外三调节系统介绍.ppt

1000MW机组控制系统交流会 2007年1月11日 上海外高桥第三发电有限责任公司 华东电力试验研究院 外高桥三厂DCS控制系统 DCS和DEH采用一体化设计，都是采用SIEMEN的T3000的控制系统。 旁路的控制也在DCS系统中。 目前DCS已完成功能的初步设计和组态。本月DCS设备将发货至现场。 外高桥三厂主要的调节系统 协调控制系统 给水控制 燃料控制 风量控制 汽温控制 磨煤机控制 其他的控制 外高桥三厂调节系统总貌图： 直流锅炉是一个典型的多变量、强耦合、非线性的系统。 主要输入量：给水量、燃料量、送风量； 主要输出量：汽温、汽压、负荷。 协调控制 机组级的控制方式 共Base，BF，TF，CC四种方式。 其中CC方式是以炉跟机为基础的一种协调方式 。 汽机主控(TM)在DEH侧。DEH接受的是DCS的负荷指令或者主汽压设定值。 协调控制 直流后全程滑压运行 给水全程控制 对于直流锅炉，给水控制完成了多重控制任务：保证燃水比、实现过热汽温的粗调、满足负荷的响应。 给水控制是直流锅炉中最重要也是最复杂的子回路。 给水的全程自动控制 外高桥三厂1000MW机组设计了给水全程自动控制，简单说来可分为三个运行阶段的控制： ①锅炉启动阶段至带部分负荷阶段 分离器湿态运行，控制分离器水位，给水控制类似汽包炉。 由给水泵转速或给水泵出口调门控制分离器水位；再循环泵出口调门控制需要的水冷壁最小流量，同时兼顾分离器水位的低限；至疏水扩容箱的调门控制分离器水位的高限。 给水的全程自动控制 ②纯直流阶段，带焓值修正的直流炉给水控制。 在锅炉负荷达到32%BMCR左右，锅炉转入直流状态。 ③停炉阶段，尤其是故障停炉时的给水控制。 MFT发生后给水的控制如下：给水泵不跳闸，给水用于高压旁路的减温水，锅炉给水指令减至0kg/s。 纯直流后的给水控制 采用给水修正中间点焓值 外高桥三厂采用了典型的欧洲直流炉的控制思路，用给水来主调煤/水比。 对比于用燃料控制煤/水比的控制策略，用给水控制煤/水比有着明显的优势，给水的响应更快速，没有燃烧过程的大时滞。 采用焓值控制比温度控制更科学。 外高桥二厂纯直流方式下的给水指令 给水泵的控制 外高桥三厂仅一台给水泵。 在启动阶段，当给水泵在最低转速时，定速泵，无法参与给水调节，给水流量由给水泵出口旁路调门控制。 给水泵再循环阀的控制 保证给水泵各转速下的最小流量；同时兼顾给水泵的出口压力，保证给水泵的出口压力在一定范围内。 燃烧控制 对于煤粉锅炉，炉型无论是直流锅炉或者是汽包锅炉，工艺流程的差异主要是汽水系统，锅炉的燃烧系统是类似的。 900MW机组的燃烧系统也采用了中速磨制粉系统，采用四角切圆燃烧，所以燃烧系统的控制也是包括燃料控制、风量控制、磨煤机的控制等。 风量控制 送风机动叶控制二次风压力，小风门控制二次风量。 二次风量采用精确测量。6层燃烧器的每一个角都装有风量测量装置，燃尽风每一个角也有风量测量，共4×6＋4＝28个。 过热／再热汽温控制 对于直流锅炉，过热蒸汽温度主要是靠保证煤水比来维持的，喷水减温、燃烧器摆角或烟气侧调节等是辅助调节手段。这与汽包锅炉的汽温调节有很大的差异。 对于直流锅炉，减温喷水阀实质上是调整锅炉给水流量在水冷壁和过热器之间的分配比例。 过热/再热汽温回路的一些设计特点 ① 喷水控制系统采用三个回路的串级方案，减温水流量也用于闭环控制。 ② 主汽温设定值通常由DEH 计算出的“最优高压缸进汽温度”决定，这有利于汽轮机应力的控制。 ③ 一级喷水减温的被调量是2过出口温度，其设定值 = 对应的3过进口温度（经惯性延时）+△T 。保证了一级减温阀和二级减温阀间的协调动作 。 ④ 再热蒸汽温度调节采用了改变燃烧器的摆角和调节减温器喷水量相结合的方法。 磨煤机的控制 直吹式制粉系统的控制是锅炉燃烧控制的基础，其品质的优劣对机组的协调控制的品质有着直接影响。 ① 采用热风调节磨煤机一次风量，冷风调节磨煤机进口温度的调节回路。 ② 冷风调节磨煤机进口风温，但同时兼顾磨煤机出口温度。 直流炉和汽包炉的控制差异 直流锅炉和汽包锅炉控制在给水控制和汽温控制上有着显著的差异。汽包锅炉由于汽包的存在，其给水（水位）回路是一个相对独立的系统，而对于直流锅炉燃烧和给水是密不可分的，当外界负荷要求变化时，应使给水量和燃烧率同时协调变化，才能在响应负荷的同时，保证汽温的稳定。 直流锅炉和汽包锅炉在燃烧/ 送风/ 吸风控制、磨煤机一次风量和出口温度控制等回路上是类似的，可以采用相似