亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

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摘要

爐膛負壓是反映燃燒工況穩(wěn)定與否的重要參數(shù)，是運行中要控制和監(jiān)視的重要參數(shù)之一。爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化，爐膛負壓隨即發(fā)生相應變化。因此，監(jiān)視和控制爐膛負壓對于保證爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定、分析爐內(nèi)燃燒工況、煙道運行工況、分析某些事故的原因均有極其重要的意義。本設計就是從鍋爐引風機方面進行爐膛負壓的研究。

目前國內(nèi)火力發(fā)電廠鍋爐風機大部分采用拖動電動機，其中95％左右為交流異步電動機直接拖動，恒速運行。隨著電力經(jīng)濟的發(fā)展等，使電廠中的鍋爐風機在運行中出現(xiàn)了裕量較大的問題，另外根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰的需要，機組長時間處于低負荷運行狀態(tài)，使鍋爐的送、吸風機長期處于低參數(shù)下運行，對廠用電率造成一定影響。目前國內(nèi)直屬發(fā)電廠鍋爐風機配備的電動機以1MW左右居多，大部分都是采用恒速運行，造成很大的浪費。根據(jù)節(jié)能工作的要求，其中有個別發(fā)電廠已考慮或試用風機調(diào)速運行，解決目前風機運行中出現(xiàn)裕量過大的問題。風機調(diào)速有幾種方案，其中，應用最多的是變頻器技術，或加裝液力偶合器裝置。

本設計對機組進行分析、研究，了解其爐膛壓力和送、引風機之間的關系并對其控制系統(tǒng)進行分析。

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2爐膛壓力控制系統(tǒng)及燃燒控制系統(tǒng)介紹

2.1火電廠發(fā)電工藝

圖2.1火電廠發(fā)電工藝圖

發(fā)電廠是把各種動力能源的能量轉變成電能的工廠。根據(jù)所利用的能源形式可分為火力發(fā)電廠、水利發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、地熱發(fā)電廠、風力發(fā)電廠等。

火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、自然氣等燃料的化學能產(chǎn)生出電能的工廠。按其功用可分為兩類，即凝汽式電廠和熱電廠。前者僅向用戶供應電能，而熱電廠除供給用戶電量外，還向熱用戶供應蒸汽和熱水，即所謂的“熱電聯(lián)合生產(chǎn)〞。

火電廠的容量大小各異，具體形式也不盡一致，但就其生產(chǎn)過程來說卻是相像的。上圖是凝汽式燃煤電廠的生產(chǎn)過程示意圖。

燃煤，用輸煤皮帶從煤場運至煤斗中。大型火電廠為提高燃煤效率都是燃燒煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤機內(nèi)磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風機送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。煤粉燃燒后形成的熱煙氣沿鍋爐的水平煙道和尾部煙道滾動，放出熱量，最終進入除塵器，將燃燒后的煤灰分開出來。清白的煙氣在引風機的作用下通過煙囪排入大氣。助燃用的空氣由送風機送入裝設在尾部煙道上的空氣預熱器內(nèi)，利用熱煙氣加熱空氣。這樣，一方面除使進入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒外，另一方面也可以降低排煙溫度，提高熱能的利用率。從空氣預熱器排出的熱空氣分為兩股：一股去磨煤機枯燥和輸送煤粉，另一股直接送入爐膛助燃。燃煤燃盡的灰渣落入爐膛下面的渣斗內(nèi)，與從除塵器分開出的細灰一起用水沖至灰漿

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泵房內(nèi)，再由灰漿泵送至灰場。

在除氧器水箱內(nèi)的水經(jīng)過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內(nèi)，水受到熱煙氣的加熱，然后進入鍋爐頂部的汽包內(nèi)。在鍋爐爐膛四周密布著水管，稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過聯(lián)箱與汽包連通，汽包內(nèi)的水經(jīng)由水冷壁不斷循環(huán)，吸收著煤愛燃燒過程中放出的熱量。部分水在冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進入過熱器中。飽和蒸汽在過熱器中繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽。過熱蒸汽有很高的壓力和溫度，因此有很大的熱勢能。具有熱勢能的過熱蒸汽經(jīng)管道引入汽輪機后，便將熱勢能轉變成動能。高速滾動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動，形成機械能。

