送引風機MCS設(shè)計說明

1、課程實驗總結(jié)報告實驗名稱:送引風機MCS設(shè)計說明課程名稱:專業(yè)綜合實踐：大型火電機組熱控系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)（2）1.引言超臨界機組鍋爐調(diào)節(jié)控制系簡稱MCS。MCS是模擬量控制系統(tǒng)，其中也包括協(xié)調(diào)控制，和一些重要的控制；其他的還有SCS-順控系統(tǒng)，包括鍋爐側(cè)和汽機側(cè)，分別稱為BSCS和TSCS；FSSS-爐膛安全監(jiān)測系統(tǒng)，ECS-電氣控制系統(tǒng)；MEH-小機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)和DEH-主機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)；這里面最重要的就是MCS其中CCS-協(xié)調(diào)控制部分和FSSS中的MFT-主燃料跳閘控制以及DEH最重要。2鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)MCS的基本技術(shù)要求超臨界鍋爐與亞臨界汽包鍋爐在自動控制方面有所不同，其實質(zhì)是直流鍋爐與

2、汽包鍋爐之間的差別，因為超臨界鍋爐必須是直流鍋爐；直流爐與汽包爐在運行原理及特性上有較大差別，因此自控設(shè)計人員要了解超臨界鍋爐的設(shè)計特點，在軟件設(shè)計中將直流鍋爐特點以量化加以貫徹。在汽包鍋爐中給水流量的變化，僅影響汽包水位，而在燃料量變化時又僅僅改變蒸汽壓力和流量，因此鍋爐給水量、燃料量、汽溫控制等都是相對獨立的，亦即：給水一水位；燃料一產(chǎn)汽量及汽壓；噴水一汽溫。在直流鍋爐中，由于沒有汽包，蒸發(fā)與過熱受熱面之間沒有固定的分界線，當給水量或燃料量變化時都會引起蒸發(fā)量、汽溫和汽壓的同步變化，相互有牽制，關(guān)系密切，這樣給控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)整增加了靈活性，也增添了復雜性。不過，如果掌握了直流鍋爐的運行

3、特性及控制經(jīng)驗，對超臨界鍋爐的自控也就不成為難題，現(xiàn)有的自控設(shè)計理念和先進的裝備，已足夠滿足要求。隨著超臨界機組蒸汽壓力的升高，直流鍋爐中間點汽溫（通常取啟動分離器出口汽溫）和過熱器出口汽溫控制點的溫度變動慣性增加（亦即比熱增加），時間常數(shù)和延遲時間相應(yīng)增大，在燃料或給水量擾動時，超臨界或超臨界鍋爐的蒸汽溫度變化具有更大慣性。在超臨界機組起動和低負荷運行期間，必須投入啟動旁路系統(tǒng)，因此也增加了鍋爐起動系統(tǒng)對控制的要求。從以上幾點可知，超臨界鍋爐更難于控制，情況更復雜了一些。在規(guī)定的運行工況下，必須維持某些比例常數(shù)，而在變工況下必須使這些比例按一定規(guī)律變化，而在啟動和低負荷時，要求更大幅度地改變

4、這些比例，以得到寬范圍領(lǐng)域的自動控制。為此，必須設(shè)計更完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在啟動工況更多的采用變參數(shù)變定值技術(shù)，所有控制功能應(yīng)在前饋技術(shù)的基礎(chǔ)上完成，并連續(xù)地校正控制系統(tǒng)的增、人益?？傊R界機組與相同容量的亞臨界汽包爐相比，自動化系統(tǒng)的規(guī)模，即所需的自動控制和儀表裝置大致相同，但超臨界鍋爐更為復雜一些，要求自控設(shè)計人員與鍋爐設(shè)計人員配合，了解直流鍋爐運行特點，運用更先進的控制理論和更完美的控制策略。3.MCS主要包括如下控制回路（1）啟動方式選擇（冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)）（2）機組主控（3）RUNBACK（4）RUN-UP/RUN-DOWN（5）磨煤機一次風機流量和溫度控制（6）煤量控制（7）給

5、水泵控制（8）一次風壓差（P）控制（9）暖爐油量和霧化介質(zhì)壓力控制（10）鍋爐風量控制（11）SOFA擋板控制（12）燃料/輔助風擋板控制（13）二次風量控制（14）爐膛壓力控制（15）給水指令（16）燃料/空氣量指令（17）分離器水位控制（18）一級噴水減溫控制（19）二級噴水減溫控制（20）再熱汽溫控制（噴水）（21）再熱汽溫控制（噴嘴擺動）4送風調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.1相關(guān)圖紙SPCS-3000控制策略管理5號站129130頁、135138頁4.2信號選擇采用二選均原則選取。二選均標準邏輯基本工作原理如下：二選均共有A、E兩個變送器信號。當信號均為好質(zhì)量時，上電缺省自動選擇平均值。然后自動超弛到手

