綏中模擬量控制系統(tǒng)

1、模擬量控制系統(tǒng) (MCS) 說明本機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)的鍋爐控制部分，基本上按照深圳東方鍋爐控制有限公司提供的控制原理圖設(shè)計(jì)，其中個(gè)別地方根據(jù)綏中電廠的設(shè)備配置作了改動(dòng)。本說明對(duì)國(guó)華綏中電廠1000MW超超臨界機(jī)組模擬量控制的主要控制系統(tǒng)給了文字說明，有些特別簡(jiǎn)單的單回路控制系統(tǒng)，由于數(shù)量較多且控制原理簡(jiǎn)單而類同，所以文字說明從略。1.1 機(jī)爐協(xié)調(diào)控制負(fù)荷控制有以下四種方式， 每種方式根據(jù)汽機(jī)主控和鍋爐主控回路確定。協(xié)調(diào)控制方式是最高自動(dòng)化水平的負(fù)荷控制。負(fù)荷指令同時(shí)送到鍋爐主控和汽機(jī)主控，功率偏差被控制在最小。協(xié)調(diào)控制方式(CCS)當(dāng)鍋爐主控和汽機(jī)主控都在在自動(dòng)時(shí)采用這種方式。在協(xié)調(diào)方式下，鍋

2、爐和汽機(jī)并行操作 。在這種方式下鍋爐控制汽機(jī)入口蒸汽壓力，汽機(jī)控制功率，兩者相互影響。因此，負(fù)荷變化過程先于鍋爐指令信號(hào)，同時(shí)壓力變化過程修正調(diào)節(jié)閥位置。鍋爐跟隨方式(BF)當(dāng)汽機(jī)主控在手動(dòng)，鍋爐主控在自動(dòng)時(shí)采用這種方式。在這種方式下，鍋爐控制汽機(jī)入口蒸汽壓力，同時(shí)汽機(jī)調(diào)門采用手動(dòng)調(diào)節(jié)功率。在這種方式下，主汽壓力偏差與調(diào)節(jié)級(jí)壓力產(chǎn)生汽機(jī)能量信號(hào)的前饋共同產(chǎn)生鍋爐主控信號(hào)去風(fēng)和燃料和水回路。汽機(jī)跟隨方式(TF)當(dāng)汽機(jī)主控在自動(dòng)，鍋爐主控在手動(dòng)時(shí)采用這種方式。在這種操作方式下，汽機(jī)控制汽機(jī)入口蒸汽壓力，通過調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒率來獲得期望的負(fù)荷。操作員在鍋爐主控上手動(dòng)設(shè)定燃料和風(fēng)和水指令，改變鍋爐能量水

3、平。手動(dòng)方式(BASE)汽機(jī)主控在手動(dòng)和鍋爐主控在手動(dòng)時(shí)采用這種操作方式。在這種方式下鍋爐和汽機(jī)單獨(dú)操作，由操作員負(fù)責(zé)控制負(fù)荷和壓力。1.2 機(jī)組主控目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定:在機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式下，機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷可以由運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定，也可以接受中調(diào)來的負(fù)荷指令(AGC)信號(hào)。如果機(jī)組不在機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式下，目標(biāo)負(fù)荷跟蹤實(shí)際的負(fù)荷信號(hào)。在不接受中調(diào)指令時(shí)，目標(biāo)負(fù)荷可在機(jī)爐協(xié)調(diào)畫面的目標(biāo)負(fù)荷設(shè)定區(qū)設(shè)定，也可以在該畫面上投入 ADS 方式接受中調(diào)來的指令。負(fù)荷變化率設(shè)定:為了防止目標(biāo)負(fù)荷出現(xiàn)階躍變化對(duì)控制系統(tǒng)的沖擊，控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了負(fù)荷變化率限制。負(fù)荷變化率可以手動(dòng)設(shè)定，也可以自動(dòng)設(shè)定。在自動(dòng)方式時(shí)，根據(jù)機(jī)組

4、給定負(fù)荷自動(dòng)給出機(jī)組的負(fù)荷變化率。在手動(dòng)方式時(shí)，負(fù)荷變化率可在機(jī)爐協(xié)調(diào)畫面的負(fù)荷變化率設(shè)定區(qū)設(shè)定。頻率偏置頻率偏差信號(hào)加到機(jī)組給定負(fù)荷回路，以便和DEH的一次調(diào)頻功能相適應(yīng)。一次調(diào)頻功能有一個(gè)不靈敏區(qū)(2rpm)。頻率偏置只有在 CCS方式才能起作用。另外加入了主汽壓力設(shè)定值對(duì)機(jī)組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的積極程度進(jìn)行干預(yù)。為了防止對(duì)鍋爐輸入控制指令的影響以及為了保證鍋爐在安全范圍之內(nèi)運(yùn)行，頻率偏置回路還設(shè)計(jì)了最大、最小限制回路和速率限制功能。211rpm60MW-60MW-2-11rpm機(jī)組負(fù)荷上限、下限設(shè)計(jì)了機(jī)組負(fù)荷的上限和下限，只有在CCS方式才可由運(yùn)行人員設(shè)定機(jī)組負(fù)荷的上限和下限，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷

5、經(jīng)上限和下限限制后形成機(jī)組給定負(fù)荷指令。機(jī)組負(fù)荷禁增、禁降設(shè)計(jì)機(jī)組負(fù)荷的禁增禁降功能是為了維持機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行并作為機(jī)組控制系統(tǒng)的保護(hù)手段之一。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在 CCS方式時(shí)，某些重要的子控制回路如汽機(jī)調(diào)門、給水、燃料或風(fēng)量達(dá)到其控制范圍的邊界狀態(tài)，機(jī)組將不能連續(xù)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)機(jī)組禁增或禁降條件時(shí)，相應(yīng)方向的負(fù)荷變化率將強(qiáng)制切換到零，這時(shí)機(jī)組負(fù)荷只允許單方向變化。如果相應(yīng)的重要子控制回路重新回到控制范圍，該項(xiàng)限制不起作用。1.3 汽機(jī)主控機(jī)組運(yùn)行在 CCS方式下時(shí)，汽機(jī)主控接受機(jī)組主控系統(tǒng)來的機(jī)組給定負(fù)荷信號(hào)控制發(fā)電機(jī)有功功率和采用主蒸汽壓力偏差校正實(shí)際負(fù)荷，并對(duì)汽機(jī)調(diào)門給出某種限制，所以機(jī)組實(shí)

6、際負(fù)荷兼顧給定負(fù)荷和主汽壓力偏差。在TF方式下，汽機(jī)主控根據(jù)主汽主汽壓力偏差形成。汽機(jī)主控不在自動(dòng)時(shí)，當(dāng)在DEH方式時(shí)，汽機(jī)主控輸出跟蹤調(diào)節(jié)器設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)DEH在CCS控制方式時(shí)，汽機(jī)主控由運(yùn)行人員手動(dòng)操作。1.4 鍋爐主控鍋爐輸入指令信號(hào)在 CCS方式下由機(jī)組給定負(fù)荷信號(hào)和主蒸汽壓力校正信號(hào)組合形成，在BF方式下由機(jī)組實(shí)際負(fù)荷信號(hào)和主蒸汽壓力校正信號(hào)組合形成。當(dāng)發(fā)生機(jī)組RUN BACK工況時(shí)，鍋爐輸入指令信號(hào)將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的RUN BACK目標(biāo)值和RUN BACK速率強(qiáng)制下降。鍋爐主控在給水手動(dòng)時(shí)，鍋爐輸入指令跟蹤給水流量信號(hào)（轉(zhuǎn)換成）。1.5 主蒸汽壓力控制自動(dòng)給出主蒸汽壓力的滑壓設(shè)定值：a

7、) 在CCS方式下根據(jù)機(jī)組負(fù)荷指令信號(hào)b) 在非CCS方式下根據(jù)鍋爐輸入指令信號(hào)也可以切換到定壓方式，可以由運(yùn)行人員改變主蒸汽壓力設(shè)定值。建議在滑壓偏置小于0.5MPa時(shí)投入滑壓控制。定壓方式只是在剛投入壓力自動(dòng)時(shí)實(shí)際壓力與滑壓設(shè)定偏差過大時(shí)防止有擾動(dòng)的一種手段，機(jī)組正常運(yùn)行建議投入滑壓方式。在主蒸汽壓力設(shè)定值回路中設(shè)計(jì)了一個(gè)相應(yīng)于鍋爐時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，這是由于鍋爐時(shí)間常數(shù)的影響，使得當(dāng)鍋爐輸入指令變化時(shí)主蒸汽壓力的響應(yīng)有一個(gè)滯后?；瑝呵€：1.6 濕態(tài)/干態(tài)切換作為超臨界鍋爐的特點(diǎn)，有兩種運(yùn)行方式。它們的分界點(diǎn)大約在鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量等于鍋爐最小給水流量的工況點(diǎn)上。如果鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量小

