火电厂再热蒸汽温度控制系统的设计
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基于内模控制 (IMC)的主汽温度控制系统设计孙玥;张纲;郑艳秋;曾德良【摘要】主蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响火电厂的热效率和汽轮机等设备运行的安全性;传统 PID 控制器的控制规律简单,但是不能根据控制过程中的不确定性变化做出相应调整;当被控对象参数实时变化时,控制器参数不能做出实时调整,这样会导致过程的品质指标变坏;针对超超临界机组过热蒸汽温度和再热蒸汽温度,提出了一种基于内模控制 (Internal Model Con-trol,IMC)的PID控制策略,将PID控制、Smith预估控制、确定性及线性二次最优反馈控制和多种预测控制归纳于同一结构之下;以 1000 MW的电厂机组为对象开展了额定工况下和 80%额定负荷下的过热气温和再热气温的PID-IMC控制器设计.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)010【总页数】5页(P98-101,105)【关键词】内模控制;过热蒸汽温度;再热蒸汽温度;超超临界机组【作者】孙玥;张纲;郑艳秋;曾德良【作者单位】华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言随着超超临界机组效率的提高,煤耗降低、污染物排放量较少,因此超超临界机组的经济效益十分可观。
而过热蒸汽和再热蒸汽温度是1000 MW超超临界机组的两项重要指标,这两项指标直接影响着机组的安全性和经济性[1-5]。
过热蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响火电厂的热效率,以及过热器和再热器及其管道、汽轮机等设备安全运行。
无论是过热蒸汽、再热蒸汽温度过高还是温度过低对机组的运行都是不利的,严重超限的情况下,可能会造成电厂安全事故危机[6-9]。
目前国内外热电厂对过热器与再热器温度控制都使用闭环控制系统,PID控制规律简单且并不需要精确的控制对象模型,因此PID控制比较适合用于电厂大多数被控对象的控制。
660MW超临界机组过热蒸汽温度的控制系统及运行调整摘要:大型火电站当中,一项较重要的运行调整就是过热蒸汽温度控制和调整。
过热蒸汽温度控制系统,对于火电机组热效率的提升具有重要意义,能够保障机组发电过程中所产生的热量得到应有的利用,使发电效率大大提升。
因此在本文当中就将对某火力发电企业机组过热蒸汽温度控制系统设计工作进行分析,将设计工作当中对过热蒸汽温度控制系统大延迟、大惯性以及时变性和非线性内在机理问题,进行攻克的过程进行研究,同时对过热蒸汽温度的运行调整提出相关建议。
关键词:660MW;超临界机组;过热蒸汽温度;控制:调整1.前言浙能乐清一期2*660MW超临界机组,锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
DCS系统用的是北京ABB贝利控制系统有限公司的Industrial IT Symphony 系统。
在本文当中,将主要对机组当中的过热蒸汽温度控制系统进行研究,过热蒸汽温度控制系统主要存在大延迟,大惯性以及时变性和非线性内在机理问题,并提出相应的运行调整分析。
2.过热蒸汽温度控制系统解析2.1工艺流程分析过热器喷水减温系统工艺流程:炉膛上部布置有前屏过热器和后屏过热器,水平烟道依次布置高温再热器和高温过热器,共有二级喷水减温器,将每一级减温器都进行左右两侧均匀布置。
在第一级减温器当中,主要是将减温器布置在后屏过热器的入口处,该级减温器的喷口量达到了总设计喷水量的2/3,对第一级减温器进行控制的是两个喷嘴和调节阀门。
在第二级减温器当中,主要是将其设置在末级过热器的入口处,该级减热器喷水量达到了总设计排水量的1/3。
图一过热减温水DCS画面2.2过热汽温控制系统2.2.1减温控制系统在第一级减温控制系统(以此为例)当中,进行温度调节时的被调量是前屏过热器出口处的气温,同时该控制系统还能够保护屏式过热器的管壁不会出现温度过高的现象,并与末级过热汽温控制系统进行配合协同工作,保证整体控制系统温度得以调节。
火电厂再热和蒸汽管道系统设计探讨作者:李茂来源:《城市建设理论研究》2013年第22期摘要:主蒸汽管道和再热热管道是电厂系统的重要组成部分,管道布置及材料的机械特性、高温特性将直接影响电厂机组投资的经济性及运行的可靠性。
文章主要就超临界机组再热蒸汽系统管径设计中优化措施进行了分析,主要从再热蒸汽管道的设计参数选取、材料选择、再热蒸汽管道的设计管径的确定等方面进行论述,以供大家参考。
关键词:再热蒸汽;管径;优化设计中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:在火电厂设计中,再热蒸汽系统的压降是一项重要的性能考核指标。
合理选择再热蒸汽管道规格,能够在满足再热蒸汽系统压降的同时,降低工程造价、保证电厂良好的经济性能。
因而在工程设计中对再热蒸汽管道进行优化设计就显得非常必要和重要。
以超临界机组工程为例,对再热蒸汽系统管道规格进行优化,选择安全可行的、经济性好的管道规格,为工程下一阶段工作的深入开展打下基础。
