1000MW二次再热π型锅炉汽温的协调控制策列研究.pdfVIP

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

1000MW二次再热π型锅炉汽温的协调

控制策列研究

1.

摘要

本文主要通过对哈锅1000MW二次再热π型锅炉主汽温及一二次再热汽温的

研究，分析超临界机组汽温系统的非线性、耦合性、级联传导性，以及多种因素

间的关联性，掌握汽温变化的内部规律，辨识主汽温被控对象的数学模型，根据

热力系统参数理论分析，最终得出主汽温控制系统控制策略的关键控制变量和控

制方案，为同类型锅炉提供实际参考。

关键词:1000MW二次再热；Π型锅炉；主汽温；一二次再热汽温；控制；

1.

引言

二次再热机组由于增加了一级再热系统，其控制水准关系到机组发电效率及

负荷控制水平。同时，系统具有延迟和惯性较大等特性，常规PID控制方法更难

以取得满意的控制效果，具体表现在机组运行过程中主汽温波动大、管屏壁温超

温多，锅炉减温水调门动作频繁、剧烈、磨损大，机组安全和经济性能得不到可

靠保证。常规汽温控制系统基本均采用传统的“串级控制”的控制策略，但未全

面考虑机组动态变化时多个关键控制变量之间的关系。

1.

锅炉设备概况

某电厂“上大压小”2×1000MW新建工程燃煤锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任

公司（简称“哈锅”）研制开发的1000MW二次中间再热、超超临界压力变压运

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

行带内置式再循环泵启动系统的直流、单炉膛双切圆、平衡通风、固态排渣、全

钢架、全悬吊结构、露天布置的π型锅炉。

1.

二次再热机组汽温的特性分析

由于二次再热机组机组汽水流程长，在传统的汽温控制策略中，各级汽温控

制相互独立，缺乏协调统一性，抗扰能力差。通过对换热器传热机理的分析，利

用换热器进口和出口蒸汽间的比热容、换热器多容特性两个重要物理特征，设计

基于物理机理的减温喷水控制策略。同时，通过解决汽温大惯性和非线性系统的

过程控制问题，提升大范围负荷变化时过、再热器减温水控制稳定性。如果仅仅

通过烟气再循环和烟气挡板等调节手段很难保证过热汽温和一、二次再热汽温在

合理范围内，所以这也是过热汽温和一、二次再热汽温控制的基础。因此，对于

二次再热机组汽温控制，应当将整个汽水系统视作一个整体，对各级汽温进行协

调控制。

1.

汽温协调控制理论分析基础

利用汽温控制系统级联传导规律，将每一级汽温变量信息按照一定方式传递

至其上游和下游控制回路，形成基于双向传递规则的汽温控制规则。利用正向传

递规则，将各级控制响应逐级向下游传递，由于其控制传递速度高于汽温的自然

传导速度，有效加快系统调节响应速度；利用逆向传递规则，将各级汽温控制需

求逐级向上传递，积累至水冷壁流量控制，改变总给水流量，以达到新的燃水配

比，并始终保证减温水控制裕量与各级汽温控制精度，从而在正、逆双向传递过

程中，不断建立汽温系统控制平衡点，进而能将会大大提高对汽温的响应速度。

某1000MW哈锅二次再热π型机组采用以锅炉跟随为主的协调模式，炉主控

来控制燃料主控，同时通过炉主控来算出对应水量，通过中间点修正水煤比的形

式，实现即使在变等剧烈变化的工况下，各级汽温控制品质平稳、快速。

1.

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

二次再热机组再热汽温分级联合控制策略

针对二次