6、動方式。在手動方式下，運行人員可以在畫面上通過MSDD任意選擇均值、A、E。當AE任意一個出現(xiàn)壞質(zhì)量時，自動超弛到自動方式，并選擇另一個好質(zhì)量信號的信號。當兩個信號均壞質(zhì)量時，送出報警信號，并切除自動調(diào)節(jié)。當A、E有壞質(zhì)量時，自動禁止MSDD手動方式，防止誤操作。原理細節(jié)請參考CAD邏輯。4.3風量補償送風調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)總風量?？傦L量包括：一次風量，二次風量，三次風量?？傦L量測量需要對以上風量進行溫度補償。4.3.1 一次風風量補償每臺磨的一次風量用磨入口一次風溫補償。補償公式如下：qmk.Pk,pf(t)其中f(t)址皿273,tnormal為一次風正常運行溫度(或標定溫度)。該公t273.1

7、5式根據(jù)一次風差壓計算風量，而風的溫度變化對差壓影響很大，故用溫度進行補償。說明：風量補償公式僅供參考，只有設(shè)計院提供差壓量程、原始補償公式，并經(jīng)過標定后才能使用。4.3.2二次風風量補償每層二次風箱二次風量用空預(yù)器出口二次風溫補償。補償公式如下：qmk.pk,pf(t)xnynac其中f（t）nOrmal,tnormal為二次風正常運行溫度（或標定溫度）。t273.15說明：風量補償公式僅供參考，只有設(shè)計院提供差壓量程、原始補償公式，并經(jīng)過標定后才能使用。4.3.3三次風（過燃風）風量補償每層過燃風風箱過燃風風量用A側(cè)空預(yù)器出口二次風溫補償。補償公式如下：qmkpk,pf（t）其中,f（t）

8、沁2735tnormal為對應(yīng)磨煤機熱風正常運行溫度（或標定t273.15溫度）。說明：風量補償公式僅供參考，只有設(shè)計院提供差壓量程、原始補償公式，并經(jīng)過標定后才能使用。4.4調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括兩部分：氧量校正調(diào)節(jié)器和總風量調(diào)節(jié)器?？傦L量調(diào)節(jié)器，接受爐主控指令，轉(zhuǎn)化為總風量定值。設(shè)計有風煤交叉限制回路，以滿足富風原則的需要，即加負荷時先加風量，減負荷時后減風量。通過調(diào)節(jié)A、B兩臺送風機動葉，改變總風量，初步保證風煤配比。采用二取均的A、B兩側(cè)空預(yù)器入口煙氣含氧量作為初步的氧量信號，鍋爐主控指令經(jīng)F（X）（分段線性功能塊）轉(zhuǎn)化為氧量定值，氧量偏差信號經(jīng)氧量校正調(diào)節(jié)器運算后，作為總風量校正系數(shù)，

9、對總風量進行校正，等效于對總風量定值校正。在氧量校正M/A站上，運行人員可以對氧量定值進行偏置調(diào)整。為平衡A、B送風機出力，在A側(cè)、B側(cè)送風機動葉M/A站上，均設(shè)有動葉指令偏置。PID的輸出加偏置，為B動葉的自動指令；PID的輸出減偏置，為A動葉的自動指令。當A、B動葉均自動時，運行人員可以通過動葉A、B指令偏置，分別調(diào)整A、B送風機的出力。當A、B送風機動葉均手動時，總風量調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動。調(diào)節(jié)器輸出跟蹤A、B送風機動葉手操器輸出的平均值。當A（或B）M/A站手動時，動葉偏置自動反向計算，跟蹤B（或A）手操器輸出與PID調(diào)節(jié)器輸出的偏差?？傦L量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過PID調(diào)節(jié)器跟蹤、M/A站偏置跟蹤、定值

10、跟蹤手段，實現(xiàn)了A、BM/A站手自動無擾切換。氧量校正調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動時，可通過氧量校正M/A站，對總風量進行手動校正。當總風量調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動時，氧量校正調(diào)節(jié)器跟蹤。氧量校正調(diào)節(jié)系統(tǒng)手自動無擾切換。氧量校正M/A站的輸出為風量校正值，范圍為0.851.15的校正系數(shù)，對總風量定值進行校正。4.5調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作4.5.1 氧量校正M/A站SP、PV、OUT說明（見5/138）氧量自動定值是負荷的函數(shù)，氧量定值偏置直接由運行人員在畫面上，通過氧量校正M/A站設(shè)定。SPBS:氧量定值偏置，單位：%量程：-55（暫定）。SP:由鍋爐主控指令折算的氧量定值。PV:實際氧量（空預(yù)器入口煙氣含氧量二取均），單位：%