一、再热和蒸汽管道的设计参数及材料选择1.1 设计参数的选取根据 DL/T5054- 1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》(以下简称“管规”)以及汽轮机厂提供的热平衡图计算求得再热蒸汽系统的设计参数、介质流量等详见表 1,相关参数按VWO工况取值。
1.2 再热蒸汽管道材料的选择根据中国电力工程顾问集团公司文件《关于印发火力发电厂超临界机组四大管道设计专题研讨会议纪要的通知(2008 年10 月印发)》规定,超临界机组高温再热蒸汽管道采用 ASME A335P91 材料。
汽轮机采用东方电气集团设备,其高压缸排汽允许跳闸温度为 410℃。
因此,可采用最高允许使用温度为427℃的 A672B70CL32电熔焊接碳钢管。
表1 再热蒸汽系统管道设计参数表二、再热和蒸汽管道的管径优化2.1 设计规范对再热蒸汽管道压降的规定《火力发电厂设计技术规程》(DL5000-2000)规定:冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降,宜分别为汽轮机额定工况下高压缸排汽压力的1.5%2.0%~5%、3.5%~3.0%。
HANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY 课程设计(论文)题目:火电厂常规的自动控制系统介绍学生姓名:钟雨珂学号:2012550102256班级: 1202班专业:热能动力设备与应用指导教师:刘可可2014 年5 月火电厂常规的自动控制系统介绍学生姓名:钟雨珂学号:2012550102256班级:1202班所在系部: 冶金材料系指导教师:刘可可完成日期: 2014年5月16日火电厂常规的自动控制系统介绍摘要由于计算机技术的飞速发展和火电厂为安全可靠发电的技术要求,在国家的产业政策的积极推动下,通过多层次的组织试点和技术推广应用工作,自动控制系统在我国火电厂的工作中已获得大规模的应用。
本课题对火电厂自动控制系统层次结构进行了分析,并对自动化技术的应用与发展进行了简要探讨。
关键词:火电厂;自动控制系统;层次结构;自动化技术的应用AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OF THE CONVENTIONAL IN POWER PIANTS IS INTRODUCEDABSTRACTDue to the rapid development of computer technology and technical requirements for safe and reliable electricity, thermal power plants under the national industrial policy to actively promote, through multi-level organization pilot work and technology popularization and application, automatic control system in thermal power plants in our country has obtained large-scale application. This topic hierarchy of coal-fired power plant automatic control system are analyzed, and the application and development of automation technology has carried on the brief discussion.Key words: Coal-fired power plants;Automatic control system;Hierarchical structure;The application of automation technology目录1 绪论 (1)1.1 电厂自动化的研究背景和目的 (1)1.2 电厂自动化的研究现状和发展 (2)1.3 自动化研究方法 .................................................................... 错误!未定义书签。
火电厂主蒸汽和再热蒸汽汽温的主要调整方法以火电厂主蒸汽和再热蒸汽汽温的主要调整方法为标题,本文将详细介绍火电厂主蒸汽和再热蒸汽汽温的调整方法。
一、主蒸汽汽温的调整方法主蒸汽汽温是指从锅炉中出来的蒸汽温度,也是火电厂发电的重要参数之一。
主蒸汽汽温过高或过低都会影响发电效率和设备寿命,因此需要对主蒸汽汽温进行调整。
1. 调整给水温度给水温度是指进入锅炉的水温度,它的高低会直接影响到主蒸汽汽温。
当主蒸汽汽温过高时,可以适当提高给水温度来降低主蒸汽汽温;当主蒸汽汽温过低时,可以适当降低给水温度来提高主蒸汽汽温。
2. 调整燃烧控制燃烧控制是指调整燃烧器的燃烧状态,控制燃烧产生的热量和蒸汽量。
通过调整燃烧器的燃烧状态,可以控制主蒸汽汽温的升高和降低。
3. 调整送风量送风量是指送进锅炉的空气量,它的大小会直接影响燃烧的强弱和蒸汽的产生量。
适当增加送风量可以提高燃烧强度,从而升高主蒸汽汽温;适当减小送风量可以降低燃烧强度,从而降低主蒸汽汽温。
