再热汽温负荷控制策略的应用

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1、再热汽温负荷控制策略的应用（大唐彬长发电有限责任公司陕丙咸阳713201）摘要.•木文阐述了某发电厂II期锅炉再热汽温自动调节系统的控制方案，系统组成，组态分析及运行情况，全面介绍该系统控制策略的设计思路。该控制系统运行后，能满足现场运行要求，达到了预期的控制目标。关键词：负荷、前馈、锅炉、再热器、再热汽温、操作回路、自动调节、串级系统一、引言我厂II期锅炉是上海锅炉厂生产的SG400/140—M412超高压锅炉，再热汽温度设计值为555°C。由于设计、制造等方面的原因，再热汽温度长期偏低，达不到设计值。后将再热汽温度额定值修订为550°C,但仍达不到此值。所以，再热汽温

2、自动系统从投产至今一直不能投入使用。通过对#3、4炉多次改造后，使再热汽温度能达到修订后的额定值550°C,#3、4炉具备了再热汽温投自动的条件。因此，99年#4炉大修时，先对#4炉再热汽温度自动调节系统进行了改造，使其投入闭环自动控制运行。2000年#3机组扩修时，#3炉再热汽温度自动调节系统进行改造。二、串级再热汽温自动调节系统的基木原理减温水量扰动的再热器减温常用的方法有两种：喷水式减温和表面式减温，前者的效果与后者的效果相比较，迟延时间能减少1/4;我厂U期锅炉再热汽温度采用直接喷水式控制，即通过改变减温水阀门开度来改变减温水量，控制再热汽温度。我厂#3、4炉建厂

3、时设计的再热汽温自动系统为单级汽温控制系统，其设计原理简单，调节信号只与再热器出口温度有关，并且设备采用DDZ—II系列设备，经过20年闲置，老化损坏严重已不能再用。而且，原来的系统对负荷变化反映不灵敏，而再热汽温随负荷的变化较大，为了使机组更能经济，安全的运行，且能适应我厂机组参与调峰，负荷变化频繁的特点，经综合考虑设计为带负荷变化率前馈的串级汽温控制系统，在调节系统中加入了机侧负荷变化率信号（速度级压力）和炉侧负荷变化率信号（汽包压力）作为调节系统的前馈信号。系统的组成：再热汽温自动系统由一次测温元件，温度变送器，KMM单冋路调节器，TNDFD智能操作器，以及罗托克I

4、QMI执行机构组成。一次测温元件为K型热电偶，温度变送器为西安温度仪表厂生产的SBWR/M型变送器，迁移为400-600°C,共同为冋路提供1-5VDC信号。KMM单冋路可编程调节器是由微型计算机（包括CPU、ROM、RAM、接U芯片）、过程输入/输出通道、人-机对话部分等硬件以及系统程序（包括功能模块、监控程序）、用户程序等软件组成的，通过专用编程器的组态来完成所设计的控制方案，然后通过KMM单冋路可编程调节器内部转换变成4-20mA或1-5VDC信号输出，用来控制现场执行机构。速度级压力和汽包压力变送器电流信号通过配电器，转换成1-5VDC信号送入调节器，作为负荷变化

5、率前馈信号。TNDFD智能操作器，在手动状态下，输出4-20mA电流信号控制执行机构的开度，自动状态下，接收调节器的输出信号并跟踪作为操作器的输出，控制执行机构的开度，并II在系统中起“手动一自动”无扰切换的作用。执行机构采用罗托克生产的IQMI型多转式电动执行机构，该调节阀漏量小，阀门特性好，脊利于提高自动调节品质。三、控制系统组态图中各信号的作用第一通道输入信号为再热器出U温度，属被调量，通过主调节器PID1来校正副调节器工作，只要出口温度未达到给定值，主调节器的输出信号就不断变化，使副调节器不断去控制减温水喷水量的变化，直到出口温度达到给定值为止。第二通道输入信号为

6、再热器喷水后温度，它的变化比再热器出U温度快，只要再热器喷水后温度发生变化，副调节器PID2就去改变减温水量，初步维持后级过热器入U汽温在一定范围内，起粗调作用。稳态时，喷水后温度可能稳定在与原来数值不同的数值上，而出口温度则一定等于给定值第三通道输入为汽包压力，作为炉侧负荷变化率信号，从系统的组态图上可以看出，当炉侧负荷变化率因燃料量或其它原因而变化吋，汽包压力就要发生变化，即使再热器出口温度还没来得及发生变化，汽包压力的变化信号也要提前使调节器输出发生变化，副调节器PID2就去改变减温水量，初步维持后级再热器入口汽温在一定范围内，起到超前调节的目的。第四通道输入为速度

7、级压力，作为机侧负荷变化率信号；当机侧负荷先发生变化而炉侧负荷还未跟上变化吋，速度级压力的变化使副调节器PID2就去改变减温水量，也起到超前调节的目的。第五通道输入为执行机构的反馈信号，用于与副调节器PID2的输出比较，手动状态下，副调节器PID2的输出跟踪反馈信号，达到手-自动无扰切换,自动状态下，两个信号偏差不能超过预设值，否则，则自动解列，使执行机构不会有大范围波动，影响再热汽温的变化。四、系统分析与参数整定系统分析：由系统图可以看出，喷水后温既作为主调节器（主回路）输出的上下限值，使主回路的输出不至变化过大，又通过乘法