11、量程：025（暫定）。4.5.2 A（B）送風機動葉M/A站SP、PV說明（見5/135）SP：總風量指令，單位：%量程：0100（暫定）。PV：氧量校正后的總風量（在氧量M/A站為手動時可通過氧量M/A站對總風量進行修正）。說明：1）在A、B送風機動葉M/A站均設(shè)有靜葉偏置，二者共同配合完成偏置功能；2）A（B）動葉手動時，動葉偏置自動跟蹤反向計算值，投切自動無擾切換。4.5.3 氧量校正切手動條件（見5/138）1）氧量測量品質(zhì)壞；2）氧量調(diào)節(jié)器入口偏差大；3）送風控制在手動。4.5.4 A、B送風機動葉切手動條件（見5/136）1）總風量壞質(zhì)量；2）總風量偏差大；3）RB；4）A（B）動

12、葉反饋壞質(zhì)量；5）A（B）動葉指令與閥位偏差大；6）A（B）送風機停；7）A（B）送風機喘振；8）A（B）送風機動葉故障；說明：RB期間，閉鎖二次風壓偏差大切手動。4.5.5 投自動步驟1）檢查總風量是否正常；2）檢查總風量是否偏差大；3）檢查A、B動葉閥位是否正常；4）檢查總風量定值、測量值是否平衡（即跟蹤）；5）A（或B）投自動，穩(wěn)定；6）投另一側(cè)自動，穩(wěn)定；7）調(diào)整偏置，平衡出力；8）根據(jù)需要氧量校正系數(shù)；9）檢查氧量定值是否跟蹤測量值；10）投氧量校正自動；11）根據(jù)運行需要，調(diào)整氧量偏置。說明：調(diào)節(jié)系統(tǒng)未經(jīng)熱工人員調(diào)試，禁止投入自動4.6基本參數(shù)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后，由調(diào)試方提供基本

13、參數(shù)表及調(diào)試報告5爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)5.1 相關(guān)圖紙SPCS-3000控制策略管理5號站132133頁。5.2 信號選擇爐膛壓力。5.3 調(diào)節(jié)原理爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)兩臺引風機的靜葉，來調(diào)節(jié)爐膛壓力。爐膛壓力的定值，由運行人員在操作畫面上設(shè)定。送風量指令經(jīng)過F（x）計算后作為前饋信號送給爐膛壓力調(diào)節(jié)器，同時送風量指令還經(jīng)過一個F（x）計算后直接疊加給引風機靜葉開度指令，這兩路調(diào)節(jié)信號對送風量指令形成一快一慢，相互配合，迅速調(diào)節(jié)爐膛壓力。爐膛壓力調(diào)節(jié)器的輸出分別送到A、B引風機靜葉M/A站。為平衡A、B引風機出力，在A側(cè)、B側(cè)引風機靜葉M/A站上，均設(shè)有靜葉指令偏置。PID的輸出加偏置，為B靜

14、葉的自動指令；PID的輸出減偏置，為A靜葉的自動指令。當A、B靜葉均自動時，運行人員可以通過靜葉指令偏置，分別調(diào)整A、B引風機的出力。當A、B引風機靜葉均手動時，爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動。調(diào)節(jié)器輸出跟蹤A、B調(diào)節(jié)靜葉手操器輸出平均值。爐膛壓力定值自動跟蹤實際爐膛壓力。當A(或B)M/A站手動時，靜葉偏置自動反向計算，跟蹤B(或A)手操器輸出與PID調(diào)節(jié)器輸出的偏差。因此，爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過PID調(diào)節(jié)器跟蹤、M/A站偏置跟蹤、定值跟蹤手段，實現(xiàn)了A、BM/A站手自動無擾切換。另外，調(diào)節(jié)系統(tǒng)還接受來自SCS和FSSS的指令，控制A、B引風機調(diào)節(jié)靜葉開度。發(fā)生MFT時，強制關(guān)小引風機靜葉，以防止內(nèi)爆，強制關(guān)閉幅度是MFT動作前機組負荷的函數(shù)，幅值及時間長度由試驗確定。5.4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作541A(B)引風機靜葉M/A站SP、PV說明(見5/132)SP:爐膛壓力設(shè)定值，單位：KPa量程：-1010(暫定)。PV：爐膛壓力。BIAS:A、B靜葉偏置。說明：1) 在A、B引風機靜葉M/A站均設(shè)有靜葉偏置，二者共同配合完成偏置功能；2) A(B)靜葉手動時，靜葉偏置自動跟蹤反向計算值，投切自動無擾切換。5.4.2A、B引風機靜葉切手動條件(見5/133)1) 爐膛壓力壞質(zhì)量；2) 爐膛壓力偏差大；3) A(B)靜葉閥位品質(zhì)壞；4) A(B)靜葉指令、反饋偏差大；5)