超超临界直流机组协调控制系统
- 格式：ppt
- 大小：3.05 MB
- 文档页数：15
文档推荐
-
超超临界机组简介页数:26
-
超超临界机组系统特点页数:19
-
超临界与亚临界机组特点比较页数:42
-
超超临界机组简介页数:26
-
超临界锅炉的特点页数:23
-
超临界锅炉的特点页数:24
-
超临界机组与亚临界机组特点的比较页数:8
下载文档原格式
合集下载
超超临界机组协调控制系统异常分析与改进
力设定 、 一次调频、 快速减负荷（ Ｒ Ｂ ） 等控制回路 。 在协调控制 系统 中， 一般将机组控制方式分 为以下 ５种 ： 基
础方 式 （ Ｂ ＡＳ Ｅ ） ， 即锅 炉 主控 和 汽 机 主控 同 处在 手 动位 置 ； 汽机 跟 随方 式 （ Ｔ Ｆ ） ， 即汽 机 主控 自动 ， 控制 机 前 压 力 ， 锅炉主控手动 ， 负
压力进行控制 ， 负荷 调节 同时 由汽机和锅 炉通过 前馈 实现 ， 再 通 过 闭 环 控 制 回路 对 机 组 功 率 和 机 前 压 力 分 别 进 行 校 正 。所
图１ ３个 负 荷 信 号 突 升 偏 差 大 与 综合 阀位 指 令 突 降 趋 势 图
以， 机组 负荷反应快 、 控制精度 高 ， 但机前压力波动较大。
Ｓ ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ ｇ ｕ ａ ｎ ｌ ｉ ｙ ｕ Ｇ ａ ｉ ｚ ａ ｏ Ｏ设备管理与改造
＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿ ■－ ＿ － － ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿＿ ・ ＿ － ‘ － －
超 超 临 界机 组 协 调 控 制 系 统 异常 分析 与 改进
投入 ， 负荷指令 ２ ８ ５ ＭＷ ， Ｄ Ｅ Ｈ 综合 阀位指令 ７ ７ ， ≠ ｝ １ ～撑４高
调 阀 开度 分 别 为 ４ Ｏ 、 ３ ５ 、 ４ Ｏ ％、 ９ ． ５ 。 因 受 Ｉ号 机 组 主 变 冲击 影 响 ， ２ 号机组协调 系统 中的 ３ 个 有 功 负 荷 信 号 由原 来 的 ２ ８ ６ ＭＷ 分别 突升 为 ４ ０ ０ ＭＷ 、 ３ ７ ５ Ｍ Ｗ、 ３ ５ ０ ＭＷ ， ３个 有 功 负 荷 信 号 相互 偏 差 大 于 １ ０ ＭＷ 时 自动 切 除 协 调 控 制方 式 ， 如图 １
超超临界机组协调控制系统优化与AGC指标提升
摘 要 某厂 600 MW 超超临界直接空冷燃煤机组自商业运行以来,机组变负荷性能不佳、“ 两 个细则” 考核效果不理想,设计与实施了一套全新 的 智 能 型 协 调 控 制 系 统,通 过 控 制 策 略 的 调 整 和 参 数寻优,机组的运行稳定性和变负荷性能都有了较大的提升。 实际的投运效果表明,改进后的自动发 电量控制( AGC) 功能可以有效提高机组的负荷响应能力,在保证机组安全经济运行的同时,满足了 电网 AGC 运行的需求。
在变负荷过程中,当汽机调门响应负荷指令充分 利用锅炉蓄 能 时,主 汽 压 力 若 波 动 较 大 超 出 合 理 范 围,一方面通过汽 机 调 门 的 压 力 拉 回 作 用, 限 制 调 门 继续拉大压力偏差,另一方面在锅炉前馈环节上叠加 一预定的量,以加 快 锅 炉 主 控 的 调 节 作 用, 通 过 锅 炉 和汽机协同作用,使主汽压力快速回稳,并恢复被利 用了的锅炉蓄能。 3. 4 给水主控
给水控制的智能化处理体现在分离器出口温度 的智能化调节上,如加负荷时,为了提高变负荷性能, 要求给水快速增加,分离器出口温度一般会下降,此 时温度的调 节 作 用 会 降 低 负 荷, 为 了 保 证 变 负 荷 性 能,实现先变 负 荷 再 恢 复 汽 温 的 策 略, 分 离 器 出 口 温 度下降在安全范围内闭锁减少给水流量的调节作用。 在加负荷结束或温度偏差过大时,恢复分离器出口温 度的调节作用。 变负荷过程中允许分离器出口温度 在一定范围内波动,在一定程度上避免给水的温度修 正对负荷响应的反作用。 3. 5 智能超调的设计
机组负荷的变化本质上是依靠给煤量变化来实 现的,而该机组制粉系统配置 的 是 6 台 直 吹 式 磨 煤 机,对于该类制粉 系 统, 从 给 煤 机 转 速 的 变 化 改 变 给 煤量到磨煤机把煤加工成煤粉,最后通过一次风把煤 粉送到炉膛燃烧转化成热量需要 经 过 约 3 min,因 此 单纯靠 改 变 给 煤 量, 机 组 很 难 取 得 理 想 的 变 负 荷 性能。
1000MW超超临界机组协调控制系统节能优化试验研究_宫广正
行滑压运行优化，按获得的最优滑压运行曲线计算，供电煤耗平均可以降低0.83g/（kW ·h ），取得了很好的节能效果。
1机组简介宁海电厂5号和6号机组采用上海汽轮机厂生产的1000MW 一次中间再热超超临界双背压凝汽式汽轮机，锅炉为上海锅炉厂有限公司引进Alstom -Power 公司技术生产的1000MW 超超临界一次再热、单炉膛单切圆燃烧直流炉。
在运行参数和热力系统运行状态基本不变的情况下，机组负荷与主蒸汽流量成正比例关系，主蒸汽流量与主蒸汽压力和汽轮机高压调节汽门开度成正比例关系。
因此，相同负荷工况下，主蒸汽压力和高压调节汽门开度基本成反比例关系。
机组正常运行时采用滑压方式运行（即变负荷运行时高压调节汽门开度不变，由主蒸汽压力控制机组负荷），在汽轮机高压调节汽门开度减小，调节汽门节流损失增大，由主蒸汽门前参数和高压缸排汽参数计算的高压缸效率下降[2]。
同时，进汽压力提高使得蒸汽比热上升，高压缸排汽温度下降，循环吸热量增加，循环热效率下降，并且因给水泵功耗上升使小汽轮机耗汽量增加，汽轮机做功量减少。
调节汽门节流损失增大、高压缸排汽温度下降和小汽轮机耗汽量增加等因素均将对机组运行经济性造成不利影响。
因此，本项优化研究旨在确定各负荷工况下较合适的主蒸汽压力，即滑压曲线，在确保机组安全性和可控性前提下使得运行经济性最佳。
2系统滑压曲线介绍及存在问题宁海电厂滑压设定是根据机组负荷变化而变化的，负荷小于200MW 时压力设定值保持在8.5MPa 不变；当负荷大于200MW 时，机组为滑压１０００ＭＷ超超临界机组协调控制系统节能优化试验研究宫广正（神华国华太仓发电有限公司，江苏太仓215433）收稿日期：2015-07-07，高级工程师，从事电厂生产管理工作。