4. 调整水位水位是指锅炉内水面的高度,它的高低会直接影响到蒸汽产生量和蒸汽质量。
当水位过低时,会导致蒸汽产生不足,从而降低主蒸汽汽温;当水位过高时,会导致蒸汽含水量过高,从而降低主蒸汽汽温。
因此,需要适时调整水位来保持合适的蒸汽产生量和质量。
二、再热蒸汽汽温的调整方法再热蒸汽汽温是指蒸汽在再热器中再次加热后的温度,也是影响火电厂发电效率和设备寿命的重要参数之一。
再热蒸汽汽温过高或过低都会影响发电效率和设备寿命,因此需要对再热蒸汽汽温进行调整。
1. 调整再热蒸汽温度再热蒸汽温度是指再热器的加热温度,它会直接影响到再热蒸汽汽温的高低。
当再热蒸汽汽温过高时,可以适当降低再热蒸汽温度来降低再热蒸汽汽温;当再热蒸汽汽温过低时,可以适当提高再热蒸汽温度来提高再热蒸汽汽温。
2. 调整再热器的水流量再热器的水流量是指水在再热器内的流量,它的大小会直接影响到再热蒸汽汽温。
适当增加再热器的水流量可以提高再热蒸汽汽温;适当减小再热器的水流量可以降低再热蒸汽汽温。
摘要
锅炉蒸汽温度自动控制包括过热蒸汽温度控制和再热蒸汽温度控制。
再热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一,再热蒸汽温度过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。
再热循环可以降低汽轮机尾部叶片处的蒸汽湿度,降低汽耗,提高电厂的热循环效率,所以单元机组普遍采用中间再热技术[1-2]。
本次毕业设计以再热蒸汽温度为被控对象,设计相应的控制器使再热器出口蒸汽温度在允许范围内,并且保护再热器,使管壁温度不超过允许的工作温度。
火电厂对再热蒸汽汽温控制若采用常规串级控制系统,具有很大的迟延性,对此,本文采用模糊控制和PID相结合的控制方式。
实验结果显示,系统的控制特性在超调量、快速性、抗干扰方面都有了很大的改善,对大范围工况变化具有较强的鲁棒性和适应性,对大型发电机组的锅炉再热蒸汽汽温控制具有实用价值。
关键词:再热蒸汽;模糊控制;串级控制系统
Abstract
Boiler steam temperature control includes control of superheated steam temperature and reheat steam temperature control. Reheat steam temperature is one of the important indicators of the quality of boiler operation, reheat steam temperature which is too high or too low will significantly affect plant safety and economy. Reheat cycle can reduce steam turbine moisture at the end of the leaves, reduce gas consumption and increase power plant thermal cycle efficiency, so reheat units commonly is used in the unit. The graduation project make the reheat steam temperature as controlled object, the corresponding controller is designed to reheat outlet steam temperature in the allowed range, to protect the reheater, the wall temperature does not exceed the allowable operating temperature.
If steam temperature control uses a conventional cascade control system ,it has a great delay.therefore,this paper combines fuzzy control with PID control to improve . Experimental results show that the control characteristics of the system in the overshoot, fast and interference aspects have substantial improvement , it has significantly robustness and adaptivity when conditions change on a wide range , it has a practical value for large-scale generating units reheat steam boiler Steam temperature control.
Keywords: reheat steam; fuzzy control; cascade control system
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