1000MW超超临界机组锅炉给水指令形成逻辑简介.doc

1000MW超超临界机组锅炉给水指令形成逻辑简介 1000MW超超临界发电机组容量大，蒸汽初参数高，不仅对设备性能有很高的要求，而且对自动控制系统也有很高要求，而锅炉给水控制是自动控制系统中最重要的组成部分，下文对1000MW超超临界机组锅炉给水控制逻辑作一简单介绍。 由于超超临界直流锅炉对象特性复杂、各控制回路之间相互耦合，给水全程自动控制难度较大，因此1000MW超超临界锅炉给水控制过程根据锅炉状态分为三个阶段：停炉阶段、湿态阶段、直流阶段，三个阶段分别采用各自的控制逻辑。停炉和湿态阶段给水自动用于控制分离器疏水箱水位，而直流阶段则是基于中间点焓值校正的控制动态燃水比值的给水自动。三个阶段的转换条件如表1所示。 表1 锅炉三个阶段的转换条件 锅炉状态 判别条件 停炉 锅炉灭火3分钟后至锅炉点火后的前3分钟 湿态（或） 点火后，当分疏箱水位大于5m时，1SH入口焓值小于微过热蒸汽焓且给水指令小于水冷壁最小流量设定值 点火后，当给水主控在手动时，实际给水流量小于水冷壁最小流量设定值 直流（或） 点火后，1SH入口焓值大于微过热蒸汽焓且给水指令大于水冷壁最小流量设定值 点火后，当给水主控在手动时，1SH入口焓值大于微过热蒸汽焓且实际给水流量大于水冷壁最小流量设定值 注：微过热蒸汽是指过热度为5度时的分离器出口蒸汽；水冷壁最小流量设定值形成回路如图1所示；实际给水流量是指省煤器入口给水流量减去锅炉启动循环泵出口流量。 图1 水冷壁最小流量设定值形成回路 正常工况时，K1为0，水冷壁最小流量设定值由操作员手动设定，而当水冷壁出口温度最高值达到高二值Tmax2（见表10）时，为了降低水冷壁出口温度，K1变为1，水冷壁最小流量设定值在手动设定值的基础上直接增加一个量，这个增加量为1548同手动设定值之差与295.2中的小者，即最多增加295.2t/h，且水冷壁最小流量设定值不能超过1548t/h。当水冷壁出口温度逐渐回落，最高值小于高二值Tmax2后，水冷壁最小流量设定值在10分钟内呈线性逐渐恢复到原设定值，即手动设定值。 1、停炉阶段给水指令形成逻辑 停炉时，给水通过一个比例调节器来进行控制，当分疏箱压力P分大于20Mpa时，调节器以1SH入口焓值为给水流量的调节对象，以确保过热器入口焓值稳定。当过热器温度上升，则焓值偏差变大，从而使给水流量上升，相反使给水流量降低。当分疏箱压力P分小于或等于20Mpa时，调节器以分疏箱水位为给水流量的调节对象，将分疏箱水位维持在设定值。该调节器的输入偏差ER如图2,图3所示。分疏箱有四个水位变送器，变送器1、2、3为小量程组，变送器4为大量程组，当分疏箱水位大于27m时，若P分大于20Mpa或锅炉已经点火流量调节器采用大量程组水位变送器，否则用小量程组水位变送器。停炉阶段结束后，该调节器不起作用，此时跟踪湿态阶段的给水流量指令，而整个停炉阶段给水流量指令等于该流量调节器的输出值。 图2 P20Mpa时，停炉调节器的输入偏差ER 图3 P=20Mpa时，停炉调节器的输入偏差ER 表2 函数F1（x）整定表 P分 ≤0.2 4 10 ≥20 F1（x） 1.0 0.83 0.72 0.51 2、湿态阶段给水指令形成逻辑 湿态时，直流锅炉的运行状态类似于汽包炉的运行状态，因此其给水控制策略也与汽包炉相似，此时给水控制的主要任务是使锅炉的给水量适应蒸发量，调节分疏箱水位，其控制逻辑如图4所示。由图可知湿态时，给水指令由三部分组成，即煤量与主蒸汽流量的动态补偿部分、主蒸汽流量与水冷壁最小流量设定值加100中的小值充当的前馈部分，湿态调节器作为反馈闭环调节部分。动态补偿部分主要是为了加快给水对煤量、主蒸汽流量快速变化时的响应速度，前馈量则既能保证给水量与主蒸汽流量相匹配对给水进行粗调，而且还能够克服分疏箱出现虚假水位时水位调节对给水控制所产生的逆向影响，反馈调节部分则是对给水进行细调，使分疏箱水位稳定或1SH入口焓值稳定。湿态调节器与停炉调节器的功能相似，其输入偏差也类似，如图5、图6所示。 图4 湿态给水控制逻辑 图5 P20Mpa时，湿态调节器的输入偏差ER 图6 P=20Mpa时，湿态调节器的输入偏差ER 表3 函数F2（x）整定表 ≤-16.8 -6.5 -3 0 3 9.5 ≥16 F2（x） -19 -10 -3 0 3 16 25.5 3、直流阶段给水指令形成逻辑 锅炉转直流运行后，其给水控制是基于中间点焓值（1SH入口焓值）校正、控制动态燃水比值的给水自动控制。此时，给水控制包括给水基本指令