汽輪機的轉子與發(fā)電機的轉子通過連軸器聯(lián)在一起。當汽輪機轉子轉動時便帶動發(fā)電機轉子轉動。在發(fā)電機轉子的另一端帶著一太小直流發(fā)電機，叫勵磁機。勵磁機發(fā)出的直流電送至發(fā)電機的轉子線圈中，使轉子成為電磁鐵，周邊產(chǎn)生磁場。當發(fā)電機轉子旋轉時，磁場也是旋轉的，發(fā)電機定子內(nèi)的導線就會切割磁力線感應產(chǎn)生電流。這樣，發(fā)電機便把汽輪機的機械能轉變?yōu)殡娔?。電能?jīng)變壓器將電壓升壓后，由輸電線送至電用戶。

釋放出熱勢能的蒸汽從汽輪機下部的排汽口排出，稱為乏汽。乏汽在凝汽器內(nèi)被循環(huán)水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，從新凝結成水，此水成為凝結水。凝結水由凝結水泵送入低壓加熱器并最終回到除氧器內(nèi)，完成一個循環(huán)。在循環(huán)過程中難免有汽水的泄露，即汽水損失，因此要適量地向循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)補給一些水，以保證循環(huán)的正常進行。高、底壓加熱器是為提高循環(huán)的熱效率所采用的裝置，除氧器是為了除去水含的氧氣以減少對設備及管道的腐蝕。

以上分析雖然較為繁雜，但從能量轉換的角度看卻很簡單，即燃料的化學能→蒸汽的熱勢能→機械能→電能。在鍋爐中，燃料的化學能轉變?yōu)檎羝臒崮?；在汽輪機中，蒸汽的熱能轉變?yōu)檩喿有D的機械能；在發(fā)電機中機械能轉變?yōu)殡娔堋t、機、電是火電廠中的主要設備，亦稱三大主機。與三大主機相輔工作的設備成為輔助設備或稱輔機。主機與輔機及其相連的管道、線路等稱為系統(tǒng)?；痣姀S的主要系統(tǒng)有燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。

除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，如燃煤的輸送系統(tǒng)、水的化學處理系統(tǒng)、灰漿的排放系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互協(xié)同完成電能的生產(chǎn)任務。大型火電廠的保證這些設備的正常運轉，火電廠裝有大量的儀表，用來監(jiān)視這些設備的運行狀況，同時還設置有自動控制裝置，以便及時地對主輔設備進行調(diào)理。現(xiàn)代化的火電廠，已采用了先進的計算機分散控制系統(tǒng)。這些控制系統(tǒng)可以對整個生產(chǎn)過程進行控制和自動調(diào)理，根據(jù)不可憐況協(xié)調(diào)各設備的工作狀況，使整個電廠的自動化水平達到了新的高度。自動控制裝置及系統(tǒng)已成為火電廠中不可缺少的部分。

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2.2鍋爐燃燒狀況以及對于爐膛壓力的影響

鍋爐燃燒系統(tǒng)中有兩個最正確，即最正確過量空氣系數(shù)與最正確煤粉細度。

最正確空氣系數(shù)是指鍋爐的排煙損失與不完全燃燒熱損失之和最小的過量空氣系數(shù)。它與煤種鍋爐的燃燒特性以及鍋爐密封程度有關系。

最正確煤粉細度是指鍋爐的制粉損耗與鍋爐的不完全燃燒熱損失之和最小的煤粉細度，它與煤的可磨性設備特性以及煤的燃燒特性鍋爐的燃燒特性有關。

實現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒必需：供給適當?shù)目諝饬浚痪S持足夠高的爐膛溫度，爐溫必需在燃料的著火溫度以上；一次風速不能太高，合理送入二次風，合理組織爐內(nèi)動力工況，使燃料與空氣混合良好；選擇適當?shù)拿悍奂毝龋坏拓摵蛇\行或燃燒不穩(wěn)定時要投油助燃。

