单元机组负荷控制系统

主要辅机 台数 负荷容量/每台 降负荷速率 目标负荷值
送风机
2
50%
50%/MIN
470MW
引风机
2
50%
50%/MIN
470MW
一次风机 2
50%
50%/MIN
470MW
空予器
2
50%
50%/MIN
470MW
磨煤机
6
20%
10%/MIN
剩余磨煤机的台数×170MW
给水泵
3
汽泵 60%，电泵 50%/MIN
8
调节系统中采用调节量 B、V、G 的反馈技术，以实现 B、V、G 维持稳定。 三． 外高桥二期工程锅炉燃烧自动调节的基本方案：
G
图 2－1 锅炉燃烧自动调节的基本方案 如上图所示系统图，燃料调节以满足负荷要求的燃烧率指令 BID 作为燃料量 的给定值，其调节的目的是使燃料量与燃烧率相适应；送风调节器也以 BID 作 为送风量的给定值，其调节的目的是使送风量与燃烧率要求相适应；引风调节 器以炉膛负压为被调量，它调节引风量使炉膛负压保持在一定范围内。 所有调节器都采用比例积分作用调节器，其工作过程简述如下：
3．压力设定值产生回路
本机组处于滑压运行方式，压力设定值是负荷指令（ULD1）的函数。
滑压运行的优点：
（1） 降低进汽节流损失
（2） 部分负荷下给水泵的功耗比定压运行时小
滑压运行的缺点：
（1） 机组难以快速响应外界负荷的需求
（2） 当电网频率波动时，机组不可通过改变进汽量，参与电网的一次调
频。
为了弥补上述不足，本机组采用修正的滑压运行方式，及压力控制根据修
正的滑压运行曲线进行控制，保持调门前后的压差为当前压力下约 5%的裕度。
自然滑压曲线定值：
负荷指令（ULD1） 0 294.9 344.05 491.5 933.85 983
（MW）
压力值（MPa） 7.1 7.1 8.9
12.3 23.8 25
修正滑压曲线定值：
负荷指令（ULD1） 0 294. 344.05 491.5 933.85 983
3
5．CC 方式的退出： 下列任一条件出现，则退出 CC 方式： （1） RUNBACK （2） 从 CRT 切入 T FOLLOW 方式 （3） HP TURBINE ON 为 0 （4） 功率偏差大于 200MW
二．协调控制系统组成： 1．负荷指令（ULD）产生回路：
负荷指令产生回路原理图见附图 1－1 a．负荷指令的来源：
4
b．机组负荷指令的闭减：(DOWN LIMIT)
(1) 给水泵到下限 (汽泵转速＜3065rpm,或电泵转速＜1500rpm)
(2)所有给煤机到下限(给煤机转速＜38%)
(3)燃油调节自动时,燃油压力＜12MPa
(4) 煤水交叉高限动作或风煤交叉高限动作
(5) 主汽压力高
(6) 到达运行设定的负荷下限
(1) 给水泵到高限(汽泵转速＞5800rpm,或电泵转速＞6000rpm) (2) 所有给煤机到上限(给煤机转速＞99 %) (3) 六大风机任一开度＞98% (4) 燃油调节自动时,燃油压力＜12MPa (5) 煤水交叉低限动作或煤风交叉低限动作 (6) 主汽压力低 (7) 到达运行设定的负荷上限
当机组的负荷指令发生变化时，汽压的偏差或负荷的偏差的调节作用是锅 炉主控来的负荷指令（BID）发生变化，然后通过燃料调节器和送风调节器去同 时改变锅炉的燃料量和送风量；送风量的变化通过前馈补偿装置 F(X)作用到引 风调节器，改变引风量使之与送风量适应，以时炉膛压力近似不变化或变化很 小。调节过程结束，锅炉的燃料量、送风量、引风量都改变为与燃烧率要求相 适应的新的数值。
第二节 协调控制系统的原理
一． 机组协调控制的方案：
序 方式 号
锅 炉 控 制 锅 炉 控 制 汽 机 控 制 本 机 组 目 CRT 显示状态
器
器前馈信 器
前使用情
号
况
1 TF （ BM — 手动 M）
压力控制 使用
T FOLLOW 亮 MANUAL 亮 LACAL 亮
INTIL PRESS 亮
2
（1） 负荷扰动时，主汽压力反应快，可作为被调量；
（2） 改变燃烧率和给水量都可作为调节负荷的手段，但负荷改变最终是
保证既要物质平衡（水量），又要保持能量平衡（燃烧率），即需给
水量和燃烧率同时调节；
（3） 燃烧率或给水量单独改变，汽温均变化明显，为使汽温变化较小，
要保持燃烧率和给水量的适当比例；
（4） 从动态特性来看，微过热器出口温度能迅速反应主汽温的变化，能
第 一 章 单元机组负荷控制系统
第一节概述
一． 900MW 超临界直流锅炉的特点：
1．直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象，输入量为汽温、汽压和蒸汽流
量，输出量为给水量、燃料量、送风量；
2．直流锅炉工作时，其加热区、蒸发区和过热区之间无固定的界限，汽温、燃
