单元机组协调控制系统-(CCS).ppt

2021/3/27 * 2021/3/27 * (二)过热汽温控制对象的动态特性 影响过热器出口蒸汽温度变化的原因很多,如蒸汽流量变化、燃烧工况变化、锅炉给水温度变化、进入过热器的蒸汽温度变化、流经过热器的烟气温度和流速变化、锅炉受热面结垢等。但归纳起来,主要有三个方面: 2021/3/27 * 1．蒸汽流量(负荷)扰动下的动态特性 当锅炉负荷扰动时,蒸汽流量的变化使沿整个过热器管路长度上各点的蒸汽流速几乎同时改变,从而改变过热器的对流放热系数,使过热器各点的蒸汽温度几乎同时改变,因而汽温反应较快。其特点是:有迟延、有惯性、有自平衡能力,且τ相对较小。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 2．烟气热量扰动下的动态特性 烟汽热量扰动时,由于烟气流速和温度的变化也是沿整个过热器同时改变的,因而沿过热器整个长度使烟气传递热量也同时变化,所以汽温反应较快,其时间常数Tc和迟延τ均比其他扰动小。图示烟气热量QY阶跃变化时过热汽温的反应曲线,其特点是:有迟延、有惯性、有自平衡能力。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 3．减温水量扰动下的动态特性 当减温水流量扰动时,改变了高温过热器的入口汽温,从而影响了过热器出口汽温,其特点也是有迟延、有惯性、有自平衡能力的。但是由于现代大型锅炉的过热器管路很长,因而当减温水流量扰动时,汽温反应较慢。 2021/3/27 * 2021/3/27 * (三) 过热汽温控制系统分析 1、采用导前汽温微分信号的双冲量过热汽温控制系统 采用导前汽温微分信号的过热汽温控制系统如图所示。这个系统中引入了导前汽温θ2的微分信号作为调节器的补充信号,以改善控制质量。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 2、采用串级双冲量的过热汽温控制系统 在采用导前汽温微分信号的过热汽温控制系统的基础上,去掉导前信号的微分器,引入主信号的调节器,形成串级系统。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 3、过热汽温分段控制系统 在大型锅炉中,过热器管道较长,结构也很复杂,为了进一步改善控制品质,可以采用分段汽温控制系统,即将整个过热器分为若干段,每段设置一个减温器,分别控制各段的汽温,以维持主汽温为给定值。对于大型锅炉,设置的减温器有2个或3～4个之多。对于分段控制系统,由于过热器受热面传递形式和结构的不同,可以采用不同的控制方法。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 4、过热汽温分段按温差方式的控制系统 两段均采用了串级控制方案,以Ⅱ级减温器前后的温差(θ3－θ2)作为第一段控制系统的被调量信号送入主调节器PI3。定值信号θ0是由函数模块f(x)产生的,其值随负荷D的变化而变化。当负荷增大时,主调节器PI3的定值将减小,此时有(θ3-θ2)θ0,PI3入口偏差增大,这就意味着必须增大I级喷水量才能使θ3下降,从而使温差(θ3-θ2)减小。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 5、300MW单元机组过热汽温控制系统实例 该机组使用1025t／h复合循环流化床锅炉,其过热蒸汽流程简图如图所示。汽包所产生的饱和蒸汽先流经低温对流过热器进行低温过热,然后依次流经前屏过热器、后屏过热器和高温对流过热器后送入汽轮机。屏式过热器和高温对流过热器均为左、右两侧对称布置。在前屏过热器、后屏过热器和高温对流过热器的入口分别装设了Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级喷水减温器以调整屏式过热器出口汽温和高温段过热器出口汽温,其中Ⅱ级和Ⅲ级喷水减温器均是左、右两侧对称布置。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 该系统由三段相对独立的串级汽温控制系统构成。第一段控制系统中,以前屏过热器入口汽温θ6作为导前汽温信号,通过控制工级喷水量WBl来维持前屏过热器出口汽温θ,为给定值;第二段控制系统中,以后屏过热器入口汽温θ4为导前汽温信号,通过控制Ⅱ级喷水量WB2以维持后屏过热器出口汽温θ3为给定值;第三段控制系统中,以高温对流过热器入口汽温θ2为副参数,通过控制Ⅲ级喷水量WB3以保持高温对流过热器出口汽温(主汽温)θ1满足要求。三段汽温控制系统均采用串级控制,结构相似。 2021/3/27 * 2021/3/27 * 四、再热气温自动控制系统简介 在锅炉运行中,再热汽温随负荷变化较大。当机组负荷降低30％时,再热汽温如不加以控制,锅炉再热器出口汽温将降低28～35℃(相