炉膛压力控制系统控制策略优化研究

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1、第36卷第11期华电技术V01．36No．112014年11月HuadianTechnologyNOV．2014炉膛压力控制系统控制策略优化研究苏晨，王文兰，张家晖，冯永祥(内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特010080)摘要：针对炉膛压力不稳定的情况，提出了炉膛压力控制系统的优化控制策略。此控制策略一方面采用变增益控制，增强系统抑制偏差的能力，使炉膛负压的波动最小；另一方面增加炉膛压力超驰控制，可以使引风机动叶迅速关小，使炉膛压力工况得到改善。通过扰动试验及试曲线分析，证明了此优化控制策略具有抗干扰能力强、适应变工况能力强以及跟随能力强的优点，比常规控制策略具有较强的适应性和鲁棒性

2、。关键词：炉膛压力；变增益；防内爆；超驰控制；试验中图分类号：TM621文献标志码：A文章编号：1674—1951(2014)11—0013—04结构如图1示。由图1可见，它的组成与送风控制0引言系统基本相同，是一个简单的单回路控制系统，可分锅炉燃烧过程自动控制系统的基本任务是使燃为炉膛压力调节、引风机动叶控制和低炉膛压力保料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同护等几个部分。时还要保证燃烧过程的安全性和经济性。锅炉炉膛1．1变增益控制策略压力反映了燃烧过程中进入炉膛的送风量与流出炉炉膛压力控制系统通过调节引风机动叶，将炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。炉膛压力直接影膛压力控制在

3、设定值。如图1所示，系统采用了变响炉膛内的燃烧质量和锅炉的安全性。若送风量大增益控制策略，根据炉膛压力偏差的大小进行调节：于排风量，则炉膛压力升高，会造成炉膛往外喷灰或小偏差采用小增益控制，大偏差采用大增益控制，增喷水，而压力过高有造成炉膛爆炸的危险。若排风强系统抑制偏差的能力。采用此变增益控制策略的量大于送风量，炉膛压力下降，不仅增加炉膛漏风，目的是避免因炉膛压力经常有微小波动而导致频繁而且降低炉膛温度，影响炉内燃烧工况。因此，炉膛动作调节机构，增加机械磨损和动力消耗。压力必须保持在一定的允许范围之内。此外，系统还根据投入自动的引风机数量进行目前，国内尚无先进的火电厂炉膛压力可控

4、技自动增益补偿，将风量指令信号或送风控制指令作术，此项技术的缺位造成大量资源的浪费并伴随着为超前变化的前馈信号。当送风量改变时，如果以危险的不可控性，给热电厂正常作业增加了许多隐炉膛压力的变化调节引风量，必然使炉膛压力的动患和不可测因素。针对此情况，从负压控制系统着态偏差较大，采用送风量前馈信号可使引风量及时手，采用变增益控制和防内爆保护超驰控制策略，从随送风量的改变而改变。这样可以大大改善炉膛压根本上稳定炉膛压力，从而减少影响炉膛压力的不力的动态偏差，使炉膛负压的波动最小。可控因素，从本质上提高炉压的稳定性。1．2引风量调节引风量调节部分以调节器PI为中心。控制系1炉膛压力控制系

5、统统的被调量是炉膛压力信号P，其给定值p是运行炉膛压力控制系统的基本任务是通过控制2台人员在软手操控制器M／A2上给出的。当炉膛压力引风机动叶或入口挡板的开度，使引风量满足机组因某种扰动发生变化时，压力调节器PI接收炉膛压自身当前的运行状况、负荷能力、设备安全保护及变力P与给定值P的偏差信号，并对此进行比例积负荷承受能力等，目标负荷与送风量相适应，从而保分控制运算，其运算结果与作为前馈信号的送风机证炉膛压力在允许范围内，以稳定燃烧、减少污染、动叶平均指令I／f叠加后，形成引风机的控制指令保障安全。G，分别送至2台引风机的软手操站M／A1和某300MW单元机组炉膛压力控制系统的基本M

6、／A2。系统中引入2台送风机动叶指令的平均值作为引风机动叶的前馈信号，在机组负荷变化时，能使收稿日期：2014—0l—l6；修回日期：2014—09—30引风量与送风量同步动作，以减小送风量变化对炉基金项目：内蒙古工业大学重点科学研究项目(ZD201320)膛压力的影响。函数器)用于调整前馈作用的·14·华电技术第36卷引风机动叶平均指令炉膛压力Pf引风机A动叶引风机B动叶图1炉膛压力变增益控制系统强弱。号。3个炉膛压力信号均发生故障时，使2台引风1．3风机动叶控制与保护机动叶开度瞬间跟踪30S前调解器的输出，并将2风机动叶控制部分由软手操控制器M／A1和台引风机动叶的控制均切为手

7、动状态。M／A2、闭锁指令增减与防喘振环节及超驰控制回路(2)调解器输出闭锁增减。当如下任一情况发组成。正常情况下，调节器输出的引风量控制指令生时，闭锁调解器的输出增加：A引风机处于自动状G，加上运行人员的手动偏置G作为引风机动叶控态且控制指令大于或等于上限，B引风机处于手动制指令，经M／A站、切换器T、闭锁指令增减与防喘状态；A引风机处于自动状态，B引风机处于手动状振环节输出，去控制引风机动叶的开度，改变引风量态，且炉膛压力低于某一值；B引风机处于自动状态以调节炉膛