E-mail:476465680@第10期运行状态，压力设定根据厂家给定的机组压力负荷曲线得出，压力设定值是机组的目标负荷的折线函数，压力设定曲线如图1所示。
660MW超超临界机组协调控制系统优化分析
学术论坛660MW超超临界机组协调控制系统优化分析张 鑫（京能（锡林郭勒）发电有限公司，内蒙古 锡林浩特 026000）摘要：本文主要对国内某发电公司的两台660MW超超临界机组协调控制系统进行分析，首先分析了机组的协调控制相关的策略特点与难点，然后对机组的运行期间出现的协调控制系统问题加以优化，最终为机组的运行安全和经济运行打下一定的基础。
关键词：660MW超超临界机组；控制策略；优化；大延迟；协调控制系统1 概述本次分析的机组为660MW超超临界褐煤间接空冷机组。
锅炉为高参数超超临界褐煤直流锅炉，并使用中速辊式正压直吹式的制粉系统，汽轮机为高背压九级回热高效汽轮机，发电机为双水内冷汽轮发电机，机组辅机配置为：空气预热器两台、磨煤机七台、送风机两台、引风机两台、一次风机两台、汽动给水泵一台，公用电泵一台。
热工控制系统（DCS）使用OVATION分散控制系统，模拟量控制系统（MCS）能够对系统进行分散控制，并针对锅炉和汽轮机以及设备加以连续的闭环控制，确保机组稳定安全，符合安全启、安全停、定压、滑压的运行标准。
2 协调控制的策略分析超超临界机组使用的协调控制系统由汽轮机和锅炉的主控回路、负荷指令和主蒸汽压力的相关设定、协调方式的切换、辅机故障快速减负荷、频率和热值的校正等功能回路。
汽轮机和锅炉的主控回路一般情况下有四种不同的运行控制：汽轮机跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别是手动和自动），机炉协调控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为自动），锅炉跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别为自动和手动），基本控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为手动）。
协调控制系统通常使用锅炉跟随的方式。
炉跟机协调控制方式下，由锅炉主控系统来承担维持机前压力，而汽轮机主控则使用在对机组的负荷控制。
此种控制方式特点为机组负荷响应快，负荷控制精度要高，但机前压力波动大。
依据相关部门对机组的要求，使用此协调的方式可以更加符合要求，下图1显示为2.1 机组的负荷指令和蒸汽压力定值处理回路机组的负荷指令回路是负责机组接收外部负荷指令，然后再进行处理，最后再当作负荷的给定值发送至锅炉与汽轮机的主控系统，总共三个子回路：最大限制和最小限制回路，负荷控制站，变化率限制回路。
超临界机组协调控制系统分析及优化
然要求及手段。
１ 超 临 界 机 组 技 术 特 性 ．
的负荷一 燃料一 给 水量 的配 比基 础 上 ， 同时， 各 参 数 之 间均 呈 现 强
耦 合 特性 ， 因此 ， 相 对 于亚 临 界 广 泛采 用 的能 量 平 衡框 架 ， 超 临界 机 组 协调 控 制 系统 的框 架与 亚 临 界机 组 有 着本 质 的不 同 。 超 临 界机 组 系 统协 调 控 制 系 统 主要 包 括 机 组 负 荷设 定 回路 、
柳 青 （ 中国水利电力物资有限公司， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ５ ）
摘 要
介 绍 了超 临 界 参 数 火 电机 组 的技 术 特 点 ， 分 析 了其控 制 系统 中存 在 的 问题 。 针 对 超 临界 机 组协 调 控 制 系统 中 的难 点 给 出了解 耦 、 智 能前 馈 控 制 、 变 参 数控 制等 优 化 措 施 。
要更 严 格 的保 持 工 作 负 荷 与 燃 烧 率 之 间 的关 系 。 从汽轮机一 锅 炉
协 调 控制 的角 度 ， 要 求 协调 控制 更 及 时 、 准确 ； ２ ） 直 流 锅 炉 给 水 是 一次 性 流 过 加 热 段 、 蒸发段和过热段 的 ，
三 段 受 热 面没 有 固定 的分 界 线 。 当 给水 流 量及 燃烧 量 发 生 变 化
汽 机 主控 、 锅炉主控 、 给 水控 制 、 风 量 控制 等 。机 主控 作 为与 ＤＥ Ｈ 的接 口 ， 通过 Ｄ Ｅ Ｈ 对 汽 机进 行 调节 。 根 据 电 网对 功 率 控制 的要 求 越来越高 ， 因此 绝 大部 分 机 组 均 采 用机 调 功 、 炉 调 压 的协 调 控 制
时 ， 三 段 受 热 面 的 吸 热 比率 将 发 生 变 化 ， 锅 炉 出 口温 度 以 及 蒸
１ 超 临 界 机 组 技 术 特 性 ．
的负荷一 燃料一 给 水量 的配 比基 础 上 ， 同时， 各 参 数 之 间均 呈 现 强
耦 合 特性 ， 因此 ， 相 对 于亚 临 界 广 泛采 用 的能 量 平 衡框 架 ， 超 临界 机 组 协调 控 制 系统 的框 架与 亚 临 界机 组 有 着本 质 的不 同 。 超 临 界机 组 系 统协 调 控 制 系 统 主要 包 括 机 组 负 荷设 定 回路 、
柳 青 （ 中国水利电力物资有限公司， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ５ ）
摘 要
介 绍 了超 临 界 参 数 火 电机 组 的技 术 特 点 ， 分 析 了其控 制 系统 中存 在 的 问题 。 针 对 超 临界 机 组协 调 控 制 系统 中 的难 点 给 出了解 耦 、 智 能前 馈 控 制 、 变 参 数控 制等 优 化 措 施 。
要更 严 格 的保 持 工 作 负 荷 与 燃 烧 率 之 间 的关 系 。 从汽轮机一 锅 炉
协 调 控制 的角 度 ， 要 求 协调 控制 更 及 时 、 准确 ； ２ ） 直 流 锅 炉 给 水 是 一次 性 流 过 加 热 段 、 蒸发段和过热段 的 ，
三 段 受 热 面没 有 固定 的分 界 线 。 当 给水 流 量及 燃烧 量 发 生 变 化
汽 机 主控 、 锅炉主控 、 给 水控 制 、 风 量 控制 等 。机 主控 作 为与 ＤＥ Ｈ 的接 口 ， 通过 Ｄ Ｅ Ｈ 对 汽 机进 行 调节 。 根 据 电 网对 功 率 控制 的要 求 越来越高 ， 因此 绝 大部 分 机 组 均 采 用机 调 功 、 炉 调 压 的协 调 控 制