8、于鍋爐最小給水流量，即稱為“濕態(tài)方式”， 如果鍋爐產(chǎn)生的蒸汽流量大于鍋爐最小給水流量，即稱為“干態(tài)方式”。濕態(tài)運(yùn)行方式可以被看作一個(gè)汽包鍋爐。當(dāng)然，隨著鍋爐運(yùn)行方式的不同，控制策略也會(huì)不同。大體上，可以根據(jù)機(jī)組負(fù)荷指令來判斷鍋爐運(yùn)行方式的切換。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于290MW且爐水循環(huán)泵停止或一級(jí)旁路閥關(guān)時(shí)可認(rèn)為轉(zhuǎn)為干態(tài)；機(jī)組負(fù)荷小于250MW時(shí)認(rèn)為濕態(tài)。當(dāng)鍋爐由濕態(tài)方式切換到干態(tài)方式時(shí)，汽水分離器儲(chǔ)水箱液位也被用作一個(gè)切換條件。1.7 RUN BACKRUN BACK（RB）功能設(shè)計(jì)用在下述工況上：如果在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)鍋爐或汽機(jī)重要輔機(jī)事故跳閘的工況,鍋爐輸入指令將會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的速率快速下降，

9、下降速率根據(jù)跳閘輔機(jī)的種類不同而有所不同。如果不作上述處理，機(jī)組將不能繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐輸入指令將一直下降到剩余運(yùn)行輔機(jī)所能允許的負(fù)荷水平為止。為了達(dá)到鍋爐輸入指令快速下降的目的，鍋爐側(cè)的相應(yīng)子控制回路均應(yīng)在自動(dòng)控制方式，這些子控制回路包括給水、燃料量、送風(fēng)和爐膛壓力。此外，機(jī)組運(yùn)行方式自動(dòng)轉(zhuǎn)到機(jī)跟爐（TF）方式，壓力設(shè)定自動(dòng)轉(zhuǎn)為滑壓方式。RB 發(fā)生后，鍋爐輸入指令將在鍋爐輸入方式下以預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)值和變化率來減少，這時(shí)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式將退出。本工程現(xiàn)在設(shè)計(jì)的 RB 考慮了以下輔機(jī)：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、和給水泵、磨煤機(jī)。送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)的 RB 速率為 50/min；給水泵和一次風(fēng)

10、機(jī)的 RB 速率為 100/min。1.8 交叉限制功能所謂交叉限制功能，就是指在諸如給水、燃料和風(fēng)量的每個(gè)流量需求指令上加上一些限制，以確保這些參數(shù)之間的不平衡在任何工況下都不會(huì)超出最大允許的限值。這些功能只有在相應(yīng)的回路運(yùn)行在自動(dòng)方式下才有效。由燃料量給出給水流量指令的最大和最小限制由給水流量給出燃料量指令的最大限制由總風(fēng)量給出燃料量指令的最大限制由燃料量給出總風(fēng)量指令的最小限制2 給水控制2. 1 給水控制給水流量指令由鍋爐輸入指令（BID）產(chǎn)生給水流量指令受到總?cè)剂狭康慕徊嫦拗?，以保證調(diào)節(jié)過程產(chǎn)生的不平衡始終不超出規(guī)定限值，給水泵給水指令由實(shí)際給水流量和此指令的偏差產(chǎn)生。總給水流量在省

11、煤器入口測(cè)量（30LBA71CF101103）。過熱器噴水流量包含在省煤器入口給水流量中。在啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)給水控制系統(tǒng)在手動(dòng)，最小給水流量設(shè)定值跟蹤實(shí)際給水流量；當(dāng)給水控制系統(tǒng)在自動(dòng)時(shí)，最小給水流量設(shè)定值將按預(yù)定比率升到鍋爐最小給水流量(25%ECR)。以保護(hù)鍋爐受熱面。防止省煤器沸騰回路：因?yàn)檫@臺(tái)鍋爐為變壓運(yùn)行單元，當(dāng)減負(fù)荷時(shí)壓力從全壓（臨界壓力）狀態(tài)快速下降，省煤器流體溫度超過此壓力下的飽和溫度，省煤器里的流體有可能蒸發(fā)。 如果省煤器出口溫度高于“分離器儲(chǔ)水箱壓力下的飽和溫度邊際值(10)”，為了防止沸騰，需要增加給水流量來降低省煤器流體溫度。分離器儲(chǔ)水箱液位補(bǔ)償給水回路：在鍋爐循環(huán)操作（濕態(tài)

