给水逻辑说明.doc

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1、摘要：本文主要描述宁电B厂给水自动控制的特点，即基于中间点焓值校正的控制动态燃水比值的给水自动控制系统，并根据给水自动逻辑图详细的分析给水流量基本指令回路、焓值控制器回路、过热器减温水流量校正回路、防水冷壁管出口温度越限回路。　　关键词：超超临界直流炉给水自动控制中间点焓值校正　　0引言　　宁电B厂2×l000MW超超临界机组的锅炉采用上海锅炉厂有限公司利用Alstom技术生产的直流锅炉，其型式为1000MW超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。其受热区、蒸发区和过热区之间

2、无固定的界限，给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽是一次性连续完成的，锅炉的蒸发量不仅决定于燃料量，同时也决定于给水流量。直流锅炉的协调系统、汽温自动、燃烧自动、给水自动相互关联，而给水自动则是其中的核心。　　1给水控制策略　　宁电B厂给水控制的策略是：基于中间点焓值（汽水分离器出口焓值）校正的控制动态燃水比值的给水自动控制系统，控制逻辑由前馈和反馈调节二部分组成，给水指令的前馈又由静态前馈和动态前馈二部分组成，静态前馈是给水指令的主要部分，由锅炉的负荷指令（总燃料量）经F(x)函数折算出锅炉需要的给水总量，再扣除减温水量后，作为给水的基本指令，该

3、部分保证了稳态的燃水比。动态前馈是为了加快变负荷时给水的响应速度，从而提高机组的负荷响应速度。给水指令的反馈部分则是确保分离器出口（过热器进口）的焓值等于给定值，即采用中间点焓值（汽水分离器出口焓值）进行校正，最终使分离器出口的焓值等于给定值。通过给水自动的前馈与反馈调节，使得燃料量、给水量、蒸发量等成比例的调节，协调一致，确保了机组的安全。　　宁电B厂以内置式汽水分离器出口作为中间点，以该点的焓值来校正动态燃水比。采用这种控制策略的优点有以下几条：　　1）在燃料量或给水流量扰动下，汽水分离器出口的微过热汽温变化的迟延远小于过热汽温，能提前反

4、映过热汽温变化。同时，微过热点前包括有各种类型的受热面，工质在该点前的焓增占过热蒸汽总焓增的3/4左右，当燃水比及其他工况发生较大变化时，该3/4的比例变化不大。因此，控制汽水分离器出口的微过热蒸汽的焓值等于给定值，等于间接地控制了过热蒸汽。　　2）过热蒸汽的焓值代表了过热蒸汽的做功能力，控制汽水分离器出口（微过热蒸汽）的焓值其实是控制了过热入口蒸汽的初始做功能力，利于负荷的控制。　　3）焓值是温度和压力的二元函数，这对于滑压运行的直流锅炉而言，控制焓值更能反映机组当时做功能力。　　4）当工质参数变化时，焓值变化的灵敏度高，具有较好的代表性，

5、尤其是在接近饱和温度时，焓值/温度斜率增大，能快速地反映燃水比失调，有利于及时修正给水。　　2非直流时的给水控制　　宁电B厂给水控制分4个阶段，即启动阶段、湿态带部分负荷阶段、纯直流阶段、停炉阶段；启动阶段是指从锅炉上水到点火前，采用给水流量定值控制；湿态带部分负荷阶段是指燃烧率低于30%BMCR，分离器处于湿态运行，此时的给水自动用于控制分离器水位，类似汽包炉的水位控制；纯直流阶段，此时的给水自动是基于中间点焓值校正的控制动态燃水比值给水自动；停炉阶段的给水自动。　　湿态时的给水控制，在机组燃烧率低于30%BMCR，锅炉处于非直流运行方式，

6、焓值校正控制器处于跟踪状态，给水控制保持30%BMCR流量指令，由于分离器处于湿态运行,此时，主要控制分离器储水箱中的水位。　　　图一  给水指令示意图　　湿干态切换时的给水控制，先增加锅炉的燃烧率，然后再增加给水量。在最小水冷壁流量下，燃烧率的增加使饱和蒸汽量增加而饱和水量减小，当汽水分离器的工质变为干饱和蒸汽时，分离器的水位控制阀关闭。随着燃烧率的进一步增加，流进汽水分离器的工质逐步变为过热蒸汽，当过热蒸汽的过热度超过设定的微过热度后，焓值修正回路将工作，同时负荷-给水的前馈也要求加水，从而就实现了由湿态的水位控制到直流下的给水控制的平稳

7、转换。　3直流时的给水控制　　纯直流阶段给水自动，是整个超超临界直流机组控制的核心部分，其基本控制逻辑是：总燃料量（负荷指令）通过相应的函数F（x）计算出理想的给水流量（燃水比值约为1：8），考虑到水冷壁进口给水的焓值偏差对过热蒸汽焓值的影响，对给水流量要进行进口给水焓差修正得到热量信号；同时考虑到蒸发器金属蓄热量的变化量，根据分离器的压力及温度求出对应的焓，得到蒸发器金属蓄热量的变化量，对热量信号进行修正；修正后的热量信号与焓控制器输出一道组成给水流量指令，送至两台给水泵流量控制子回路。　　纯直流阶段给水焓值主控回路，在正常情况下，焓设定值

8、由二部分组成：一是基准的焓设定值；二是由实际运行情况确定的焓设定值修正量。　　正常时焓控的设定值生成回路：　　1）分离器出口（储水箱）压力经一阶惯性环节后，（时间常