5单元机组主控制系统-滑压运行机组的协调控制方案

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1、滑压运行机组的协调控制方案  大中小     单元机组有定压和滑压两种运行方式。定压运行时通过改变调节汽门开度?T来改变机组输出功率NE,机前压力维持不变。滑压运行时，汽轮机在不同负荷下，调节汽门全开或部分全开，机组输出功率靠改变机前压力来实现，即由锅炉维持的机前压力随机组输出功率而变化。大型单元机组为提高运行效率，通常在一定负荷范围采用定压运行，而在另一范围内采用滑压(SlidingPressure)运行单元机组滑压运行通常是在一定负荷范围内进行的，在较低和较高负荷时作定压运行。汽轮机机前汽压

2、PT和汽轮机调门开度μT与负荷N之间的静态关系（滑压曲线）如图10-23所示。 图10-23 单元机组滑压运行曲线（P-N曲线）当NN2时，作定压运行。汽压给定值为其额定值Pn，负荷的改变由汽轮机调门开度变化实现。与定压运行一样，滑压运行单元机组的主控制系统也有第三节所述的

3、几种负荷控制方式。在主控制系统结构上，滑压与定压运行的区别仅在于汽压的给定值不同。后者为定值，而前者为负荷的函数。此外，滑压运行要求稳态时汽轮机调门保持一定开度，因此，滑压运行时，除了应增设汽压给定值形成回路和调门开度调节回路，以实现给定的滑压运行曲线以外，定压运行机组负荷协调控制方案的其余部分对滑压运行机组都适用。例10-5图10-24为一台300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案，其滑压曲线与图10-23相同。额定汽压pn=18.3MPa,在26%～91%额定负荷范围内作滑压运行。 图

4、10-24某300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案μT0—汽轮机调门开度μT的给定值   该方案为典型的以锅炉跟随为基础的协调控制方案。首先分析主汽压力给定值P0的形成。请见图10-24虚线框中的回路，PS由PS1和PS2迭加而成。N0经比例与惯性环节串联回路形成PS！。比例系数k为滑压阶段P-N特性曲线的斜率；惯性环节使N0变化时，P0缓慢变化，不致突变。PS2是汽轮机调门开度调节器PI1的输出，作为汽压给定值的修正信号。Ps为汽压给定值信号,Ps经高、低值选择器后，使N

5、=Pmin；N1N2时，P0=Pn，从而形成负荷在0～100%范围内汽压给定值P0静态曲线，即图10-23中的P-N曲线。汽轮机调门开度调节器（PI1）保证滑压阶段调门开度在稳态时等于给定值，即μT=μT0。因为μT0=91%，所以在滑压阶段当需要改变负荷时，调门在开关两个方向都有余地，负荷变化的动态过程中，汽轮机调门开度会暂时改变，利用蓄热能力使机组负荷迅速响应。例如当负荷要求指令N0增大时，这个信号一方面通过汽压给定值形成回路、PID调节器、加法器增强锅炉燃烧率

6、；另一方面经比较器Δ3、Δ4、PI2调节器使汽机调门开度μT增大，增大的信号μT经比较器Δ1、PI1调节器使PS进一步增大，从而进一步增强锅炉燃烧率，利用蓄热能力提高负荷响应速度。但最终由调门开度调节器PI1保证稳态时，μT=μT0。稳态时，汽轮机调门保持在91%开度，减小了蒸汽的节流损失，解决了机组效率与负荷响应速度之间的矛盾。负荷指令N0经PD作用，对锅炉形成前馈控制，以使燃烧率（及相应的给水流量）与负荷指令一致，及补偿锅炉的动态迟延和惯性。N0还直接作用到汽轮机主控指令端，构成比例前馈控制

7、。锅炉侧反馈控制是对汽压PT的PID控制；汽轮机侧反馈控制是对电功率的PI控制。汽压偏差经非线性环节引入汽轮机侧。当汽压偏差在不灵敏区内时，通过死区非线性环节的汽压偏差信号相当于开路，系统为锅炉跟随方式。当汽压偏差超出不灵敏区时，相当于暂时改变功率给定值，以限制汽轮机调门开度的变化，使汽压偏差不超出允许范围。需要指出，当该机组负荷低于55%时，锅炉侧控制器PID切除，锅炉主控指令（燃烧率指令）由手动操作给定，同时由汽轮机旁路控制系统来保持汽压等于给定值。