时 ， 三 段 受 热 面 的 吸 热 比率 将 发 生 变 化 ， 锅 炉 出 口温 度 以 及 蒸
浅析350MW超临界发电机组协调控制系统的控制策略
图 １某电厂 ２ ×３ ５ ０ ＭＷ 超 临界 机组协调 控制量（ ｔ ／ ｈ ） 给水流量（ ｔ ／ ｈ ）
ｌ ０ ｌ ５ ５ Ｉ ９ ５ ｌ １ ５ ０ Ｉ １ ９ ０ ｌ ２ ０ ０ ｌ ０ Ｊ ３ ３ ０ ｌ ５ ０ ５ Ｉ ７ ９ ５ Ｊ １ ０ ５ ０ Ｊ １ １ ０ ０
＿ Ｌ ｒ 黪
Ｉ 藏 字 技 术
数控 技 术
浅析 ３ ５ ０ ＭＷ 超Ｉ ｌ 界 发电机组协调控制系统的控制策略
刘 建 华
（ 重庆 大唐 国际石柱发电有限责任公司 重庆 ４ ０ ９ ３ ０ ６ ）
摘 要： 本文 以某 电厂超 临界 燃 煤机 组为 例， 对其锅 炉 主控 制 系统与 汽轮发 电机 主控 制 系统 的控 制策 略展 开 了详 尽 的探 讨 与 分析 。 关键 词 ： 超 临界机 组协调 控制 系统控 制 策略 中图分类 号： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ６ 文献 标识 码： Ａ 文 章编 号： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ ０ １ ． ０ ２
机炉协调控制系统普遍用于大型火力 发电机组 中， 该系统对锅 制系统如 图１ 所示 。 炉与汽轮发 电机实行一体化控 制， 消除锅炉控制系统 与汽轮机控制 ３机炉协调控｛ Ｉ ４ Ｉ 系统的控制策略分析 系统动态特征之 间的不同点 ， 确保这两个系统 能够协调运行 ， 锅炉与 ３ ． １锅 炉主 控 制 系统 的控 制策 略 汽轮发电机满足 电网负荷变化 的要求， 最终实现机组调频、 调峰的最 机组直流炉中的液态水可一次性转化为过 热蒸汽 ， 锅炉 的蒸发 佳性能 ， 确保锅炉与汽轮发电机运行 的安全性 、 稳定性和经济性 。 量 由燃料量和给水流量决定 。 给水流量 、 燃料量对 电网的负荷控 制 １项 目背 景 分析 有着重要的影响 ， 应 当协调控制燃料量与给水流量 。 机炉协调控制 某 电厂新建２× ３ ５ ０ ＭＷ燃煤 机组 ， 采用超 临界空冷凝器式燃煤 系统 主要是通过控制燃料量来调节调节电网负荷和机前压力 ， 通过 发 电机组 ， 锅炉为超Ｉ 临界参数变压直流炉 、 单炉膛 丌型布置 、 一次 中 控制给水流量来调节微过热蒸汽温度或焓值 ， 机组的系统控制要控 间再热、 前后墙 式对冲燃烧方式 ， 采用 和利 时控制系统 。 锅炉侧配有 制好燃料量与给水流量 的函数 比值 关系。 该机组 的燃料量与给水流 ５ 台中速磨煤机 ， 制粉系统布置为前墙Ｂ、 Ｄ、 Ｃ 层， 后墙Ａ、 Ｅ 层。 汽轮机 量对 比（ 简称 “ 燃水 比” ） 函数关系见表 １ 。 机组直流炉的蓄热量要低于汽包炉的蓄热量 ， 超临界机组直流 采用超 临界 、 一 次中间再热 、 单轴 、 双缸双排汽 、 冷凝 式汽 轮机 。 发电 机采用冷却方式为水 、 氢、 氢。 控制系统采用和 利时Ｓ Ｍ系列 分散控 炉的负荷 调节主要由锅炉来承担 ， 要想提高机组负荷相应速度 ， 就 制系统 ， 设计Ｓ Ｃ Ｓ 、 Ｄ ＡＳ 、 ＭＣ Ｓ 、 Ｃ Ｃ Ｓ 等系统 。 协调控制系统 即ＣＣ Ｓ 作 必须 控制好锅 炉主控制系统的 回路 。 如果是直 吹式制粉 系统 ， 则应 为机组最主要也是最复杂 的控制系统 ， 它担负着发 电过程 中煤、 水、 当用给煤机来对锅炉 的给煤量进行控制 。 将原煤运输到输煤皮带的 风、 调 门等各 系统 的闭环调 节任务 以及整个机组 的负荷控 制任务 。 制粉过程是 比较漫长的， 从锅炉 的给煤量发生改变到煤粉燃烧 的过 ｃＣ ｓ 能够满足机组定／ 滑压运行 、 ＡＧＣ （ 自动发 电控制） 、 ＲＵＮ Ｂ ＡＣ Ｋ 程中有一定的滞后性和惯性 ， 纯延迟时间与惯性 时间的变化一 般无 （ 负 荷快 减） 等工 况的所 有 要求 ， 保证 机组 在 不投 油稳 燃 负荷至 法测定 ， 例如发生煤 受潮的情况 ， 也会导致惯性时 间增加 。 因此 ， 需 １ ０ ０ ％ ＭＣ Ｒ 负荷范 围内 ， 控制运行参数不超过允许值 ， 协调 机 、 炉及 要考虑过滤的延迟时间和惯性时间， 应当采取相应的措施来克服锅 其辅机安全 经济运行 。 炉侧 的延 迟 ， 缩短惯性 时间， 最大化利用超临界机组直流炉的蓄热 来增强机组 的负荷变 化适应能力 。 ２本工 程 的机 组 协调 控 制系统 （ １ ） 锅炉主控 制系统通过主汽压力的测量值与设定值 来进行锅 机炉协调控 制系 统主 要对 锅炉 主控 制系统和汽轮发 电机主控 炉控 制器的Ｐ Ｉ Ｄ 运算 ， 计算结果为锅炉主 控制指令 ， 通过主汽压力 制系统实现控制 ， 锅炉主控制系统和汽轮发 电机主控制系统又分布 控制器使主汽压力Ｐ ｔ 等于设定值Ｐ ｓ 。 锅炉主控 的调节回路对提高锅 对 各 自的子控制系统进 行控制 。 该 电厂超临界３ ５ ０ ＭＷ机组协调 控 炉 的负荷相应速度 ， 优化主汽压力具有重要的影响 。 本机 组经过设 计、 试验和反复修改， 最终确定协调控制系统锅炉 前馈主要包括 ： 负 荷指令基 准函数前馈、 负荷指令微分前馈 、 实 际压力设 定微分前馈 、 压力偏差 微分前馈 、 负荷偏差微分前馈 、 Ｄ Ｅ Ｂ 能量指令前馈 等。 弥补锅炉侧延迟时 间和惯性 的方法除了采用静态前馈之外 ， 还 有动态前馈控制方法 ， 动态前馈 能进行超前控制 ， 提 高锅炉 的负荷 相应速度 ， 提高超临界机组的负荷控制能力 。 将 最后 输出的锅 炉主 控指令Ｂ Ｉ Ｄ信号采用并行传 输的方式直接发送 到锅 炉给水主控制 系统 ， Ｂ Ｉ Ｄ 信号进 行水 燃 比修正后发送到 燃料 控制系统 ， 将燃料指 令进行风煤 比修 正后发送到风量控制系 统。 （ ２ ） 在蒸汽温度变化的合理范 围内， 增强锅炉给水对 负荷 的响 应。 由于燃料量 的变化速度远远超临界机组的不及负荷对于给水的
ｌ ０ ｌ ５ ５ Ｉ ９ ５ ｌ １ ５ ０ Ｉ １ ９ ０ ｌ ２ ０ ０ ｌ ０ Ｊ ３ ３ ０ ｌ ５ ０ ５ Ｉ ７ ９ ５ Ｊ １ ０ ５ ０ Ｊ １ １ ０ ０
＿ Ｌ ｒ 黪
Ｉ 藏 字 技 术
数控 技 术
浅析 ３ ５ ０ ＭＷ 超Ｉ ｌ 界 发电机组协调控制系统的控制策略
刘 建 华
（ 重庆 大唐 国际石柱发电有限责任公司 重庆 ４ ０ ９ ３ ０ ６ ）
