的多变量控制系统,该系统有机的、协调的控制锅炉的燃料、送风、给水以及汽机调节阀门开度,使各变量间的影响最小。
它是建立在汽机控制子系统和锅炉控制子系统基础上的主控系统和机、炉子控制系统组成的二级递阶控制系统。
处于调节级的主控系统是协调控制系统的核心,它对负荷指令进行运算处理形成控制决策,给出汽机负荷指令和锅炉负荷指令。
处于局部控制级的各子系统在机、炉主指令下分工协调动作,完成给定的控制任务。
单元机组协调控制系统的任务是:既要保证机组快速响应负荷需求,又能使机组的主要参数机前压力在变负荷的过程中保持相对稳定。
二、CCS协调控制系统的控制方式。
协调控制系统有以下五种控制方式:1、炉跟机方式(BF)。
当锅炉主控自动,汽机主控手动时为BF方式,锅炉主控控制机前压力,汽机调节机组功率。
2、机跟炉方式(TF)。
当汽机主控自动,锅炉主控手动时为TF方式,汽机主控控制机前压力;锅炉调节机组功率。
3、协调炉跟机方式(CCBF)。
当锅炉主控自动,汽机主控再投入自动时为CCBF方式,锅炉主控控制机前压力,汽机主控控制负荷。
4、协调机跟炉方式(CCTF)。
当汽机主控自动,锅炉主控再投入自动时为CCTF方式,汽机主控控制机前压力,锅炉主控控制负荷。
5、机炉手动方式。
汽机主控和锅炉锅主控均为手动方式,由锅炉调节压力,汽机改变调节汽门开度,调节实发功率。
控制方式之间通过负荷管理中心(LMCC)由运行人员实现无扰切换。
;每种方式下均有相应的调节器自动,其余的调节器跟踪。
协调方式下当因辅机故障发生RB时,锅炉主控自动将目标负荷降至正在运行的辅机所承担的负荷水平(即RB目标值),汽机主控则自动控制机前压力至设定值,RB结束后机组维持CCTF方式。
三、机组协调控制投入和切除条件及投、退协调控制的操作1、机组协调控制投入的条件:(1)机组负荷达到60%额定负荷以上,运行稳定。