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1、华能玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组协调控制系统浅析的论文1概述玉环电厂4×1000m主燃烧器和mact燃烧技术、反向双切园燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式.锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605ºc,主汽压力27.56mpa,再热蒸汽额定温度为603ºc,再热压力5.94mpa.汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技
2、术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,额定参数26.25mpa/600ºc/600ºc.发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数1056mva/27kv/1000mpa;当机组负荷指令在310-900mpa之间;当机组负荷指令在900-1000mpa.即在低、高负荷段为机组安全运行考虑,采用定压方式;在负荷中间段为机组运行经济性考虑,采用滑压方式.函数发生器f(x)根据负荷需求指令或锅炉输入指令整定出对应的压力定值,为防止压力定值变化过快,设置速率限制模块和迟延环节.最终生成的锅炉指令bid信号并行送给
3、给水控制系统和燃料控制系统,即锅炉指令直接送给水主控,而锅炉指令经过水燃比修正后送燃料主控,燃料指令乘风燃比(经过氧量校正)送风量控制.2.2.2汽机主控回路汽机主控回路见图3.当选择了协调控制方式(cc)时,汽机主控将跟随机组主控和功率控制(发电机负荷),以便使实际功率与功率需求信号(mpa)时,汽机主控将控制主汽压力而不是功率,以稳定锅炉输入与汽机输出之间的平衡.这就是汽机调速器的超驰控制.在锅炉输入(bi)或锅炉手动(bh)方式下,通过单独的主汽压pi调节器,控制主汽压以改进控制性能.批注[a)通过硬接线送给deh.2.3协调控制方式2.3.1机炉协调方式(cc)这是机
4、组正常运行方式.把机组负荷需求指令(就是功率需求)送给锅炉和汽机,以便使输入给锅炉的能量能与汽机的输出能量相匹配.汽轮发电机控制将直接跟随mwd(速率限制).水燃料比(wfr)控制在干态时为水分离器入口温度(twsi)过热.2.4协调控制系统的安全保护功能我厂协调控制系统设计了rb和负荷闭锁功能.2.4.1负荷闭锁增减负荷增/减闭锁功能的作用就是维持机组稳定运行,它是机组控制系统保护功能的一部分.如果某些子控制回路(如汽机调速器、给水、燃料和风)的指令输出在协调控制方式/锅炉控制输入方式下超过了其控制范围的限制值,那么机组就不能稳定运行,因此在下列条件下闭锁负荷指令增:①汽机
5、主控指令高限;②机组负荷高限;③燃料指令高限;④风量指令高限;⑤给水泵指令高限;⑥给水泵过负荷;⑦给水指令大于燃料交叉限制;⑧燃料指令大于风量交叉限制;⑨燃料指令大于给水交叉限制;⑩频差大于0.3hz.在下列条件下在闭锁负荷指令减:①汽机主控指令低限;②机组负荷低限;③燃料指令低限;④风量指令低限;⑤给水指令低限;⑥省煤器保护;⑦给水指令小于燃料交叉限制;⑧风量指令大于燃料交叉限制;⑨频差大于-0.3hz.当负荷增/减闭锁条件存在时,负荷变化率被强制设置为零,并且闭锁负荷增减.直到相关的子控制回路回复到其控制的范围内,闭锁功能才复位,此时才允许机组增减负荷.2.4.2rb功能
6、机组运行时,当主要辅机突然发生故障,造成机组承担负荷能力下降,要求机组的负荷指令处理装置将机组的实际负荷指令迅速降到机组所能承担的水平,这种辅机故障引起机组实际负荷指令的快速下降称为快速减负荷,简称rb(runback).rb功能使机组在主要辅机跳闸,出力达不到设定负荷要求时,自动将负荷快速稳定地降到机组允许的负荷设定点上,从而使机组在一个较低的负荷点维持安全稳定地运行,避免停机或设备损坏事故的发生.rb负荷返回的速率以及所应返回到的新的负荷水平与发生故障的辅机有关.我厂设计的rb功能有:(1)两台送风机运行,其中一台跳闸;(2)两台引风机运行,其中一台跳闸;(3)两台一次风
7、机运行,其中一台跳闸;(4)两台空预器运行,其中一台跳闸;(5)两台汽动给水泵运行,其中一台跳闸;(6)制粉系统根据情况分为跳一套、两套制粉系统或更多.在rb工况下,自动选择锅炉输入控制方式(bi),根据rb的内容在锅炉输入方式下以预先设定的目标值和变化率来减少锅炉的输入需求指令,直到机组负荷达到电厂余下的辅机设备出力的水平.为了产生一个迅速减少的锅炉输入需求指令,锅炉输入指令去的每个子回路(给水控制、燃料和风量控制和炉膛压力控制)必须处于自动运行方式.此外,为了达到快速稳定压力控制以防止由于锅炉输入变