摘 要： 本文 以某 电厂超 临界 燃 煤机 组为 例， 对其锅 炉 主控 制 系统与 汽轮发 电机 主控 制 系统 的控 制策 略展 开 了详 尽 的探 讨 与 分析 。 关键 词 ： 超 临界机 组协调 控制 系统控 制 策略 中图分类 号： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ６ 文献 标识 码： Ａ 文 章编 号： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ ０ １ ． ０ ２
机炉协调控制系统普遍用于大型火力 发电机组 中， 该系统对锅 制系统如 图１ 所示 。 炉与汽轮发 电机实行一体化控 制， 消除锅炉控制系统 与汽轮机控制 ３机炉协调控｛ Ｉ ４ Ｉ 系统的控制策略分析 系统动态特征之 间的不同点 ， 确保这两个系统 能够协调运行 ， 锅炉与 ３ ． １锅 炉主 控 制 系统 的控 制策 略 汽轮发电机满足 电网负荷变化 的要求， 最终实现机组调频、 调峰的最 机组直流炉中的液态水可一次性转化为过 热蒸汽 ， 锅炉 的蒸发 佳性能 ， 确保锅炉与汽轮发电机运行 的安全性 、 稳定性和经济性 。 量 由燃料量和给水流量决定 。 给水流量 、 燃料量对 电网的负荷控 制 １项 目背 景 分析 有着重要的影响 ， 应 当协调控制燃料量与给水流量 。 机炉协调控制 某 电厂新建２× ３ ５ ０ ＭＷ燃煤 机组 ， 采用超 临界空冷凝器式燃煤 系统 主要是通过控制燃料量来调节调节电网负荷和机前压力 ， 通过 发 电机组 ， 锅炉为超Ｉ 临界参数变压直流炉 、 单炉膛 丌型布置 、 一次 中 控制给水流量来调节微过热蒸汽温度或焓值 ， 机组的系统控制要控 间再热、 前后墙 式对冲燃烧方式 ， 采用 和利 时控制系统 。 锅炉侧配有 制好燃料量与给水流量 的函数 比值 关系。 该机组 的燃料量与给水流 ５ 台中速磨煤机 ， 制粉系统布置为前墙Ｂ、 Ｄ、 Ｃ 层， 后墙Ａ、 Ｅ 层。 汽轮机 量对 比（ 简称 “ 燃水 比” ） 函数关系见表 １ 。 机组直流炉的蓄热量要低于汽包炉的蓄热量 ， 超临界机组直流 采用超 临界 、 一 次中间再热 、 单轴 、 双缸双排汽 、 冷凝 式汽 轮机 。 发电 机采用冷却方式为水 、 氢、 氢。 控制系统采用和 利时Ｓ Ｍ系列 分散控 炉的负荷 调节主要由锅炉来承担 ， 要想提高机组负荷相应速度 ， 就 制系统 ， 设计Ｓ Ｃ Ｓ 、 Ｄ ＡＳ 、 ＭＣ Ｓ 、 Ｃ Ｃ Ｓ 等系统 。 协调控制系统 即ＣＣ Ｓ 作 必须 控制好锅 炉主控制系统的 回路 。 如果是直 吹式制粉 系统 ， 则应 为机组最主要也是最复杂 的控制系统 ， 它担负着发 电过程 中煤、 水、 当用给煤机来对锅炉 的给煤量进行控制 。 将原煤运输到输煤皮带的 风、 调 门等各 系统 的闭环调 节任务 以及整个机组 的负荷控 制任务 。 制粉过程是 比较漫长的， 从锅炉 的给煤量发生改变到煤粉燃烧 的过 ｃＣ ｓ 能够满足机组定／ 滑压运行 、 ＡＧＣ （ 自动发 电控制） 、 ＲＵＮ Ｂ ＡＣ Ｋ 程中有一定的滞后性和惯性 ， 纯延迟时间与惯性 时间的变化一 般无 （ 负 荷快 减） 等工 况的所 有 要求 ， 保证 机组 在 不投 油稳 燃 负荷至 法测定 ， 例如发生煤 受潮的情况 ， 也会导致惯性时 间增加 。 因此 ， 需 １ ０ ０ ％ ＭＣ Ｒ 负荷范 围内 ， 控制运行参数不超过允许值 ， 协调 机 、 炉及 要考虑过滤的延迟时间和惯性时间， 应当采取相应的措施来克服锅 其辅机安全 经济运行 。 炉侧 的延 迟 ， 缩短惯性 时间， 最大化利用超临界机组直流炉的蓄热 来增强机组 的负荷变 化适应能力 。 ２本工 程 的机 组 协调 控 制系统 （ １ ） 锅炉主控 制系统通过主汽压力的测量值与设定值 来进行锅 机炉协调控 制系 统主 要对 锅炉 主控 制系统和汽轮发 电机主控 炉控 制器的Ｐ Ｉ Ｄ 运算 ， 计算结果为锅炉主 控制指令 ， 通过主汽压力 制系统实现控制 ， 锅炉主控制系统和汽轮发 电机主控制系统又分布 控制器使主汽压力Ｐ ｔ 等于设定值Ｐ ｓ 。 锅炉主控 的调节回路对提高锅 对 各 自的子控制系统进 行控制 。 该 电厂超临界３ ５ ０ ＭＷ机组协调 控 炉 的负荷相应速度 ， 优化主汽压力具有重要的影响 。 本机 组经过设 计、 试验和反复修改， 最终确定协调控制系统锅炉 前馈主要包括 ： 负 荷指令基 准函数前馈、 负荷指令微分前馈 、 实 际压力设 定微分前馈 、 压力偏差 微分前馈 、 负荷偏差微分前馈 、 Ｄ Ｅ Ｂ 能量指令前馈 等。 弥补锅炉侧延迟时 间和惯性 的方法除了采用静态前馈之外 ， 还 有动态前馈控制方法 ， 动态前馈 能进行超前控制 ， 提 高锅炉 的负荷 相应速度 ， 提高超临界机组的负荷控制能力 。 将 最后 输出的锅 炉主 控指令Ｂ Ｉ Ｄ信号采用并行传 输的方式直接发送 到锅 炉给水主控制 系统 ， Ｂ Ｉ Ｄ 信号进 行水 燃 比修正后发送到 燃料 控制系统 ， 将燃料指 令进行风煤 比修 正后发送到风量控制系 统。 （ ２ ） 在蒸汽温度变化的合理范 围内， 增强锅炉给水对 负荷 的响 应。 由于燃料量 的变化速度远远超临界机组的不及负荷对于给水的
350MW超临界机组深度调峰下协调控制系统优化
《工业控制计算机》2021年第34卷第3期350MW超临界机组深度调峰下协调控制系统优化近年来,随着新能源产业的持续壮大,风电和太阳能逐渐改变了目前电网格局,由于新能源的不稳定性,各高参数机组如何频繁高效地解决调频调峰问题、实现机炉间的协调控制、进一步提高调节负荷的深度成为各电厂的主要任务。
超临界机组的协调控制系统是将锅炉、汽机及辅机作为整体加以控制的多变量、强耦合、非线性的时变系统,目前传统且广泛的协调控制系统,在低负荷下容易出现煤水配比失衡,导致汽温汽压偏差过大,影响机组安全经济运行。
文献[1]提出基于模糊指标函数的受限预测控制方法,但计算量大,过程复杂,且在目前的控制方法中还考虑安全性和经济性指标;文献[2-3]针对协调控制系统中的锅炉主控、汽机主控和给水主控分别进行了分析和优化,相当于解耦进行控制;文献[4]根据模糊控制的思想研究了自使用模糊PID控制器在机组协调控制系统中的应用,都是为PID控制器建立模糊规则表以提高其鲁棒性和智能性,但缺少了模糊规则表中参数量化的具体方法;文献[5]提出一种基于仿人智能控制的协调系统优化方法,对协调系统控制参数的优化有较大提高,但未考虑到机组运行的经济性。
