汽包锅炉蓄热在协调控制系统中的应用研究

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1、第30卷第9期计算机仿真2013年9月文章编号：1006～9348(2013)09—0144—04汽包锅炉蓄热在协调控制系统中的应用研究金秀章，吴元林，陈小刚(华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制重点实验室，河北保定071003)摘要：汽包锅炉蓄热系数是衡量机组蓄能的主要参数，推导出锅炉蓄热系数及蓄热能力随汽包压力变化的关系。根据能量守恒的原理，单元机组响应负荷变化时，控铜量(锅炉燃烧率)一方面在静态前馈的作用下满足了负荷的变化，同时还要根据产生的汽包压力偏差计算出需要补偿的锅炉蓄热作为炉主控的一个动态前馈，及时满足系统改变汽压(调整锅

2、炉蓄能)的需要，并分析了此方案的可行性，现场投运效果表明将锅炉蓄热直接应用在协调控制系统中的控制方案可行。关键词：汽包锅炉蓄热；协调控制；前馈中圈分类号：'1：M743文献标识码：BApplicationResearchonDrumBoilerHeatStorageUsinginCoordinatedControlSystemJINXiu-zhang，WUYuan-lin，CHENXiao-gang(HebeiEngineeringResearchCenterofSimulation＆OptimizedControlforPowerGene

3、ration，NorthChinaElectricPowerUniversity，BaodingHebei071003，China)ABSTRACT：ThedrumboilerheatstoragecoefficientisamainparametertomelLsurethestorageenergyoftheunitandtheboilerheatstoragecoefficientandthetrendthattheboilerheatstoragechangewiththepressurewascalculat-ed．Accordi

4、ngtotheprincipleofconservationofenergy，whentheunitresponsestotlleload。theamountofcontrol(boilercombustionrate)mustadaptthechangesintheloadunderstaticfeedforward，meallwhile，accordingtothedeviationofthepressure．cMculatestheboilerheatstoragewhichis瞄afeed-forwardtothefurnaceco

5、ntrolinordertomeettheneedsofchangingthevaporpressure(adjustmentofboilerenergystorage)immediately．Thefeasibilityofthissehemewasanalyzedandtheoperationresultsshowthatthecontrolschemeofboilerheatisfeasible．KEYWORI)s：Drumboilerheatstorage；Coordinationandcontrol；Feed—forwardl引言

6、单元机组协调控制系统的主要任务是使机组在汽机前蒸汽压力偏差不超过允许范围的情况下，尽快适应负荷变化的要求，同时应使被调节变量变化平稳，不致过分超调。单元机组协调控制系统控制性能的好坏关键在于利用好锅炉的蓄热。当外界负荷指令变化时，暂时利用锅炉的蓄热能力，可以改善功率的响应特性，但同时也使气压动态偏差增大，蓄热利用过度还可能造成锅炉灭火，因此，在负荷变动过程中既要充分利用锅炉蓄能，快速响应负荷的变化，而又要相应的限制这种利用的幅度，同时超调锅炉的能量输入，补偿蓄能，稳定气压。锅炉蓄热的合理利用能够最大程度地减少燃料侧的扰动，对提高机组运行的稳

7、定性和经济性具有十基金项目：大型电站燃煤锅炉燃烧在线优化节能减排技术(201lBAA04801)收稿日期：2013～06—30—144一分重要的意义。2锅炉蓄热在协调中的应用2．1协调控制系统结构锅炉的蓄能会随着汽压的变化而变化，从能量平衡的角度来看，当负荷指令变化时，控制量(锅炉燃烧率)不仅要满足负荷的变化，同时还需要改变汽压(调整锅炉蓄能)的需要，因此设计炉侧控制系统时需要考虑锅炉蓄热过程对机组煤耗的影响分析⋯。在负荷变化时，采用以炉跟机为基础的协调控制方式，先保证汽机侧响应负荷，同时炉主控侧引入前馈口J，包括静态前馈与动态补偿，保证主

8、蒸汽压力的波动在允许的范围内。根据此方案得到的控制系统逻辑结构图如图1。图l中右边是炉主控部分，左边的是汽机主控部分。其中：f是通过对电厂实时数据的分析拟合出的主汽压力与锅图1控