鍋爐正壓燃燒就是鍋爐在使用過程中爐膛中煙氣壓力大于大氣壓力。多年的鍋爐檢驗中發(fā)現(xiàn)，一些小型工業(yè)鍋爐在使用中有不同程度的正壓燃燒現(xiàn)象，而且十分普遍約占鍋爐的四分之一，可見這個問題沒有引起有關人員足夠的重視。其實正壓燃燒對鍋爐的安全運行是十分有害的。

2.3鍋爐燃燒系統(tǒng)的風機介紹

2.3.1風機

為了使燃料在爐內(nèi)的燃燒正常進行，必需不斷的向爐膛內(nèi)送入燃料燃燒所需要的空氣，并隨時排出燃燒后所產(chǎn)生的煙氣。

電廠鍋爐的送風量和引風量十分大，導致阻力更大，單靠一個煙囪所產(chǎn)生的自然通風力遠遠不能滿足要求，因此必需采用機械通風?；痣姀S所使用的風機有：送風機，其作用是提供燃料在爐膛內(nèi)燃燒所需要的空氣；引風機，其作用是及時排出燃料在爐膛內(nèi)燃燒是所產(chǎn)生的煙氣；一次風機，其作用是將磨好的煤粉送至爐膛；密封風機，其作用是防止磨煤機正壓運行時的煤粉外漏。在本次設計中將著重介紹和爐膛壓力有關的送風機和引風機。

2.3.1風機分類

風機按工作原理可以分為離心式和軸流式兩大類。

（1）離心式風機：離心式風機結構主要由葉輪、外殼、進氣箱、集流器、軸和軸承等組成。離心式風機的工作原理是，當離心式風機的葉輪被電動機帶動旋轉式，充滿于葉輪之間的的氣體隨行葉輪一起轉動，在離心力的作用下從葉片間的槽道甩出，由外殼上的排氣口排出。由于氣體的外流造成葉輪進氣口空間的真空，外界氣體會自動吸進葉輪。離心式風機產(chǎn)生的壓頭的高低，主要與葉輪直徑和轉速有關。葉輪直徑越大，轉速越快，氣體在風機中獲得的離心力就越大，產(chǎn)生的壓頭就越高。

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（2）軸流式風機軸流式風機的結構主要由葉輪、外殼、集流器、擴壓器、導葉、整流罩等組成。軸流式風機的工作原理是當葉在電動機帶動下旋轉時，葉片在氣體中運動，給氣體一個作用力，使氣體沿著風機軸的方向不斷由進口流向出口。氣流的進、出口方向都是軸向的。軸流式風機產(chǎn)生的風壓較低，尋常用作流量大的、風壓低的引風機。例如，我國300MW和600MW機組上，采用動葉可調(diào)軸流式風機。600MW機組的一次風機，為了獲得較高的風壓，采用了動葉可調(diào)雙級軸流式風機。

2.3軸流式風機和離心式風機比較

（1）軸流式風機體積小，占地小，外形尺寸和風（煙）道尺寸相近。（2）軸流式的葉片可以做成轉動的，調(diào)理風量較為便利。（3）采用動葉調(diào)理時，軸流式風機的工作范圍較廣。

3DCS爐膛壓力控制系統(tǒng)

