Ｉ藏字技术 ＿Ｌｒ 黪 数控技术 浅析３５０ＭＷ超Ｉｌ 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４０９３０６） 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：ＴＭ６２１．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９４１６（２０１３）０８．０００１．０２ 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 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 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 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 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。 １项目背景分析 某电厂新建２×３５０ＭＷ燃煤机组，采用超临界空冷凝器式燃煤 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 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 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 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ＳＭ系列分散控 制系统，设计ＳＣＳ、ＤＡＳ、ＭＣＳ、ＣＣＳ等系统。协调控制系统即ＣＣＳ作 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、 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。 ｃＣｓ能够满足机组定／滑压运行、ＡＧＣ（自动发电控制）、ＲＵＮＢＡＣＫ （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 １００％ＭＣＲ负荷范围内，控制运行参数不超过允许值，协调机、炉及 其辅机安全经济运行。 ２本工程的机组协调控制系统 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 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 对各自的子控制系统进行控制。该电厂超临界３５０ＭＷ机组协调控
电厂机组各种运行方式详解
1、基本模式(BM)
①适用范围：机组启动及低负荷阶段。
②投入状态：锅炉主控手动，汽机主控手动。
③基本模式(BM)方式投切：
(1)任何工况下均可切为基本模式(BM)方式。
(2)发生下列情况之一时，控制系统自动切换到基本模式(BM)方式：
DMFT发生。
2)汽机主控和锅炉主控均切为手动。
④汽机DEH控制方式有：OA、AS、DEH遥控、ATC及MAN。
(1) ATC方式：只能控制从汽机冲转至汽机并网带初负荷，其间汽机完全根据汽机应力自动控制，汽机并网带初负荷后ATC方式自动切至OA方式。
(2) OA方式：汽机根据操作员的指令自动控制，并网前自动控制汽机转速；并网后当功率反馈、调节级压力反馈未投入时，直接通过DEH的调门来控制负荷，当功率反馈、调节级压力反馈投入时，可在DEH上设定目标负荷和负荷变化率，根据负荷设定值与测量值的偏差来控制调门开度。
(3) AS方式下，接受来自自动同步器的升高和下降接点信号,来调整设定值，使汽轮发电机机组达到同步转速，机组并网后自动退回OA方式。
(4)汽机处于“DEH遥控”方式时，汽机调门由DCS控制，汽机切出“DEH遥控”方式，自动退至OA方式。
(5) MAN方式下，直接控制调门，运行中一般不采用该运行方式。
2、炉跟机方式(BF)
①投入状态：锅炉主控自动；汽机主控手动，“BF”灯亮。
②BF方式投用步骤：
(1)确认机组负荷＞175MW且运行稳定。
(2)确认主汽压力、主汽温度、再热汽压汽温正常。
(3)确认炉膛负压自动投入。
(4)确认送风自动投入，氧量校正自动投入。(5)确认给水自动投入。
(6)确认投运磨组的一次风温、一次风量及二次风量控制挡板自动投入。
(7)确认投入至少一台运行磨煤机煤量控制自动。
(8)将燃料主控投入自动，确认其输出指令正常。
(9)确认变压率在合理范围内，将锅炉主控投入自动，确认机组压力定值为当前值，锅炉主控输出指令正常。
对我国大型火电机组协调控制系统的分析
摘 要：目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从300mw发展到600mw，外高桥电厂单元机组容量已达到900mw。dcs系统在火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型-汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。
关键词：火电站；汽包炉；汽轮机
一、协调控制系统的功能和主要含义
协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。
锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。
二、汽包锅炉机组的协调控制系统
汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制
调门开度实现对压力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机的运行，对压力、负荷的调节具有很慢的调节特性。因此协调控制系统就是要以优良的控制策略实现对锅炉-汽轮机的统一控制。以达到锅炉-汽轮机组对负荷响应的快速性和对压力控制的稳定性。
协调控制系统的设计包含了两种协调控制方式，一种是以炉跟机为基础的协调控制系统，这种协调控制方式是建立在锅炉控制压力、汽机控制功率的基础上，具有负荷响应快的优点。另一种是以机跟炉为基础的协调控制系统，这种协调控制方式是建立在汽机控制压力、锅炉控制功率的基础上。
锅炉运行调整
1. 锅炉运行调整的主要任务和目的是什么?
1) 保持锅炉燃烧良好，提高锅炉效率。
2) 保持正常的汽温、汽压和汽包水位。
3) 保持蒸汽的品质合格。
4) 保持锅炉蒸发量，满足汽机及热用户的需要。
5) 保持锅炉机组的安全、经济运行。
锅炉运行调整的目的就是通过调节燃料量、给水量、减温水量、送风量和引风量来保持汽温、汽压、汽包水位、过量空气系数、炉膛负压等稳定在额定值或允许值范围内。
2. 机组协调控制系统运行方式
单元机组有五种控制方式：基本模式（BM）、炉跟机方式（BF）、机跟炉方式（TF）、机炉协调方式（CCS）、自动发电控制（AGC）。
3. 基本模式（BM）
1) 基本模式是一种比较低级的控制模式，其适用范围：机组启动及低负荷阶段；机组给水控制手动或异常状态。
2) 控制策略：汽机主控和锅炉主控都在手动运行方式。在该方式下，单元机组的运行由操作员手动操作，机组的目标负荷指令跟踪机组的实发功率，为投入更高级的控制模式做准备。机组功率变化通过手动调整汽机调阀控制；主汽压力设定值接受机组滑压曲线设定，实际主汽压力和设定值的偏差做为被调量，由燃料、给水以及旁路系统共同调节。在任何控制模式下，只要给水主控从自动切换为手动，则机组的控制模式都将强制切换为基本模式控制。
4. 炉跟机方式（BF）
1) 控制策略：锅炉主控自动，调节主汽压力；汽机主控调节机组功率，可以自动也可以手动。主汽压力设定值接受滑压曲线设定，锅炉主控根据实际主汽压力和主汽压力设定值的偏差进行调节。
2) 当汽机主控在手动时，机组功率通过操作员手动调节或由DEH自动调节；可称之为BF1方式。适用范围：锅炉运行正常，汽机部分设备工作异常或机组负荷受到限制。
3) 当汽机主控在自动时，可称之为协调的炉跟机方式BF2。此时锅炉主控和汽机主控同时接受目标负荷的前馈信号，机组功率由汽机调节，目标负荷由操作员手动给定。适用范围：锅炉汽机都运行正常，需要机组参与调峰运行。
