单元机组协调控制系统.pptVIP

表 稳定工况下功率、压力和调节汽门开度 N 30% 30%≤N≤91% 91% PT Pmin.sp Pmin.sp≤PT≤Pmax.sp Pmax.sp μ 91% 91% 91% 积分负反馈相当于一个惯性环节，使压力定值的变化滞后于功率定值的变化。否则将造成压力定值与功率定值同步变化，在Gl的入口相消，无法使调节汽门有一定的动态过开，使机组的负荷适应能力太差。 学习文档 DEB协调控制方案 学习文档 学习文档 美国Max控制系统公司（原利诺公司）采用MAX—1000分散控制系统的第四代直接能量平衡（direct enengy balance，DEB）协调控制系统，称为DEB—400，该系统的特点为： 1）机组功率由汽轮机侧调节，负荷响应快。机侧采用串级控制，副环PI以第一级压力作反馈。 学习文档 2）以能量平衡信号 作为锅炉侧的负荷前馈 指令，以热量信号 作反馈，直接接汽轮机的能 量需求来控制锅炉的能量输入。系统无需机前压力的反馈控制，取消了世界上其他公司CCS系统都必须具有的机前压力闭环校正。上两式中， 为汽轮机第一级压力， 为汽包压力。 学习文档 一、DEB协调控制原理 1. 能量平衡信号 ( )称为能量平衡信号（energy balance signal）, 其中压力比 线性地代表了汽轮机的有效阀位，可精确 测量实际调节阀门开度。DEH系统取 为适用于任 何定压或滑压运行的能量平衡信号，以该信号响应汽轮机能量需求来调节锅炉的输入指令如燃料、送风等。 学习文档 图. 协调控制系统原则性功能框图 学习文档 能量平衡信号的特点有： 1) ( )正确反映汽轮机对锅炉的能量需 求，且只反映外扰（汽轮机调节汽门开度变化），而不受锅炉侧内扰（燃料扰动）的影响。 2) ( )代表汽轮机对锅炉的能量需求，协 调机炉间的能量平衡，能适用于所有运行工况：定压运行或滑压运行、汽轮机控制是液压调节或是DEH控制，都能使锅炉输入匹配汽轮机的需求。 3）压力比 代表的是汽轮机实际调节汽门开度， 而非要求的开度。 学习文档 2. 热量信号 汽包锅炉的DEB控制系统，不论是中间贮仓式制粉系统，或是直吹式制粉系统，其锅炉的输入能量信号都采用热量信号（heat release）进行测量。热量信号的特点是： 1）热量信号度量了锅炉总的能量输入，计及全部燃用燃料（煤、油…）总的炉内放热。 2）热量信号能识别燃料热值、水分、灰分等煤质以及燃烧工况变化的影响，任何燃料输入扰动，无须待燃烧率指令受影响发生变化，系统即可予以迅速消除。 3）热量信号测量锅炉的能量输入，考虑到了锅炉的蓄能，因而既适用于静态，也适用于动态，具有实时性。 学习文档 4）用作燃料控制系统的反馈，热量信号只反映锅炉的内扰（燃料变化），而不反映外扰。 3. 机炉间能量平衡 机炉间能量平衡，以机前压力 稳定为标志。DEB—400 CCS系统的锅炉侧燃料调节系统，其PI调节器输入信号为： 前馈（指令）=能量平衡信号= 反馈=热量信号（HR）= 燃料偏差 =（ ）- = = 学习文档 式中 为机前压力偏差。 对静态工况，有 =0 =0 则 = =0 由于 为汽轮机调节汽门开度，不可能为零，则必然是 =0 即 所以DEB系统的锅炉燃料调节器，具有保持机前压力等于其给定值的能力，无需另外再加压力的积分校正，从而也就消除了带压力校正的串级控制所引起的问题，系统也最简单。 学习文档 二、结论 DEB协调控制系统实际上也是一种利用物理规律巧妙构思的单向解耦系统，即按输出要求（能量增量与蓄能补偿）控制输入的机炉直接能量平衡原理。静态工况，机前压力总是等于压力定值，无需机前压力的闭环校正。这样，机前压力 可以看成是DEB系统内部取决于定值 的一个平衡参数，汽轮机侧功率指令ULD改变或调节汽门开度 扰动，对机前压力静态没有影响， 与 静态无关。所以对DEB系统可以视作一个单向解耦系统，汽轮机侧扰动不影响机前