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3.1DCS系統(tǒng)的概念

分散控制系統(tǒng)DCS(distributedcontrolsystem的簡稱)是以微處理器及微型計算機為基礎,融匯算機技術、數(shù)據(jù)通信技術、CRT屏幕顯示技術和自動控制技術為一體的計算機控制系統(tǒng),它對生產(chǎn)過程進行集中操作管理和分散控制。即分布于生產(chǎn)過程各部分的以微處理器為核心的過程控制站,分別對各部分工藝流程進行控制，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng),因此也稱集散控制系統(tǒng)(TDCS)。作員通過監(jiān)控站CRT終端,可以對全部生產(chǎn)過程的工況進行監(jiān)視和操作,網(wǎng)絡中的專業(yè)計算機用于數(shù)學模型或先進控制策略的運算,適時地給各過程站發(fā)出控制信息、調(diào)整運行工況。分散控制系統(tǒng)可以是分級系統(tǒng)，尋?？煞譃檫^程級、監(jiān)控級和管理級、分散控制系統(tǒng)由具有自治功能的多種工作站組成,如數(shù)據(jù)采集站、過程控制站、工程師(操作員)操作站、運行遠操作站等。這些工作站可獨立或協(xié)同完成數(shù)據(jù)采集與處理、控制、計算等功能，便于實現(xiàn)功能、地理位置和負載上的分散。且當個別工作站故障時僅使系統(tǒng)功能略有下降，不會影響整個系統(tǒng)的運行，因此是危險分散。各種類型分散控制系統(tǒng)的構成基本一致，都由通信網(wǎng)絡和工作站(節(jié)點)兩大部分組成。分散控制系統(tǒng)可以組成發(fā)電廠單元機組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS)、自動控制系統(tǒng)(ACS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)及安全保護等,實現(xiàn)計算機過程控制。

發(fā)電廠使用的DCS主要有：貝利公司的N-90、INFI-90、SYMPHONY，F(xiàn)OXBORO公司的I/A，EMERSON（原WESTINGHOUSE）公司的WDPF和OVATION，SIEMENS公司的TETEPERM-XP，日立公司的5000M，L&N公司的MAX-1000等。

3.1.1DCS的特點

（1）高可靠性（2）開放性（3）靈活性（4）易于維護（5）協(xié)調(diào)性

（6）控制功能齊全

3.1.2用DCS實現(xiàn)大型火電機組自動化的主要優(yōu)點

（1）連續(xù)控制、繼續(xù)控制、規(guī)律控制和監(jiān)控等功能集中于統(tǒng)一的系統(tǒng)中，可由品種不多的硬件,依據(jù)豐富的軟件和通信功能來實現(xiàn)綜合控制,既節(jié)省投資,又提高了系統(tǒng)的可靠性、可操作性和維修性。

（2）可按工藝、控制功能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各個工作站組成控制系統(tǒng),系統(tǒng)結構靈活,且大大節(jié)省電纜。

（3）一個站的故障不會影響其它站的正常運行，系統(tǒng)可靠性高。

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（4）各種監(jiān)視控制功能均采用軟件模塊來完成，以修改便利,易于實現(xiàn)高級控制。

3.2SYMPHONY分散控制系統(tǒng)

機組的DCS控制系統(tǒng)是infi-90的升級版SYMPHONY，ymphony是貝利公司20世紀90年代中期推出的融過程控制和企業(yè)管理為一體的新一代分散控制系統(tǒng)。為適應多種控制規(guī)模和現(xiàn)場條件，其通信系統(tǒng)采用多層通信網(wǎng)絡，可分為：層相互獨立的標準總線和環(huán)形網(wǎng)絡。

Symphony通信網(wǎng)絡的最上層為總線結構，稱為Onet(OperationNetwork)，遵守以太網(wǎng)協(xié)議(IEEE802.3)。Onet通過通信介質與多種類型的計算機連接，構成企業(yè)需要的有關生產(chǎn)、財務、人事、培訓、備件及市場管理等多種管理功能。

Symphony系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的另一層為組合網(wǎng)絡結構,稱為Cnet(ControlNetwork)。Cnet主要用來進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、過程控制操作、系統(tǒng)報警等過程數(shù)據(jù)交換的工作。

在Cnet中包括：環(huán)形網(wǎng)絡，用來連接現(xiàn)場控制單元HCU，人-系統(tǒng)接口Conductor,系統(tǒng)工程工具Com2poser等類型的節(jié)點，實現(xiàn)控制信息的傳送功能。HCU內(nèi)的控制通道ControlWay，用來連接本節(jié)點內(nèi)的智能模件，實現(xiàn)智能模件之間的信息傳送功能。HCU內(nèi)的子總線SlaveBus，用來連接智能模件和I/O子模件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制功能。環(huán)形網(wǎng)絡使用存儲轉發(fā)協(xié)議，控制通道使用自由競爭式協(xié)議。