烧、给水相互关联，尤其是燃水比不相适应时，汽温将会有显著的变化；
（MW）
9
压力值（MPa） 7.1 7.1 9.3
13
25
25
需要说明的是，在＃6 机组的调试过程中，对压力设定值回路进行了修改，
目前＃6 机组的压力设定值为 P1+△P,其中 P1 是值指汽机调门后的压力，△P 是指修正滑压曲线与自然滑压曲线的差值。此压力设定值的修改有利于在某些
5
特殊工况下避免汽机调门的快速关闭。 4.机组 RUNBACK 控制回路：
当主要的辅机发生异常时，就发出 RUNBACK 信号，FSS 侧根据不同的 RUNBACK 工况切停磨煤机，机组迅速从协调方式切换到汽机跟随的协调方式，锅炉主控 接受按一定的速率减少至 RUNBACK 目标负荷指令，通过燃料主控快速减少燃料 量，汽机主控进行压差控制。引起 RUNBACK 的主要辅机名称、台数、容量、降 负荷速率见下表：
2．BM 投入自动的条件： CTF （1）无 MFT （2）FUEL MASER AUTO （3）FEEDWATER AUTO （4）送风、引风、一次风机控制在自动 （5）CYCLE OPERATOR （6）无 FCB
3．CTF 方式的切入： （1）在汽机处于 INITIAL MODE 下，按入 BM IN AUTO （2）在 CC 方式下，按下 T FOLLOW 按钮，即转入 CTF
3．直流锅炉蓄热能力小，在外界干扰时，参数对扰动比较敏感，对自动控制系
统提出了较严格的要求。
本锅炉的“有效蓄热量”很小，主要原因是滑压运行，调门节流小。
二． 直流锅炉负荷调节的方案：
通过对直流锅炉分别进行给水流量、煤量和调门的阶跃扰动，从阶跃扰动下蒸
汽流量、输出功率、主汽压力汽温的动态特性来看，主要有有以下的情况：
烧和排烟损失最小，送风量调节的目的就是保证锅炉燃烧过程的经济性。 3．引风量调节 引风量调节的目的是使引风量与送风量相适应，并保持炉膛压力在要求的
范围内，炉膛压力的高、低，关系着锅炉的安全经济运行。（负压过小有引起炉 膛爆炸的危险，负压过大则会造成风机耗电量增加，排烟热损失增加）。 二． 燃烧过程调节的特点：
看出给水和燃烧率是否失调。
根据直流锅炉动态特性的情况来看，直流锅炉的负荷调节方案有两种：
（1） 方案 1：
负荷指令 P0（PT）
W
B
+
—
给水调节
燃水比调节
W
B
改变给水量作为调节负荷的手段，燃料量跟踪给水流量，保持规定的
1
燃水比，作为过热汽温的粗调。
特点：
1．燃料量发生的扰动将由燃料量调节器自行迅速，而给水量不会变化，
三． 机炉协调控制的基本原则：
为提高负荷响应能力，在保证机组安全运行的前提下（汽压在允许范围内
变化），充分利用机组的蓄热能力，也就是在负荷变动时，通过汽轮机调门的适
当动作，允许汽压有一定的波动而释放或吸收部分蓄能，加快机组初期负荷的
响应速度，与此同
时，加快炉侧燃烧率的调节，及时恢复蓄能，使锅炉
蒸发量保持与机组负荷一致。
第一节 概述
一． 燃烧调节的任务 锅炉燃烧控制的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷
的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统总的任务归纳起来为： 1．燃料量调节 燃料量调节的目的是使进入锅炉的燃料燃烧说产生的蒸汽量能与锅炉对外
部负荷的供汽量相适应。 2．送风量调节 燃料量变化时，也应相应地改变进入炉膛的空气量，以保证燃料的完全燃
d．MCS 侧逻辑判断辅机跳闸信号为“1”
（3） RB 的复归：
a．负荷指令与目标负荷偏差小于 30MW
b．RB 发生后开始延时 500 秒（FCB 为延时 300 秒）
（4） RB 动作情况：
a． 最下面运行的一磨或两磨停运，仅保留最上面运行的三台磨煤机
b．切至 TF 方式
6
c． 负荷指令切至目标值 d．RB 发生后，交叉限制不起作用，待 RB 恢复半小时后交叉限制方起作
4．CC 方式的切入： 在下列条件满足的情况下： （1）BM AUTO （2）无 RB （3）汽机不处于 LIMIT MODE 从 CRT 按下 INTEGRATED 键，在收到 DEH 来的 EXT.UNIT LOAD
SETPOINT ON 且 HPபைடு நூலகம்TURBINE ON（指旁路开度小于 5%）后，即切入 CC 方 式。
1）二汽运行，汽泵跳电泵自
40%
启动，目标 655.2MW
2）仅余一台汽泵，目标 470MW
3）仅余一台电泵，目标 350MW
（1）RB 产生的条件：
a．BMS 来的 RB 判断信号为“1”（不包括磨煤机 RB）
b．负荷大于 40%TMCR（374.4MW）（仅用于电泵）