12、方式）下，鍋爐循環(huán)水流量的快速下降將對(duì)給水流量控制產(chǎn)生擾動(dòng)，給水流量有可能低于最小給水流量。因?yàn)殄仩t循環(huán)水流量是根據(jù)汽水分離器儲(chǔ)水箱水位來程控的，可以通過檢測(cè)汽水分離器儲(chǔ)水箱水位的變化來防止給水流量的下降，給給水流量指令增加補(bǔ)償。2. 2 鍋爐給水泵控制給水流量偏差信號(hào)進(jìn)行比例加積分作為調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速設(shè)定值，兩臺(tái)給水泵可以通過入口流量來平衡兩個(gè)泵的出力。2. 3 給水泵最小流量控制根據(jù)每臺(tái)給水泵的入口流量來控制通過每臺(tái)泵的最小給水流量，這是為了確保泵的安全運(yùn)行。給水泵的出口給水壓力送到函數(shù)發(fā)生器，在控制回路中，有兩個(gè)函數(shù)發(fā)生器，與出口流量經(jīng)減法和除法后形成最后的最小流量閥開度指令。3 汽水分離器

13、控制3. 1 汽水分離器液位控制汽水分離器液位控制的目的就是通過鍋爐再循環(huán)水流量調(diào)節(jié)閥（360）、儲(chǔ)水箱液位調(diào)節(jié)閥（361）來維持分離器儲(chǔ)水箱的液位低于要求值。3. 2 鍋爐再循環(huán)水流量控制鍋爐再循環(huán)水流量控制的目的，就是通過將鍋爐在濕態(tài)運(yùn)行期間所產(chǎn)生的疏水再循環(huán)，達(dá)到回收熱量和提高鍋爐效率的效果。鍋爐再循環(huán)水流量的設(shè)定值根據(jù)分離器儲(chǔ)水箱液位經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出。當(dāng)鍋爐再循環(huán)泵停止時(shí)，360 閥被強(qiáng)制關(guān)閉。液位與流量的函數(shù)關(guān)系：東方鍋爐提供的啟動(dòng)方式以適應(yīng)汽泵啟動(dòng)1、過程給水（%BMCR）鍋爐上水（%BMCR）BCP出口（%BMCR）最小流量（%BMCR）361閥（%BMCR）產(chǎn)汽量（%BMCR）

14、狀態(tài)1252500250冷態(tài)開式清洗21325142130冷態(tài)循環(huán)清洗31325142130點(diǎn)火,BCP及過冷管路開41325142121產(chǎn)汽,BCP及過冷管路開5132514285BCP及過冷管路開6132514267BCP及過冷管路開7132514249BCP及過冷管路開81325142211BCP及過冷管路開91325142013361閥關(guān),BCP及過冷管路開101425132014361閥關(guān),BCP及過冷管路開111725102017361閥關(guān),BCP及過冷管路開12202572020361閥關(guān),BCP及過冷管路CP及過冷管路關(guān),轉(zhuǎn)直流3 361 的控制儲(chǔ)水箱

15、液位調(diào)節(jié)閥（361）是根據(jù)汽水分離器儲(chǔ)水箱液位的函數(shù)程控制來控制的。為每一個(gè)液位調(diào)節(jié)閥單獨(dú)配備了函數(shù)發(fā)生器，這三個(gè)調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)用在不同的汽水分離器儲(chǔ)水箱水位范圍。函數(shù)發(fā)生器參數(shù)設(shè)置為在分離器疏水調(diào)節(jié)閥A 打開后才能開啟分離器疏水調(diào)節(jié)閥B 和C。根據(jù)液位的程控函數(shù)（取兩個(gè)函數(shù)最大值）：三個(gè)361閥函數(shù)曲線4 燃料控制4. 1 燃料量指令4. 1. 1 總?cè)剂狭靠刂迫剂狭靠刂频哪康木褪强刂瓶側(cè)剂狭恳詽M足當(dāng)前鍋爐輸入的需求?？?cè)剂狭坑蓛煞N燃料流量組成（煤和輕油）。4. 1. 2 總?cè)剂狭恐噶羁側(cè)剂狭恐噶钍歉鶕?jù)不同的啟動(dòng)方式所要求的鍋爐輸入指令產(chǎn)生的。給水/燃料比率指令加在總?cè)剂狭恐噶钌稀Ｍ瑫r(shí)考慮了交叉

16、限制功能和再熱器保護(hù)功能。主燃料煤的實(shí)際發(fā)熱值可能有所改變，而鍋爐的吸熱條件取決于燃料的種類和燃燒器所在的層位置。為了對(duì)這種情況進(jìn)行補(bǔ)償，把水燃比偏置控制（WFR）指令加在總?cè)剂狭恐噶钌稀Ａ硗?，為了改進(jìn)鍋爐在升降負(fù)荷的響應(yīng)速度，加進(jìn)燃料 BIR（BIR-FF）作為前饋信號(hào)。4. 1. 3 交叉限制功能確保不平衡始終不超出規(guī)定限值 由于總給水量不足而引起的燃料量指令減少 由于總風(fēng)量不足而引起的燃料量指令減少4. 1. 4 再熱器保護(hù)功能當(dāng)進(jìn)入再熱器的蒸汽通道還沒建立時(shí),燃料量指令必須低于限制值（<80t折合成煤）。4. 2 水/燃比控制水燃比控制（WFR）指令是通過下述方法產(chǎn)生的。4. 2