针对上述提到的问题,提出一种基于多目标粒子群的协调优化控制方案,首先对DCS中原有的协调控制系统结构进行优化,再利用多目标粒子群算法对其中参数进行寻优,得到最优的控制参数,最终可在考虑多种约束的同时提高机组运行的经济性,保证控制的快速性和准确性。
1协调控制系统优化350MW超临界机组的协调控制系统结构如图1所示。
保证主蒸汽压力的稳定性和电功率的快速跟踪是协调控制系统的首要目标,由于锅炉的大惯性导致的调节延迟性是影响其控制效果的主要因素,为此,需要加快煤水量的调节,图1中将主汽压力的偏差作为锅炉主控PID B的输入,计算出的指令一方面立即调节煤量,另一方面作为前馈输入到给水量的调节中,同时采用分离器出口温度(也称中间点温度)的调节(PID T)作为提前量调节给水量。
华能玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组协调控制系统
华能玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组协调控制系统浅析摘要：锅炉是设计的超超临界变压运行直流锅炉,采用п型布置、单炉膛、低nox pm 主燃烧器和mact 燃烧技术、反向双切园燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式.关键词：变压运行协调控制1．概述玉环电厂4×1000mw 超超临界燃煤火力发电机组:锅炉是设计的超超临界变压运行直流锅炉,采用п型布置、单炉膛、低nox pm 主燃烧器和mact 燃烧技术、反向双切园燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式.锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605ºc,主汽压力27.56 mpa,再热蒸汽额定温度为603ºc,再热压力5.94 mpa.汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机, 额定参数26.25mpa/600ºc/600ºc.发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数 1056mva/27kv/1000mw,冷却方式水-氢-氢.dcs 采用艾默生公司的ovation 系统,deh 采用西门子公司sppa-t3000 系统.单元机组采用协调控制.2. 超超临界燃煤火力发电机组协调控制系统我厂机组协调控制系统根据锅炉侧控制对象总的分为机炉协调、锅炉跟随、锅炉输入和锅炉手动四种运行方式,同时锅炉有湿态方式(汽水循环工况)和干态方式(直流工况)两种运行方式,实际细分为八种运行方式:机炉协调湿态、锅炉跟随湿态、锅炉输入湿态、锅炉手动湿态和机炉协调干态、锅炉跟随干态、锅炉输入干态、锅炉手动干态.每种运行方式的逻辑判断详见图4(控制方式判断逻辑).2.1 负荷指令处理负荷变化率设定:负荷速率由运行手动给定或由负荷产生自动的负荷变化率.负荷变化率的限制加在目标负荷信号上,以消除负荷需求信号的突然变化.可以用手动或自动的方法设定负荷变化率.在自动方式情况下,给出了由功率需求指令或锅炉输入指令所形成的自动负荷变化率.在手动方式情况下,运行人员在画面上手动设定负荷变化率.作为速率限制条件还要考虑汽机应力情况,由汽机应力所引起的负荷率的上限送给负荷目标信号.2.2 机炉协调控制回路2.2.1 锅炉主控回路在锅炉输入方式(bi)下,锅炉输入需求指令可由操作人员通过bid 设定器来设定.当发生了rb 工况时,锅炉输入需求指令是根据预先设定的rb 目标负荷和负荷变化率产生的.在锅炉手动方式(bh)下,锅炉输入需求指令在干态运行时根据给水流量(mw 偏置)生成,而在湿态运行时根据实际功率生成.锅炉采用滑压运行方式,在各种工况下严格按照负荷-压力曲线运行,一般情况下不允许运行人员干预汽压设定.当机组负荷指令在0-310mw 之间为定压方式,压力定值为8.4mpa; 当机组负荷指令在310-900mw 之间为滑压方式,压力定值为8.4-27.56 mpa 之间; 当机组负荷指令在900-1000mw 之间为定压方式,压力定值为27.56 mpa.即在低、高负荷段为机组安全运行考虑,采用定压方式;在负荷中间段为机组运行经济性考虑,采用滑压方式.函数发生器f(x)根据负荷需求指令或锅炉输入指令整定出对应的压力定值,为防止压力定值变化过快,设置速率限制模块和迟延环节.2.2.2 汽机主控回路当主汽压力偏差在协调控制运行期间超出了预先确定的范围(+/-0.7mpa)时,汽机主控将控制主汽压力而不是功率,以稳定锅炉输入与汽机输出之间的平衡.这就是汽机调速器的超驰控制.在锅炉输入(bi)或锅炉手动(bh)方式下,通过单独的主汽压pi 调节器,控制主汽压以改进控制性能.2.3 协调控制方式2.3.1 机炉协调方式(cc)这是机组正常运行方式.把机组负荷需求指令(就是功率需求)送给锅炉和汽机,以便使输入给锅炉的能量能与汽机的输出能量相匹配.汽轮发电机控制将直接跟随mw(功率)需求指令.锅炉输入控制在干态方式时跟随经主蒸汽压力偏差修正的mw 需求指令,在湿态方式运行时直接跟随mw 需求指令.期望在这种方式下能稳定运行,因为汽机调速器的阀门能快速响应mw 需求指令,因此也会快速改变锅炉负荷.这种控制方式可以极大地满足电网的需求.2.3.2 锅炉跟踪方式(bf)汽机主控在协调控制方式(cc)运行期间切换到手动时,运行方式就会从cc 方式切换到bf方式.在这种运行方式下,机组负荷由操作人员手动设定,锅炉的需求指令由逻辑自动生成.锅炉主控在干态方式时控制主蒸汽压力(这个主蒸汽压力信号是用实际的mw 信号修正的),并且实际的mw 信号跟踪mw 需求信号;湿态时bid 跟随mwd(速率限制).水燃料比(wfr)控制在干态时为水分离器入口温度(twsi)过热.2.4 协调控制系统的安全保护功能我厂协调控制系统设计了rb 和负荷闭锁功能.2.4.1 负荷闭锁增减负荷增/减闭锁功能的作用就是维持机组稳定运行,它是机组控制系统保护功能的一部分.如果某些子控制回路(如汽机调速器、给水、燃料和风)的指令输出在协调控制方式/锅炉控制输入方式下超过了其控制范围的限制值,那么机组就不能稳定运行，当负荷增/减闭锁条件存在时,负荷变化率被强制设置为零,并且闭锁负荷增减.