全国火电大机组600MW级竞赛第十届年会论文集

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第十届年会论文集热工直接指令平衡控制策略在北仑600MW机组的应用和完善赵松烈　吴飞军　赵万荣（设备管理部）摘要：在省调提高了机组响应AGC目标负荷的要求后，通过完善锅炉动态前馈回路、主汽压力设定值回路和热值校正回路，使直接指令平衡（DIB）的协调控制在我厂五台机组上取得了很好的效果。关键词：直接指令平衡（DIB）　协调控制　负荷2005年10月省调提高了机组响应AGC目标负荷的要求，我们通过应用和完善直接指令平衡（DIB）的协调控制策略，使AGC调节性能达到了省调的标准。1　应用直接指令平衡控制策略的基础火电单元机组在一定的负荷变化范围内，负荷指令和机炉子系

2、统指令在稳态时存在线性或近似线性的关系，这为应用直接指令平衡的控制策略提供了基础。直接指令平衡的控制策略采用前馈指令加闭环校正方式，将负荷指令直接送至汽机主控和锅炉主控，使汽机和锅炉同时获得最快的负荷响应。汽机侧重校正负荷，使实际负荷等于负荷指令。锅炉侧重校正压力，使主汽压力等于滑压曲线设定值。2　直接指令平衡控制策略的结构我厂直接指令平衡控制策略的结构原理如图1所示。　　　　　图1北仑发电厂直接指令平衡控制策略结构原理图596全国火电大机组（600MW级）竞赛第十届年会论文集热工3　锅炉指令的组成及其参数整定3.1　锅炉静态前馈锅炉静态前馈是直接指令平衡协调控制的基本组成回路。通过记录不同负

3、荷下相应的燃料量，就得到了锅炉静态前馈的参数。由于不同负荷段的机组效率不同，负荷与燃料量不完全是线性关系。3.2　锅炉动态前馈锅炉动态前馈又称为KICKER，它是直接指令平衡协调控制的动态补偿回路，对快速响应调度目标负荷具有根本性的作用。从原理上说，KICKER是目标负荷的微分。如图2所示，KICKER具有以下两个特点：（1）速响应调度各种形式的目标负荷。目标负荷的变化形式包括各种幅值的阶跃变化以及不同斜率单向或双向的斜坡变化。（2）调节手段丰富。F(X1)确定加负荷时KICKER的宽度，F(X2)确定减负荷时的宽度。F(X3)和F(X4)确定KICKER的幅值。通过F(X5)和F(X6)对不

4、同的负荷段乘上相应的系数，可以在不改变其它段KICKER特性的情况下实现各负荷段的分开调试。因为定压段KICKER的幅值比滑压段略小，这个功能在定滑压转换的负荷段特别有用。图2KICKER具有的两个特点3.3主汽压差微分回路主汽压力的偏差反映了机炉能量平衡情况。主汽压差微分回路的作用就是对机炉能量不平衡的工况提前对锅炉进行调节。主汽压差微分回路也能起到抑制锅炉内扰的作用。主汽压差微分的作用不能过强，否则易引起负荷振荡。3.4锅炉PID积分功能的切除因为锅炉具有很大的惯性，锅炉PID积分功能一般很弱。但在锅炉静态前馈和动态前馈已准确整定的前提下，在目标负荷变化量较大时，锅炉PID积分贡献的调节量

5、会影响负荷的稳定。因此在目标负荷和实际负荷差值超过40MW时，切除锅炉PID的积分功能。3.5锅炉PID中负荷差和压差的比重596全国火电大机组（600MW级）竞赛第十届年会论文集热工相同的压差，负荷越高，汽机的能量需求越大，因此锅炉PID中压差的比重越大。锅炉PID中负荷差有2MW的死区。4汽机指令的组成及其参数整定4.1汽机前馈为了加快负荷响应，不管负荷在定压段还是滑压段，汽机指令里都有前馈分量，只是定压段的前馈分量比滑压段更大一点。汽机前馈参数的整定考虑了以下三点：1)有限利用锅炉蓄热。在加减负荷时，使主汽压力的下跌或上升幅度不致于大大。2)在目标负荷变化100MW时，整个调节过程中调门

6、不会进入调节死区，否则在负荷调节基本到位后汽机回调压力的能力会受到影响。3)调门变化和煤量变化的匹配。调门和煤量变化除了满足负荷与汽压的要求外，应有利于主再汽温的稳定。4.2汽机PID中负荷差和压差的比重负荷越高，主汽压力越接近额定压力，为防止超压，压差的比重应越大。合理设置负荷差和压差的比重，在锅炉内扰时，也可防止汽机侧做不必要的响应。汽机PID中压差有0.2MPa的死区。5主汽压力设定值形成回路图3主汽压力设定值形成回路如图3所示，为了加快负荷响应，不管是在定压段还是在滑压段，汽机侧都采用无延时的前馈。因此，在加负荷时，实际主汽压力通常会表现为先下降后上升的趋势，上升的速率小于滑压曲线对应

7、的速率。减负荷时的趋势和加负荷相反。因此，必须对根据滑压曲线来的目标压力设定值作适当的处理，才能形成主汽压力设定值。我们采用了方向判断纯延时加二阶惯性的方式形成主汽压力设定值，这样很好地拟合了实际主汽压力的变化趋势，使负荷变动过程中压差始终维持在较小值，避免了因压差过大使机炉PID参与调节而影响到直接指令平衡的准确性。596全国火电大机组（600MW级）竞赛第十届年会论文集热工6热值校正回路应用直