17、. 1 升溫控制(分離器入口流體溫度控制)機(jī)組在常溫/冷態(tài)方式啟動(dòng)時(shí)，在主蒸汽壓力8.7MPa 和一只油燃燒器閥門打開時(shí)如果水燃料比主控在自動(dòng)，汽水分離器入口流體溫度升溫控制啟動(dòng)。當(dāng)2對(duì)油燃燒器投運(yùn)和主蒸汽壓力達(dá)到9.6Mpa時(shí)，升溫控制結(jié)束。4. 2. 2 爐膛煙氣溫度控制在啟動(dòng)時(shí)為了防止燃料過量使再熱蒸汽管超溫，要監(jiān)視爐膛出口煙氣溫度。當(dāng)爐膛出口煙氣溫度超過最大設(shè)定值，燃燒率指令將按比例控制。汽機(jī)進(jìn)汽后對(duì)爐膛出口煙氣溫度的限制取消。4. 2. 3 當(dāng)鍋爐處于濕態(tài)運(yùn)行方式，負(fù)荷大于150MW時(shí)，主蒸汽壓力由燃料量控制（和汽包鍋爐相同）。因此，在這種情況下，是通過調(diào)整給水/燃料比率指令來控制主

18、蒸汽壓力。4. 2. 4 當(dāng)鍋爐處于干態(tài)運(yùn)行方式時(shí)，調(diào)整給水/燃料比率指令，以補(bǔ)償煤的實(shí)際發(fā)熱值的改變和鍋爐上述變化。在這種情況下，給水/燃料比率指令控制屏式過熱器出口溫度度。最終結(jié)果是，主蒸汽溫度控制可以始終處于最佳位置（也就是說，當(dāng)超過一定負(fù)荷時(shí)，噴水處在穩(wěn)定狀態(tài)條件下），以快速響應(yīng)溫度擾動(dòng)。此外，為了保護(hù)鍋爐，必須把過熱度控制在適當(dāng)?shù)脑O(shè)定點(diǎn)上。為了協(xié)助主蒸汽溫度的控制，還把每一部分的溫度偏差加起來作為比例控制信號(hào)。4. 2. 5 水燃料比偏置補(bǔ)償通過減少/增加燃料偏置來控制分離器入口過熱度，根據(jù)分離器儲(chǔ)水箱壓力和分離器入口流體溫度設(shè)定的分離器入口溫度上限/下限偏差加到水燃料比偏置，使分離

19、器出口過熱度小于規(guī)定值。在循環(huán)操作時(shí)（濕態(tài)方式），因?yàn)椴恍枰刂七^熱度，燃料偏置取消。在負(fù)荷不變化時(shí)，此偏置僅由BID調(diào)整。4. 2. 6 頂棚出口過熱度控制頂棚出口過熱度設(shè)定值根據(jù)汽水分離器儲(chǔ)水箱壓力設(shè)置，并與實(shí)際頂棚出口溫度比較，當(dāng)測(cè)量值比設(shè)定值高時(shí)，水燃料比加一減少偏置，控制金屬溫度上升。MWD>600MW時(shí)這一偏置取消。過熱度控制僅加到水燃料比壓力控制偏置和溫度控制偏置，限制分離器入口過熱度控制和頂棚出口過熱度控制的總量小于±6 t/h。各級(jí)過熱器不同負(fù)荷下的汽溫：?jiǎn)挝籅MCRBRLTHA75%50%40%30%THATHATHATHA頂棚進(jìn)口溫度42442342339

20、3358346370包墻出口溫度431431431403377369403低過進(jìn)口溫度431431431403377369403低過出口溫度464462461434410409437屏過進(jìn)口溫度454452451423395391414屏過出口溫度554553553545548556573高過進(jìn)口溫度532531531519514520534高過出口溫度605605605605605605605 4. 4 給煤機(jī)控制4. 4. 1 總煤量指令總煤量指令是由總?cè)剂狭恐噶顪p去實(shí)際燃油流量得出的。4. 4. 2 給煤機(jī)主控總煤量指令和實(shí)際測(cè)量的總給煤量比較，然后分配給每臺(tái)給煤機(jī)作為每臺(tái)給煤機(jī)的給煤量