直到相关的子控制回路回复到其控制的范围内,闭锁功能才复位,此时才允许机组增减负荷.2.4.2 rb 功能机组运行时,当主要辅机突然发生故障,造成机组承担负荷能力下降,要求机组的负荷指令处理装置将机组的实际负荷指令迅速降到机组所能承担的水平,这种辅机故障引起机组实际负荷指令的快速下降称为快速减负荷,简称rb(run back).rb 功能使机组在主要辅机跳闸,出力达不到设定负荷要求时,自动将负荷快速稳定地降到机组允许的负荷设定点上,从而使机组在一个较低的负荷点维持安全稳定地运行,避免停机或设备损坏事故的发生.rb 负荷返回的速率以及所应返回到的新的负荷水平与发生故障的辅机有关.3. 在调试中应注意的问题(1)在调试前应严格按照厂家的设计原理仔细检查控制系统组态:检查功率形成回路、负荷变化率回路、负荷高低限回路及闭锁增减逻辑;检查主蒸汽压力设定点变化速率回路、负荷压力曲线;检查系统工作切换逻辑等.并确认现组态逻辑与设计的完全吻合.(2)在静态试验时应注意的问题:静态参数整定,检查各功能块的静态参数、高低报警设置、偏差报警限值.开环试验,检查信号流程和方向、调节器方向、手自动无扰切换、跟踪、动作方向、连锁、越限报警、工作方式之间的无扰切换.必须保证上述逻辑的正确无误. (3)要以全局的观点看待协调控制系统的投入.在投入协调控制系统之前,必须逐步投入各控制子回路,如给水、燃料、水燃比、风、炉膛负压、主汽温、再热汽温等控制,并且确保这些回路自动控制系统工作稳定,才允许逐步进行带负荷的deh 特性试验、燃料量变动试验、系统的整定和投入,最终进行变负荷的协调控制系统试验.。
中速磨制粉系统超临界机组协调控制系统优化研究
进， 主蒸汽温度下 降 ， 而蒸汽压力 和蒸 汽流量上 升 ， 同时随负荷不 同其 动态 响应也不 一样 ， 因此在各个 控制 回路之间 ， 在着 很强的非线性耦 存 合 。直流炉 的控制对象是一个三输人 、 三输出的耦合系统。 １ 由于没有 汽包 ， Ｉ ３ 锅炉蓄热小 ， 变负荷初期可利用 的锅 炉蓄热少 ， 容易引起主汽温度和压力的波动。 ２协 调 控 制 策 略 ． 西柏 坡 电厂 三期工程两 台 ６０ Ｗ超 ｌ ０Ｍ 临界机组 的协 调控制 系统 使 用 的基本控制策 略是间接能量平衡 的炉跟机方 式 ， 同时将给水控制 系 统纳入进来 ， 为协调控制系统 的子系统。 作 ２１ ．协调方式下锅炉指令
的效果。
［ 关键词 ］ 临界机组 超
协调控制 系统 火力发 电机组 由图 １ 知锅炉主控 器中 ， 炉主控制器 由反馈 回路 和前馈 回路 可 锅 组成 ， 同时生成的指令送往燃料主控器 、 主控器和给水 主控器 。其 风量 指令生成 回路由以下几部分组成 ： （ ） Ｉ 输入 ： １ ＰＤ 由负荷偏 差（ 负荷指令一 际负荷 ） 实 和压力偏差 （ 压力 设定值一 实际主汽压 ） 成 ， 组 其主要功能是在机 组稳 态时维持机组 的参 数稳定。 （） ２ 负荷指令 的 比例微分前馈 ： 协调控制系统 中锅 炉 、 汽轮机 之间
随着 电力 系统 的发展 ， 经济性 越来越 受到各 方面 的重 视 ， 最现 其 实、 最可行 的途径就是加快 建设超临界机组 。河北西柏坡 发电有限责 任 公 司三期 工程投产 的两 台６ ０ Ｗ机 组为超临界 燃煤机组 。锅炉为 ０Ｍ 超 临界参数 、 螺旋炉膛 、 一次 中间再热 、 平衡通风 、 固态排渣 、 全钢构架 、 露天布置 的 ｎ型锅炉 ， 炉配有带循环泵 的内置式启动 系统。锅炉采 锅 用 中速 磨一次 风机正压 直吹式 制粉系 统 ， 前后 墙对 冲燃 烧方式 ， 配置 Ｂ Ｗ 公 司 最 新 研制 的 Ｄ Ｂ ４ ＆ Ｒ 一 Ｚ超 低 Ｎ ｘ 调 风旋 流燃 烧 器及 Ｎ ｘ Ｏ双 Ｏ （ Ｆ ） 口。尾部设 置分烟道 ， Ｏ Ａ喷 采用烟气分 流挡板调节再 热器 出口汽 温。尾部竖井下设置两 台三分仓 回转式空气预热器 。汽轮机采用超 临 界、 一次中间再热 、 四排汽凝汽式汽轮机 。汽机高低压旁路系统采 三缸 用两级 串联旁路 。高压加热器采用大旁路 系统 。给水 系统采用两 台容 量为 ５ ％的汽动给水 泵和 １ ０ ０ 台３ ％的 电动给水泵 。除氧器采用滑压运 行 。凝 汽器为单流 程双背压 ， 高低 压凝器汽各 配两台 ５ ％容量 的机械 ０ 真空泵 。仪控设备采用北京 Ａ Ｂ ａ ｅ 控制有 限公 司制造 的Ｓ ｍ ｈ ｎ Ｂ ｉｙ Ｂ ｌ ｙ ｐｏｙ 控制系统。
探究660MW超超临界机组协调控制策略
探究660MW超超临界机组协调控制策略发表时间：2019-03-27T10:53:31.850Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：冯登贵[导读] 摘要：近年来，随着我国市场经济的不断增长，电力系统的主力机组已经逐渐发展为600MW超临界或660MW超超临界机组，因此，对于如何对660MW超超临界机组进行协调控制成为当今电力行业研究的热点之一。
（身份证号：63212619770928xxxx；青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁发电分公司青海省西宁市 810000）摘要：近年来，随着我国市场经济的不断增长，电力系统的主力机组已经逐渐发展为600MW超临界或660MW超超临界机组，因此，对于如何对660MW超超临界机组进行协调控制成为当今电力行业研究的热点之一。
文章对660M超超临界机组运行协调控制策略进行了分析与研究。
关键词：660M超超临界机组运行；协调控制；策略研究1引言660MW超超临界机组协调控制策略不仅有着一定的强耦合、多变量以及非线性的特点，同时在实际的设计过程中，更应该对调试阶段的系统参数进行精心整定，并采取合理有效的控制措施保证660MW超超临界机组的安全稳定运行。
2 660MW超超临界机组设备和其协调控制系统分析某电厂1、2号660MW超超临界直流炉机组锅炉为上海锅炉厂有限公司制造，型号为SG-1960/26.15-M6008型。
锅炉为超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、四角切圆燃烧方式，炉膛采用垂直上升和螺旋管膜式水冷壁、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气出口调节挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。
