火力发电厂主要控制工艺逻辑.docVIP

. . 1.1 火电厂控制工艺 1.1.1 机组指令 机组指令就是对机组下达的负荷指令，机组指令回路接收电网中调 AGC 指令和本机运 行人员的指令。负荷指令下达至汽机主控回路和锅炉主控回路，通过锅炉风粉控制和汽机 DEH 控制实现系统对负荷指令的响应，见图 1。 机组指令接收 AGC 信号的先决条件是机组处于协调控制模式，就是说汽机控制在自动 状态，锅炉控制也在自动状态。在这种情况下，电网中调会根据电网频率的变化，计算频率 差，折合成负荷指令下达给发电机组。发电机组根据 AGC 信号，通过协调控制系统增加或 减少机组出力，稳定电网的频率。 当 AGC 投入条件不成立的情况下，一般采用锅炉跟随汽机的控制方式，即汽机控制功 率，锅炉控制压力。在这种情况下，机组发电功率由本机运行人员设定，而锅炉则自动调整 出力，维持机前设定压力的稳定，保证汽机与锅炉之间的能量平衡。 当汽机主控无法投入自动，同时锅炉主控也无法投入自动的情况下，机组处于 BASE 运行方式（手动方式）。此时，DEH 系统根据主汽压力来调整综合阀位，使汽机与锅炉保持 能量平衡，机组指令跟随综合阀位对应的机组功率。机组 BASE 方式运行通常是机组运行 的过渡阶段。 当发电机组的重要辅机（送风机、引风机等）出现故障，只能运行两台设备中的一台时， 不能提供充足的出力，发电机组也就无法在额定出力下正常工作。这时，机组控制以 RB （RUNBACK：快速返回）方式运行，通常机组负荷会降低一半。此时的机组指令同机组 1 BASE 方式运行时相似，处于跟随模式。即主汽压力不断下降，汽机进汽调节阀逐渐关小， 机组负荷指令则根据综合阀位的大小跟随相应值。 机组指令控制是机组控制系统的顶层控制，也是协调控制的顶层控制，伴随着机组运行 工况的变化，指令控制会选择相应控制策略，保持机组出力与电网需求的平衡和汽机与锅炉 的能量平衡。 图 1 指令控制 SAMA 图 1.1.2 协调控制系统 协调控制系统就是汽机与锅炉协调控制系统，通常存在三种协调控制方式：机炉协调控 制方式、锅炉跟随方式、汽机跟随方式，见图 2。 图 2 协调控制系统 SAMA 图 在汽机主控在自动态，且锅炉主控在自动态时，机组控制处于机炉协调控制模式。在机 炉协调控制方式下，汽机与锅炉并行操作，锅炉控制机前压力，汽轮机控制功率，两者互相 影响。负荷变化过程先于锅炉指令信号，同时压力变化修正调节阀位置。 当汽机主控在手动态，且锅炉主控在自动态时，机组控制处于锅炉跟随模式。在锅炉跟 随控制方式下，锅炉控制机前主汽压力，汽机调门采用手动调节的方式来获得期望的功率。 3 控制过程为，主汽压力设定值与机前压力相比较，其偏差经过发电机信号前馈和修正后产生 锅炉指令信号去风和燃料回路。同时，运转员通过设定调节阀位置来建立负荷指令。 当锅炉主控在手动，且汽机主控在自动时，机组控制处于汽机跟随模式。在汽机跟随控 制模式下，汽轮机控制机前蒸汽压力，通过调节锅炉的燃烧率来获得期望的负荷。运转员手 动设置燃料和风量值，燃料和风量的变化会带来锅炉能量水平的变化，从而改变机前压力的 变化。 1.1.3 定压滑压选择 机前压力是单元制机组负荷控制一个十分重要的参数，定压和滑压选择指在机组正常运 行时，机前压力是保持一个定值还是维持某一个函数关系。机前压力设定值应该等于某个目 标值还是按照某个函数关系跟踪负荷指令，则是由定压滑压选择控制策略来实现，见图 3。 PT 偏置设定值 FW1 I A FW2 PDF FDF RB IDF APH UD F(x) T ∑ I T 滑压设定值 PT T Track T T A I A I I A PS I 压力速率限制 定压设定值 压力实际设定值 图 3 定压滑压选择 单元机组按照定压方式运行时，机前压力保持不变，机组功率与调节阀的开度保持一一 对应关系。单元机组滑压运行时，汽机调节阀的开度维持不变——一般为全开位置，机组功 率与机前压力保持一一对应关系。 定压可以在机组任意控制模式下选择，而滑压需要在锅炉跟随控制模式并且机组负荷较 大的情况下进行。在机炉协调模式下，如果出现 RB，则控制方式变为锅炉跟随，机前压力 维持动作前压力一段时间，然后按照一定的速率滑压下降。 4 1.2 汽机控制工艺 2.2.1 汽机控制 汽机控制就是汽轮机调节阀控制，汽机控制的执行部分就是数字电液调节系统 DEH。 汽机控制在不同的控制方式下，将汽机指令送达 DEH 系统，DEH 系统根据汽机指令作出相 应的动作，驱动调节阀动作，完成对负荷或压力的控制，见图 4。 汽机指令 TD TF CCS遥控 DEH反馈信号  100% T T T 0% I I H/L A 至DEH 图 4 汽机控制 SAMA 图 相对于锅炉控制