21、指令。當(dāng)給煤機(jī)主控在手動(dòng)操作方式時(shí)，可以通過對(duì)給煤機(jī)主控的手動(dòng)增減實(shí)現(xiàn)對(duì)所有給煤機(jī)給煤量的同時(shí)等量增減。4. 4. 3 總煤量調(diào)節(jié)器增益自動(dòng)修正設(shè)計(jì)了根據(jù)投入自動(dòng)的給煤機(jī)臺(tái)數(shù)自動(dòng)修正總煤量調(diào)節(jié)器控制增益的功能。4. 4. 4 給煤機(jī)給煤量控制每臺(tái)給煤機(jī)設(shè)計(jì)了單獨(dú)的給煤量操作器。也可以通過單獨(dú)設(shè)定偏置對(duì)每臺(tái)給煤機(jī)給煤量進(jìn)行調(diào)整。4. 4. 5 燃煤發(fā)熱值校正由于燃煤中所含水分的不同或者煤種的不同，單位重量的燃煤發(fā)熱值可能變化很大。由于給水/燃料比率是鍋爐控制的一個(gè)主要過程變量，它的輸出直接調(diào)整總?cè)剂狭恐噶?，所以小范圍的燃煤發(fā)熱量變化會(huì)通過給水/燃料比率得到校正。然而當(dāng)燃煤發(fā)熱值變化很大時(shí)，將會(huì)導(dǎo)

22、致給水/燃料比率偏離它所需要的靜態(tài)特性，從而引起對(duì)主蒸汽溫度或主蒸汽壓力控制所需的控制裕量變得緊張。當(dāng)然，如果給水/燃料比率在穩(wěn)定工況下偏離它的期望值，也可以手動(dòng)修正燃煤的發(fā)熱值。5 磨煤機(jī)控制5. 1 磨煤機(jī)一次風(fēng)量控制每臺(tái)磨煤機(jī)都設(shè)計(jì)有一次風(fēng)量控制，以便將磨制好的煤粉輸送到爐膛，并且維持每個(gè)煤粉燃燒器都有適當(dāng)?shù)拿?風(fēng)比例。一次風(fēng)量的設(shè)定值由磨煤機(jī)的給煤率經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出，同時(shí)給運(yùn)行人員提供了對(duì)一次風(fēng)量設(shè)定值進(jìn)行偏置的手段。采用熱風(fēng)擋板控制一次風(fēng)流量，因?yàn)闊犸L(fēng)的體積比冷風(fēng)的體積要大。給煤指令和一次風(fēng)量之間的關(guān)系如下圖所示。曲線2是最終曲線。5. 2 磨煤機(jī)出口溫度控制每臺(tái)磨煤機(jī)都設(shè)計(jì)有出口溫

23、度控制，以便維持磨煤機(jī)的出口溫度為設(shè)定值。該設(shè)定值由運(yùn)行人員手動(dòng)給出。采用冷風(fēng)擋板控制磨煤機(jī)的出口溫度。冷風(fēng)擋板的控制指令送給熱風(fēng)擋板控制回路作為前饋信號(hào)，同時(shí)。如果磨煤機(jī)出口溫度大于設(shè)定值，冷風(fēng)擋板將開大而熱風(fēng)擋板將關(guān)小。6 送風(fēng)量和爐膛壓力控制6. 1 送風(fēng)量控制鍋爐燃燒所需要的總風(fēng)量是通過調(diào)節(jié)兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉來控制。對(duì)動(dòng)葉角度控制的輸出是基于總風(fēng)量指令（AFD）。總風(fēng)量指令根據(jù)燃料量指令（FRD）的函數(shù)和風(fēng)量 BIR 指令（BIR-AF）相加形成，并通過煙氣含氧量的校正以確保完全燃燒?？傦L(fēng)量指令與總?cè)剂狭拷徊嫦拗疲苑乐範(fàn)t膛中燃料量多于風(fēng)量的情況發(fā)生。兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)都投入自動(dòng)時(shí)，動(dòng)平衡回路根據(jù)

24、兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電流的偏差設(shè)定自動(dòng)調(diào)整衡兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力。6. 2 爐膛壓力控制爐膛壓力是通過調(diào)節(jié)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)靜葉來控制。送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉指令被用來作為前饋信號(hào)以提高在負(fù)荷變化時(shí)的響應(yīng)。如果出現(xiàn)爐膛壓力波動(dòng)很大的工況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地采取適當(dāng)?shù)某Y控制。若發(fā)生主燃料跳閘（MFT），引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉指令會(huì)根據(jù)MFT 前機(jī)組負(fù)荷的大小自動(dòng)減少一定值，以防止可能由于爐膛送風(fēng)量的突然減少和燃料量的失去而導(dǎo)致的爐膛內(nèi)爆。當(dāng)風(fēng)機(jī)電流超出額定電流時(shí)時(shí)，方向閉鎖功能還防止引風(fēng)機(jī)靜葉指令的增加，以避免引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)過流。兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)都投入自動(dòng)時(shí)，動(dòng)平衡回路根據(jù)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電流的偏差設(shè)定自動(dòng)調(diào)整兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的出力。當(dāng)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)均停止時(shí)，引風(fēng)機(jī)入口擋板強(qiáng)制