设计煤种为青海鱼卡煤。
锅炉点火和助燃油采用0号轻柴油，采用A层微油点火系统。
制粉系统采用中速磨煤机正压直吹式系统，设6台ZGM113G-Ⅱ型中速磨煤机，其中1台为备用。
6台称重式给煤机。
空气预热器采用转子转动的容克式三分仓空气预热器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
比调节器的修正指令作为燃料需求指令的微分前馈信号，加快了燃料量对过 热度偏差的动态响应，减弱了煤/水的藕合干扰。 6.燃料指令：
燃料控制回路：锅炉输入指令（BID）经函数得出的燃料指令与燃水比输 出指令以及锅炉输入变化率指令对燃料量的微分前馈三者相加，经风量、水 量、再热器保护的交叉限制后形成燃料量指令，该燃料量指令作为给煤主控 制器的SEPT，实际总煤量*BTU作为给煤主控制器的PV，给煤主控制器的输 出至各给煤机控制煤量 7.给水指令：
一过 出口 温度 限制Fra bibliotek分布 减少 燃水 比
燃水比 调节器
Σ
Σ
各级温度偏 差加权数校 正
汽机主 控调节 器
主汽 压调 节器
负荷设定与实发功率偏差 负荷设定
实际过热度 分离器压力
Σ
分离器温度
Σ
末过出口 温度校正
运行设定偏差 理论过热度
电泵旁路阀控制器
锅炉输入指令 给水设定f3（x） Σ
锅炉输入变化率指令
延时
Σ
给水附加偏量
f(燃料）
煤/水/风交叉限制
给水指令
Σ
减温水流 量限制
省煤器汽化 偏置
给水流量
电泵勺管控制器
汽泵总操 控制器
各汽泵
协调控制策略
1.负荷设定回路及变速率处理 机组负荷速率限制有2个来源(二者取小)，一个是基于实发功率的函数值;
另一个来自运行人员设定。后者受到主汽压偏差的修正，当压力偏差超限时 降低负荷变化率。 2.汽压设定值处理：
使超超临界机组出现出很强的多参数非线 性特性
超超临界直流炉控制特性介绍
超临界机组水汽工质状态及参数变化
超超临界直流炉控制特性介绍
4.由于循环工质总质量下降，循环速度上升， 工艺特性加快，这就要求控制系统的实时 性更强，控制周期更短，控制的快速性更 好，从汽机‘锅炉协调控制的角度分析，
要求协调控制更及时、准确。
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为 “BH（干态）”
锅炉处于干态运行方式。 给水控制自动未投入（所有给水泵自动未
投入）。 汽机主控可以在自动或手动
超超临界机组协调控制策略原理示意图
f（负荷指令） 一次调频
AGC 负荷设定 运行设定 值处理
速率限制
运行设定
实发功率
高 负荷设定 锅炉惯
积，其差值作为PID计算的过程量,PID输出的结果就是煤种校正系数BTU,并
设置BTU高低限为1.2和0. 8。实际上就是将实际煤种修正为锅炉设计煤种。
粗调信号来自（1）负荷设定、（2）负荷设定与实发功率偏差，使煤量大 幅、快速响应负荷指令;细调信号来自压力Pl调节器的输出，保证输人与输出 能量的精确平衡，使工况趋于稳定。锅炉输入指令和负荷设定有直接的关联
协调控制策略
5.燃料-给水解耦控制： 由于锅炉分离器出口过热度对煤量、给水量时间响应的不一致性，燃水
由负荷设定 产生滑压曲线，经过实际工况修正、锅炉延时蓄热补偿、速 率限制后送人压力Pl调节器。实际工况修正主要针对高压加热器退出的工况， 依据省煤器人口温度和锅炉负荷(燃料需求指令)对压力设定值进行修正。 3.汽轮机主控PI调节器：
汽 轮 机主控(P1调节器):设定值以负荷设定经延时(锅炉惯性时间)的信号为 主，加上么Δp超限后的修正值，这使得汽轮机调门在响应功率指令的同时兼 顾了汽压变化，加速机组趋于稳定。 4.锅炉输入指令：
超超临界直流炉控制特性介绍
超超临界直流炉主参数耦合关系特性
超超临界直流炉控制特性介绍
3.一般超超临界直流炉采用超超临界参数的 蒸汽，机组的运行方式采用滑参数运行， 机组在大范围的变负荷运行中，压力运行 8.5MPa~25MPa.之间。超临界机组实际运行 在超临界和亚临界两种工况下，由于超临 界和亚临界间工质物性的差异，以及锅炉 燃烧率下锅炉蒸发点迁移等因数的影响，
Σ
低
限
性延时
制
滑压设定f1（x）
实际工况修正
Σ
蓄热 补偿 延时
死区
速
率 主汽压设定
限
Σ
制 实际汽压
T/H
燃料量 设定
f2（x）
MW RB环节
锅炉输入指令 Σ
Σ Δp
至各给煤机
油折算的煤量
给
水
//
煤 主
燃料量指令 Σ
煤 风
控
交
制 器
实际总煤量*BTU
叉 限
制
锅炉输入变化率指令 Σ
燃水比控制输出
再热器保护限制
超超临界直流炉控制特性介绍
5. 在直流炉工艺结构中，一般均采用直吹 式制粉系统，从给煤、制粉、送粉到燃烧 环节，具有大的纯迟延和大的滞后特性，
因此燃烧系统成为机组的又一个控制难点
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为 “CC（干态）”：
锅炉处于干态运行方式 水燃比自动投入。 煤主控自动投入。 给水控制自动投入。 无RB信号。 汽机主控自动投入。 功率信号和主汽压信号正常
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为“BF （干态）”
锅炉处于干态运行方式 煤主控自动投入。 水燃比自动投入。 给水控制自动投入。 无RB信号。 汽机主控不在自动。 功率信号和主汽压信号正常。
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为“BI （干态）”
锅炉处于干态运行方式。 不在“BF（干态）”方式。 不在“CC（干态）”方式。 给水控制自动投入。 汽机主控可以在自动或手动
锅炉输入指令（BID）经函数得出的给水指令与锅炉输入变化率指令对给 水量的微分前馈及给水附加偏置相加，经燃料量和减温水总量的交叉限制后 再与省煤器汽化偏置相加得到一给水指令，给指令分别送至电泵和汽泵的控 制回路中
8.热值校正回路(BTU): 根据汽机第一级压力推算出需要的标煤，然后减去实际给煤量与BTU的乘
超超临界直流炉
超超临界直流炉控制特性介绍
1.超超临界直流锅炉由于没有储能作用的
汽包环节，汽水容积小，锅炉蓄能小。
一方面由于蓄能小负荷调节的灵敏性好，可以实现机 组的快速启停和负荷调节；
另一方面由于蓄能小，在外界负荷变动时汽压反映很 敏感。因此机组变负荷性能较差，保持汽压困难。
超超临界直流控制炉特性介绍
