《控制系统MCS》PPT课件.ppt

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1、火电厂生产过程：实现生产过程自动化是非常有必要的火电厂热力过程自动化可以分为四个部分：(1)热工检测：是自动化操作的依据。(2)自动调节：是自动化操作的主体。(3)远方控制及程序控制：是自动化操作的重要补充。(4)自动保护：是自动化操作的重要保障。自动控制系统综述6学时单元机组模拟量控制系统(MCS)18学时单元机组热工保护系统10学时期中测试炉膛安全监控系统(FSSS)4学时汽轮机数字电液控制系统(DEH)6学时顺序控制系统(SCS)6学时实验6学时第三章单元机组模拟量控制系统(MCS)模拟量控制系统(Modulat

2、ionControlSystem，MCS)是通过前馈和反馈作用对机、炉及辅助系统的过程参数进行连续自动调节的控制系统的总称，包含过程参数的自动补偿和计算、自动调节、控制方式、无扰动切换以及偏差报警等功能。模拟量控制系统一般包括负荷控制系统(协调控制系统)、燃烧控制系统、给水控制系统、过热汽温控制系统、再热汽温控制系统、除氧器压力控制系统、除氧器水位控制系统、加热器水位控制系统、凝汽器水位控制系统、轴封压力控制系统、润滑油温控制系统等。3.1协调控制系统概述随着电力工业的发展，高参数、大容量火力发电机组在电网中所占的比例

3、越来越大。大容量机组都是采用单元制运行方式，所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。一、单元机组负荷控制的特点在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。单元机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致，反映了机组与外部电网之间能量的供求平衡关系；而主蒸汽压力是否稳定，则反映了机组内部锅炉与汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异，即汽轮发电机对负荷请求响应快，锅炉对负荷请求响应慢，所以单元机组内外

4、两个能量供求平衡关系相互间受到制约，外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾，这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。所谓协调就是通过一套控制回路协调锅炉、汽轮机控制回路的工作，使机组能快速、安全、经济地对外界负荷作出响应。二、协调控制系统的定义单元机组的协调控制系统(CoordinatedControlSystem，简称CCS)是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。协调控制系统是单元机组的负荷控制系统。协调控制系统把锅炉和汽轮发电机作为一个

5、整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，既保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，又保证对内维持主蒸汽压力偏差在允许范围内。三、协调控制系统的主要功能是：(1)接受电网中心调度所的负荷自动调度指令、运行操作人员的负荷给定指令、电网频差信号，及时响应负荷请求，使机组具有一定的电网调峰、调频能力，适应电网负荷变化的需要。(2)协调锅炉、汽轮发电机的运行，在负荷变化率较大时，能维持两者之间的能量平衡，保证主蒸汽压力稳定。(3)协调机组内部各控制子系统(燃料、送风、引风、

6、给水、汽温等控制系统)的控制作用，在负荷变化过程中使机组的主要运行参数在允许的工作范围内，以确保机组有较高的效率和可靠的安全性。(4)协调外部负荷请求与主／辅设备实际能力的关系。在机组主／辅设备能力受到限制的异常情况下，能根据实际情况，限制或强迫改变机组负荷。这是协调控制系统的联锁保护功能。四、协调控制的基本原则从锅炉燃烧率改变到引起机组输出电功率变化，其过程有较大的惯性和迟延，如果只是依靠锅炉侧的控制，必然不能获得迅速的负荷响应。而汽轮机进汽调节阀动作，可使机组释放(或储存)锅炉的部分能量，使输出的电功率有较迅速的响

7、应。因此，为了提高机组的响应性能，可在保证安全运行的前提下，充分利用锅炉的蓄热能力，在负荷变动时，通过汽轮机进汽调节阀的适当动作，即释放或吸收部分蓄能，加快机组初期负荷的响应速度；与此同时，根据外部负荷请求指令，加强对锅炉侧燃烧率(及相应的给水流量)的控制，及时恢复蓄能，使锅炉蒸发量保持与机组负荷一致。这就是负荷控制的基本原则，也是机炉协调控制的基本原则。五、协调控制系统的基本组成1．协调控制系统的分层设计原则(1)最高层为机组级的CCS主控系统，也称协调层。(2)第二层为汽轮机主控TM和锅炉主控BM级，也称组控层，分

8、别控制汽轮机或锅炉。(3)第三层为锅炉给水、燃烧、送风等各个子回路的控制，也称基础自动层。(4)第四层为控制驱动级，也称执行层，包括操作员站以及执行机构。2．协调控制系统的功能组成单元机组协调控制系统的功能系统范围包括负荷控制系统、子控制系统和负荷控制对象三大部分。负荷管理控制中心(LMCC)接受的是外部负荷指令、根据机组和控制系