火电机组协调控制系统简述-2017年10月.docVIP

火电机组协调控制系统 Coordinated Control System Of “W” Flame Boiler 1　概述 W型火焰锅炉是目前我省中华电力菏泽、聊城项目中采用的英国三井巴布可克公司生产的锅炉，分别用于菏泽300MW机组及聊城600MW机组。W型火焰锅炉与我省目前广泛应用的四角切圆燃烧锅炉有很大的不同，相应的锅炉控制系统有它自己的特点。主要包括协调控制系统、主汽压力控制系统、燃烧控制系统、磨煤机出口温度控制系统、磨煤机料位控制系统、磨煤机一次风量控制系统、炉膛压力控制系统、一次风压力控制系统、风量控制系统、过热汽温度及再热汽温度控制系统、给水控制系统等。采用W型火焰锅炉的汽轮发电机组的协调控制部分与传统切圆燃烧锅炉基本相同，主要区别在锅炉的子系统上。由于W型火焰锅炉的燃烧方式及采用双进双出球磨机，在燃烧控制及磨煤机控制上与传统的切圆燃烧锅炉不同，二次风系统、一次风系统、磨煤机煤位控制系统、过热汽温及再热汽温控制系统都与切圆燃烧锅炉有所区别，下面根据聊城电厂600MW机组锅炉控制系统设计情况，谈一下W火焰锅炉与传统切圆燃烧锅炉协调控制系统有区别的锅炉侧各系统的特点。 2　主汽压力调节系统 主汽压力调节系统是CCS系统中仅次于协调控制系统的部分，也可以说是协调控制系统的一部分。 主汽压力控制是整个锅炉负荷的主要系统，其他子系统都要服从该系统的指令。 主汽压力调节测量一般采用压力变送器，测量点一般在汽机主汽门前，采用三台变送器取平均值，作为主汽压力信号。主汽压力控制系统的控制手段是进入锅炉的燃料量，所以有的工程也把这个系统作为锅炉燃料控制系统的一部分。最终目的是控制主汽压力和锅炉负荷，在满足锅炉出力的前提下，压力的高低，取决于进入锅炉的燃料的多少，燃料控制系统即是磨煤机和给煤机控制系统。 聊城电厂600MW机组压力控制系统中，加入了机组容量限制功能，具有容量限制的主要是机组重要辅机：六台磨煤机，两台空预器，三台锅炉给水泵，六台风机。每台辅机送一个负荷要求信号，经过计算后送给调节器的高限器，用以限制主汽压力调节器信号的大小，实现辅机运行情况对主汽压力的限制。 见附图2。 3　燃烧控制系统 锅炉燃烧过程自动调节的第一个任务是维持汽压，第二个任务是保证燃烧过程的安全性和经济性，第三个任务是调节引风量。这三项任务是不可分割的，可以用三个调节器改变三个流量：燃料量；送风量和引风量。它们各自相应地维持三个被调量：汽压、过剩空气系数和炉膛负压。当负荷变化时，这三个调节器应协调动作。共同完成上述三项任务。使燃料量、送风量和引风量同时协调地改变，既适应负荷变化的需要，又使汽压、过剩空气系数和炉膛负压为维持一定数值，每个调节器可以分工负责维持一个被调量。 聊城电厂锅炉配有六台双进双出钢球磨煤机，属于直吹式制粉系统，不设置粉仓，在煤粉直吹制锅炉运行时，制粉设备与锅炉是紧密地联系在一起的。 在稳定工况下，进入磨煤机的原煤量应等于送入炉膛的煤粉量，并与负荷要求相适应。一次风用来输送煤粉，风量的大小也随锅炉负荷而增减，但其一定与负荷成正比，这与磨煤机的类型和运行经验有关。在煤粉直吹制锅炉中，满足制粉系统的需要，成为燃烧过程自动控制的一个组成部分。为了满足这个要求，所以在煤粉直吹式系统的锅炉中，改变燃料量的调节机构，必须首先改变进入磨煤机的原煤量和一次风量，由于煤在磨煤机中磨成合格的煤粉需要一定的时间，所以造成进入炉膛的煤粉量的改变将很不及时，会使汽压有较大的变化，在锅炉负荷不变时，制粉系统应供应与负荷要求相同的煤粉量，这就要求迅速消除原煤量的自发扰动。 4　磨煤机控制系统 聊城电厂锅炉配有六台双进双出钢球磨煤机，属于直吹式制粉系统，不设置粉仓，磨煤机运行则煤粉进入锅炉，磨煤机停止，则退出运行。因此，磨煤机运行的方式选择是FSSS系统中主要的一个功能。此种磨煤机的控制较为复杂，不同与以往的中速平盘磨或钢球磨。控制系统分为磨煤机出口温度控制、一次风量控制、煤粉料位控制和密封风控制四部分。对于这种双进双出球磨机，料位控制系统投入的好坏是磨煤机运行的关键。 4.1　磨煤机出口温度控制系统 磨煤机运行，离不开出口温度和风量的控制，出口温度标志着磨煤机输送煤粉的安全性和经济性，对于烟煤不能超过80℃，而对于无烟煤来说，可以控制在较高的温度，以提高锅炉的热效率。由于聊城工程设计烧无烟煤，因此，磨煤机出口温度可以控制在150℃，这对于燃烧烟煤的锅炉是不可想象的。 双时双出磨煤机的出口温度选自磨出口分离器的出口，由于是双出磨煤机，所以每个出口安装有两只温度热电偶，选平均值后与另一侧的温度信号进行大选，作为调节器的测量信号，磨进口温度信号作为外部积分接入调节器，实现对出口温度的前馈控制。调节器输出信号控制磨煤机的热风挡板。以控制磨出口温度。 见附图4.1。 4.