2.在汽水流程没有汽包，在直流运行状态汽 水之间没有一个明确的分界点，给水从省 煤器进口就开始被连续加热、蒸发与过热。 这造成燃料量、给水量、汽机调门开度发 生变化时均会导致机组负荷、主汽压力、 主汽温的变化，各个参数之间存在复杂的
耦合关系 ，可以认为直流锅炉是个三输入/ 三输出复杂多变的控制对象。
燃料控制回路：锅炉输入指令（BID）经函数得出的燃料指令与燃水比输 出指令以及锅炉输入变化率指令对燃料量的微分前馈三者相加，经风量、水 量、再热器保护的交叉限制后形成燃料量指令，该燃料量指令作为给煤主控 制器的SEPT，实际总煤量*BTU作为给煤主控制器的PV，给煤主控制器的输 出至各给煤机控制煤量 7.给水指令：
一过 出口 温度 限制Fra bibliotek分布 减少 燃水 比
燃水比 调节器
Σ
Σ
各级温度偏 差加权数校 正
汽机主 控调节 器
主汽 压调 节器
负荷设定与实发功率偏差 负荷设定
实际过热度 分离器压力
Σ
分离器温度
Σ
末过出口 温度校正
运行设定偏差 理论过热度
电泵旁路阀控制器
锅炉输入指令 给水设定f3（x） Σ
锅炉输入变化率指令
延时
Σ
给水附加偏量
f(燃料）
煤/水/风交叉限制
给水指令
Σ
减温水流 量限制
省煤器汽化 偏置
给水流量
电泵勺管控制器
汽泵总操 控制器
各汽泵
协调控制策略
1.负荷设定回路及变速率处理 机组负荷速率限制有2个来源(二者取小)，一个是基于实发功率的函数值;
另一个来自运行人员设定。后者受到主汽压偏差的修正，当压力偏差超限时 降低负荷变化率。 2.汽压设定值处理：
使超超临界机组出现出很强的多参数非线 性特性
超超临界直流炉控制特性介绍
超临界机组水汽工质状态及参数变化
超超临界直流炉控制特性介绍
4.由于循环工质总质量下降，循环速度上升， 工艺特性加快，这就要求控制系统的实时 性更强，控制周期更短，控制的快速性更 好，从汽机‘锅炉协调控制的角度分析，
要求协调控制更及时、准确。
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为 “BH（干态）”
锅炉处于干态运行方式。 给水控制自动未投入（所有给水泵自动未
投入）。 汽机主控可以在自动或手动
超超临界机组协调控制策略原理示意图
f（负荷指令） 一次调频
AGC 负荷设定 运行设定 值处理
速率限制
运行设定
实发功率
高 负荷设定 锅炉惯
积，其差值作为PID计算的过程量,PID输出的结果就是煤种校正系数BTU,并
设置BTU高低限为1.2和0. 8。实际上就是将实际煤种修正为锅炉设计煤种。
粗调信号来自（1）负荷设定、（2）负荷设定与实发功率偏差，使煤量大 幅、快速响应负荷指令;细调信号来自压力Pl调节器的输出，保证输人与输出 能量的精确平衡，使工况趋于稳定。锅炉输入指令和负荷设定有直接的关联
协调控制策略
5.燃料-给水解耦控制： 由于锅炉分离器出口过热度对煤量、给水量时间响应的不一致性，燃水
由负荷设定 产生滑压曲线，经过实际工况修正、锅炉延时蓄热补偿、速 率限制后送人压力Pl调节器。实际工况修正主要针对高压加热器退出的工况， 依据省煤器人口温度和锅炉负荷(燃料需求指令)对压力设定值进行修正。 3.汽轮机主控PI调节器：
汽 轮 机主控(P1调节器):设定值以负荷设定经延时(锅炉惯性时间)的信号为 主，加上么Δp超限后的修正值，这使得汽轮机调门在响应功率指令的同时兼 顾了汽压变化，加速机组趋于稳定。 4.锅炉输入指令：
超超临界直流炉控制特性介绍
超超临界直流炉主参数耦合关系特性
超超临界直流炉控制特性介绍
3.一般超超临界直流炉采用超超临界参数的 蒸汽，机组的运行方式采用滑参数运行， 机组在大范围的变负荷运行中，压力运行 8.5MPa~25MPa.之间。超临界机组实际运行 在超临界和亚临界两种工况下，由于超临 界和亚临界间工质物性的差异，以及锅炉 燃烧率下锅炉蒸发点迁移等因数的影响，
Σ
低
限
性延时
制
滑压设定f1（x）
实际工况修正
Σ
蓄热 补偿 延时
死区
速
率 主汽压设定
限
Σ
制 实际汽压
T/H
燃料量 设定
f2（x）
MW RB环节
锅炉输入指令 Σ
Σ Δp
至各给煤机
油折算的煤量
给
水
//
煤 主
燃料量指令 Σ
煤 风
控
交
制 器
实际总煤量*BTU
叉 限
制
锅炉输入变化率指令 Σ
燃水比控制输出
再热器保护限制
超超临界直流炉控制特性介绍
5. 在直流炉工艺结构中，一般均采用直吹 式制粉系统，从给煤、制粉、送粉到燃烧 环节，具有大的纯迟延和大的滞后特性，
因此燃烧系统成为机组的又一个控制难点
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为 “CC（干态）”：
锅炉处于干态运行方式 水燃比自动投入。 煤主控自动投入。 给水控制自动投入。 无RB信号。 汽机主控自动投入。 功率信号和主汽压信号正常
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为“BF （干态）”
锅炉处于干态运行方式 煤主控自动投入。 水燃比自动投入。 给水控制自动投入。 无RB信号。 汽机主控不在自动。 功率信号和主汽压信号正常。
几种控制方式
当下列条件满足时，机组控制方式为“BI （干态）”
锅炉处于干态运行方式。 不在“BF（干态）”方式。 不在“CC（干态）”方式。 给水控制自动投入。 汽机主控可以在自动或手动
锅炉输入指令（BID）经函数得出的给水指令与锅炉输入变化率指令对给 水量的微分前馈及给水附加偏置相加，经燃料量和减温水总量的交叉限制后 再与省煤器汽化偏置相加得到一给水指令，给指令分别送至电泵和汽泵的控 制回路中
8.热值校正回路(BTU): 根据汽机第一级压力推算出需要的标煤，然后减去实际给煤量与BTU的乘
超超临界直流炉
超超临界直流炉控制特性介绍
1.超超临界直流锅炉由于没有储能作用的
汽包环节，汽水容积小，锅炉蓄能小。
一方面由于蓄能小负荷调节的灵敏性好，可以实现机 组的快速启停和负荷调节；
另一方面由于蓄能小，在外界负荷变动时汽压反映很 敏感。因此机组变负荷性能较差，保持汽压困难。
超超临界直流控制炉特性介绍
2.在汽水流程没有汽包，在直流运行状态汽 水之间没有一个明确的分界点，给水从省 煤器进口就开始被连续加热、蒸发与过热。 这造成燃料量、给水量、汽机调门开度发 生变化时均会导致机组负荷、主汽压力、 主汽温的变化，各个参数之间存在复杂的
耦合关系 ，可以认为直流锅炉是个三输入/ 三输出复杂多变的控制对象。