630MW超临界机组再热汽温控制策略优化

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1、第32卷第6期华电技术V01．32No．62010年6月HuadianTechnologyJun．2010630MW超临界机组再热汽温控制策略优化尚君．施刚(国信扬州发电有限公司，江苏扬州225131)摘要：国信扬州发电有限公司600MW超临界机组再热汽温被控对象存在大滞后、非线性、扰动剧烈的状况，综合运用了状态变量、模糊控制技术、智能前馈补偿技术，对再热汽温控制策略进行优化，在实际投运中取得了较好的控制效果。关键词：再热汽温；超临界机组；大滞后对象；状态变量；模糊控制；智能前馈中图分类号：TK223．73文献标志码：A文章编号：1674—195

2、1(2010)06—0001—031问题的提出2被控对象的动态特性电站锅炉的蒸汽温度是机组安全、经济运行的国信扬州发电有限公司3、4机组采用烟气挡重要参数之一，必须严格控制在规定范围内。但由板与喷水减温相结合的控制手段，其中，通过调节烟于锅炉汽温被控对象具有非线性、大惯性、扰动因素气挡板开度来改变锅炉尾部烟道低温再热器受热面多的特点，采用常规的串级控制系统或采用导前微的烟气通流量，从而改变低温再热器的吸热量，最终分补偿信号的双回路控制系统往往不能取得理想的改变再热器出口温度，但这一过程响应时间很长。控制品质。故常常只能通过手动操作来控制汽温，在再

3、热器入口位置配有事故喷水减温器，动态时可有经验的运行人员也只能降低汽温设定值来运行，通过开大减温水调门来抑制超温，在正常运行时，出降低了机组的经济性，增加了运行人员的劳动强度。于经济性的考虑须关死减温水门，仅通过烟气挡板来调节。因此，要控制好再热汽温，必须详细研究烟国信扬州发电有限公司二期3、4机组的锅炉气挡板一再热汽温、减温水一再热汽温的动态特性，为英国BABCOCK公司的630MW超临界直流炉，配在此基础上，结合实际控制要求制订合理的控制策备6台上海重机厂生产的HP一1003碗式中速磨煤略。经过多次试验得出：当减温水门从0％快速开机。其再热汽

4、温控制采用烟气挡板与事故减温水相大至20％时，再热汽温在前300S基本无变化，之后结合的手段。由于这2种调节手段均存在很大的迟逐步下降约8℃，整个过程历时约1000S；当烟气挡延，而机组在变负荷时由于其本身的运行特性造成板从80％快速关小至50％时，再热汽温在前400S对再热汽温的扰动极为剧烈(根据现场试验，当机基本无变化，之后逐步下降约10℃，整个过程历时组以每分钟2％的额定功率变30Mw负荷时，在10约1500S。由此可求出汽温对象的动态数学模型，min内即会引起汽温约10℃的变化)，在自动发电见表1。控制AGC(AutomaticGener

5、ationContro1)运行方式表1再热汽温被控对象传递函数下，经常出现l5～20℃的温度偏差。因此，在机组对象传递函数投运后一段时间内，再热汽温自动一直未能正常投入，而且手动控制效果也很不理想。在随后江苏电减温水门／再热汽温(％／℃)力试验研究院对协调控制系统CCS(ControlCoordi—nationSystem)的优化工作中，对再热器挡板及再热烟气挡板／再热汽温(％／℃)器减温水做了大量的试验，摸清了被控对象的动态注：表中S为复变量。特性，在常规控制策略难以达到控制目的时，引进了3控制方案分析优化模糊控制策略、变参数、变设定值的控制方

6、案代替根据偏差反馈控制的策略、适时的动态时间补偿以及3．1再热汽温原控制方案问题及分析静态平衡动态修正等控制方法，以确保再热汽温控国信扬州发电有限公司3、4机组原再热汽温制系统的长期、稳定投入运行。控制方案为烟气挡板单回路控制+喷水减温串级控制，喷水减温回路的导前温度为喷水后温度。再热收稿日期：2010—03—16汽温的设定值由负荷的函数形成，在滑压、定压2模·2·华电技术第32卷式下用不同的函数器。引入总风量、主蒸汽流量作用再热器的动态数学模型来估计这些温度值(即称为前馈信号。状态变量)，然后再根据估计出来的温度值进行调对于有2个控制量(烟气挡

7、板、减温水)控制1节，从而构成状态变量控制系统。其控制策略如图个被调量的系统，首先要考虑的是2个控制手段的1所示，图中多个G。(S)串联环节模拟了再热器对主、次地位及相互配合问题。由再热汽温被控对象象的动态特性，并通过K。～K的状态反馈矩阵来的传递函数可以看出，烟气挡板和减温水回路均存补偿被控对象的大滞后特性，使得挡板能提前动作在很大的惯性迟延环节，相对来说，减温水回路的滞消除偏差，而K～K作为状态观测器矩阵用来消后要略小一些，出于机组经济性的角度考虑，大部分除模型与实际对象之间的差别。时间内减温水门都处于关死状态，因此，不可能拿喷减温水调门设计

8、为稳态时尽量关死不调节，当水减温作为主要调节手段。由此可得出这2个控制出现危急工况时，要迅速动作防止超温。用普通的量的较合理控制方式：在