25、打開以便鍋爐自然通風(fēng)。為了只有一臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，這時(shí)未運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)入口擋板將強(qiáng)制關(guān)閉。7 一次風(fēng)壓力控制一次風(fēng)是從一次風(fēng)機(jī)送到磨煤機(jī)里去的，它被用來：將磨煤機(jī)里的煤粉輸送到爐膛里干燥煤粉作為噴燃器里的燃燒風(fēng)一次風(fēng)機(jī)出口的一部分風(fēng)經(jīng)過空氣預(yù)熱器變成熱風(fēng)，另一部分旁路空氣預(yù)熱器成為冷風(fēng)。熱風(fēng)和冷風(fēng)在在每臺(tái)磨煤機(jī)的入口混合。通過每臺(tái)磨煤機(jī)的一次風(fēng)量由熱風(fēng)擋板和冷風(fēng)擋板調(diào)節(jié)。為了使一次風(fēng)量的控制更加有效，需要通過一次風(fēng)機(jī)入口擋板將空氣預(yù)熱器出口的熱一次風(fēng)壓力控制在適當(dāng)?shù)脑O(shè)定值上。熱一次風(fēng)壓力設(shè)定值的產(chǎn)生運(yùn)行人員手動(dòng)設(shè)定。兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)都投入自動(dòng)時(shí)，動(dòng)平衡回路根據(jù)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電流的偏差設(shè)定自動(dòng)調(diào)整衡兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的

26、出力。為了防止當(dāng)只有一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)一次風(fēng)從未運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)泄漏，這時(shí)未運(yùn)行的一次風(fēng)機(jī)入口擋板將強(qiáng)制關(guān)閉。8 主蒸汽溫度控制精確并穩(wěn)定地控制主蒸汽溫度對(duì)最大限度地提高蒸汽循環(huán)效率是非常重要的。通過下列控制可達(dá)到上述目標(biāo)：給水/燃料比率的控制過熱器噴水控制（2級(jí)）主蒸汽溫度基本上取決于給水/燃料比率。然而，過熱器噴水控制也是必需的，特別是對(duì)于瞬態(tài)工況（例如在負(fù)荷變化期間），因?yàn)槠漤憫?yīng)要比給水/燃料比率的控制快得多。以防備下列嚴(yán)峻的工況： 在汽水分離器、水冷壁和每個(gè)過熱器上較大的溫度變化 因?yàn)槊悍N的改變而引起的過熱器特性變化8. 1 一級(jí)過熱器噴水控制當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，燃料量的變化導(dǎo)致鍋爐出口煙溫和

27、煙氣流速發(fā)生變化，影響爐膛內(nèi)輻射傳熱量和煙道內(nèi)對(duì)流傳熱量的變化，一、二級(jí)過熱器分別為屏式和對(duì)流式過熱器，這兩種過熱器的溫度特性相反，如當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，前者出口溫度將下降，而后者則上升，此時(shí)若減少一級(jí)減溫器的噴水流量將直接惡化二級(jí)噴水減溫的調(diào)節(jié)能力，可能導(dǎo)致二級(jí)過熱器出口溫度超溫，因此一級(jí)減溫控制使用 PID 調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)一級(jí)減溫器前后溫差。設(shè)定值是根據(jù)機(jī)組給定負(fù)荷信號(hào)經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的，設(shè)定值與一級(jí)減溫器前后溫差進(jìn)行比較。機(jī)組負(fù)荷做微分前饋信號(hào)。設(shè)計(jì)了防止蒸汽飽和的保護(hù)功能，以防止由于一級(jí)噴水調(diào)節(jié)閥開度過大而引起減溫器出口溫度低于蒸汽飽和點(diǎn)以下的情況發(fā)生。在主燃料跳閘情況下，一級(jí)噴水調(diào)節(jié)閥被強(qiáng)制

28、關(guān)閉。BMCRBRLTHA75%50%40%30%低過出口溫度464462461434410409437屏過進(jìn)口溫度454452451423395391414一級(jí)減溫器前后溫差設(shè)定函數(shù)8. 2 二級(jí)過熱器噴水控制主蒸汽溫度控制使用PID 調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)。主蒸汽溫度設(shè)定值是根據(jù)機(jī)組給定負(fù)荷信號(hào)經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的，并可由運(yùn)行人員手動(dòng)偏置。設(shè)定值與末級(jí)過熱器出口溫度的測(cè)量值進(jìn)行比較。當(dāng)減溫水閥動(dòng)作時(shí)，二級(jí)過熱器入口的蒸汽溫度變化很快，而出口溫度變化很慢(存在純遲延)，為了改善調(diào)節(jié)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，所以再加上減溫器出口溫度導(dǎo)前信號(hào)作為雙回路的汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。并引入機(jī)組負(fù)荷微分前饋信號(hào)和燃料量微分前饋信號(hào)以改

29、善煙氣側(cè)擾動(dòng)下控制系統(tǒng)的響應(yīng)。9 再熱蒸汽溫度控制精確并穩(wěn)定地控制再熱蒸汽溫度對(duì)最大限度地提高蒸汽循環(huán)效率是非常重要的。通過下列控制可達(dá)到上述目標(biāo)：過熱器/再熱器出口煙氣分配擋板控制再熱器噴水控制9. 1 過熱器/再熱器出口煙氣分配擋板控制再熱蒸汽溫度設(shè)定值是根據(jù)機(jī)組給定負(fù)荷信號(hào)經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的，還提供一個(gè)供運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)整的設(shè)定值偏置功能。測(cè)量出的再熱器出口溫度與設(shè)定值進(jìn)行比較，測(cè)量值與設(shè)定值之間的偏差經(jīng)過過程增益補(bǔ)償回路送到PI 調(diào)節(jié)器。機(jī)組負(fù)荷微分信號(hào)作為前饋信號(hào)加在PI 調(diào)節(jié)器輸出。每側(cè)的過熱器和再熱器煙氣擋板使用同一個(gè)操作器，它們是互相聯(lián)動(dòng)的。9. 2 再熱器噴水控制再熱蒸汽溫度調(diào)

30、節(jié)器通過首先調(diào)整 SH/RH 旁通煙道的煙氣分配，其次再調(diào)節(jié)再熱器噴水調(diào)節(jié)閥，使得再熱蒸汽溫度維持在運(yùn)行人員可調(diào)整的設(shè)定值上。再熱器噴水調(diào)節(jié)閥只是在過熱器和再熱器旁通煙道擋板控制進(jìn)入飽和（也就是說不能再有效地控制再熱蒸汽溫度）時(shí)才被打開。正因?yàn)槿绱耍贌崞鲊娝{(diào)節(jié)閥的設(shè)定值為正常的設(shè)定值再加上一個(gè)5。設(shè)計(jì)了防止蒸汽飽和的保護(hù)功能，以防止由于再熱器噴水調(diào)節(jié)閥開度過大而引起減溫器出口溫度低于蒸汽飽和點(diǎn)以下的情況發(fā)生。在主燃料跳閘情況下，再熱器噴水調(diào)節(jié)閥被強(qiáng)制關(guān)閉。10 風(fēng)箱擋板控制10. 1 燃盡風(fēng)擋板控制燃盡風(fēng)實(shí)現(xiàn)減少NOX的兩步燃燒。燃盡風(fēng)入口風(fēng)量設(shè)定回路燃盡風(fēng)量占風(fēng)量指令(AFD)的比例從機(jī)

31、組主控（BID)的函數(shù)得出。比率可以在內(nèi)部微調(diào)。 燃盡風(fēng)入口擋板控制四個(gè)燃盡風(fēng)入口擋板開指令由從燃盡風(fēng)風(fēng)量設(shè)定和燃盡風(fēng)風(fēng)量偏差經(jīng)PI 控制得出。當(dāng)兩側(cè)氧量有偏差時(shí)，控制輸出正負(fù)到固定端和擴(kuò)建端燃盡風(fēng)擋板，平衡兩側(cè)氧量偏差。10. 2 燃燒器二次風(fēng)擋板控制東方鍋爐提供二次風(fēng)控制曲線。根據(jù)其他項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，建議在磨煤機(jī)出力達(dá)到50額定出力后，再投入自動(dòng)，之前采用手動(dòng)控制，二次風(fēng)控制曲線參考如下：項(xiàng) 目單位前墻后墻上層X磨煤機(jī)出力%01000100Y擋板開度%5010050100中層X磨煤機(jī)出力%01000100Y擋板開度%3010030100下層X磨煤機(jī)出力%01000100Y擋板開度%3095309510. 3 燃燒器中心風(fēng)擋板控制燃燒器中心風(fēng)