Symphony系統(tǒng)使用了兩種有效的通信技術：例外報告和信息打包技術。例外報告的特點是只反映某一時間間隔內(nèi)發(fā)生顯著變化的信息，而對沒有發(fā)生顯著變化的信息不產(chǎn)生報告。該技術可根據(jù)過程數(shù)據(jù)的特點減少不必要的信息傳輸，保證通信傳輸?shù)臅惩?。信息打包技術就是把去同一地址的所有信息壓縮在一起，使用一個標題幀把信息發(fā)送出去的專用技術。通過這一技術，可提高信息的傳輸效率。

現(xiàn)場控制單元（HCU）是SYMPHONY實現(xiàn)過程控制的主要現(xiàn)場設備，其核心是橋控制器（BRC），BRC插在HCU的模件安裝單元（MMU）內(nèi)，就能完成過程控制中的回路控制、順序控制、數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化控制操作。

3.2.1HCU結構

HCU主要包括四大部分，即機械結構、通信結構、模件結構和鏈接結構。機械結構HCU是一個柜式的現(xiàn)場設備，主要有金屬外殼和模件安裝單元注成。通信結構是在每一個HCU中，主要有控制通道I/O擴展總線等兩層通信網(wǎng)絡。通信介質為印刷電路板，安裝與MMU的后部。模件可以直接、可靠的鏈接到通信通道上以獲得相應信息。HCU中包括四種模件，即通信模件、控制模件、I/O、銅套子模件和電源模件。通過以上四種模件的合理選配，就能組成滿足多種控制要求的控制總線。鏈接結構I/O通道子模件通過專用KTU電纜與相應的端子單元鏈接，并且端子單元的端子還可與現(xiàn)場設備相連，組成現(xiàn)場I/O通道結構，以完成顯影的過程控制。

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3.2.2HCU的通信模件對

分散控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場控制站不是一個孤立的系統(tǒng)，它與其他的現(xiàn)場控制站以及處于上層的操作員站、工程師站等設備都是相互聯(lián)系的，這就需要高一層的通信系統(tǒng)控制網(wǎng)絡。其通信模件分別為支持環(huán)狀結構的網(wǎng)絡子模件（NIS）和網(wǎng)絡處理模件（NPM）。

現(xiàn)場控制單元接口由網(wǎng)絡子模件和網(wǎng)絡處理模件組成，它們必需成對使用。這個接口可用作網(wǎng)絡中心環(huán)或子環(huán)上的一個節(jié)點，通過對這對接口可以同時訪問控制網(wǎng)絡和控制通道。

3.2.3SYMPHONY系統(tǒng)網(wǎng)絡結構

一般而言，SYMPHONY系統(tǒng)控制網(wǎng)絡結構由中心環(huán)（INFI-NETCentralLoop）、子環(huán)（INFI-NETSubLoop）、工廠環(huán)（INFI-NETPlantLOOP）、控制通道（ControlWay）、I/O,擴展總線（I/OEXPANDBus）組成，它采用以一個環(huán)為中心，能同時接多個子環(huán)的組合結構。如圖3.1所示。遠程子環(huán)

圖3.1SYMPHONY系統(tǒng)控制網(wǎng)絡結構

子環(huán)中心環(huán)站PCU柜這廠INFI-NET結構中僅采用了一個中心環(huán)，下掛了17點，其中有P個操作員站（功能一致、彼此一般而言獨立）、一個工程師站、CPU（按其控制的功能分為：鍋爐島、汽機島、電氣控制回路三大部分）。

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HUB廠MIS其他系統(tǒng)亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

INFI-NET采用存貯—轉發(fā)的環(huán)狀通訊方式。其特點是可靠性高、糾錯能力強，可采用冗余的雙網(wǎng)絡配置。通訊速度為10M波特率。目前ABB貝利已推出了光纖通訊電纜及接口。在我廠DCS通訊網(wǎng)絡結構中沒有用到子環(huán)和工廠環(huán)，中心環(huán)網(wǎng)通訊介質為同軸電纜。

3.2.4SYMPHONY系統(tǒng)主要軟硬件及其功能介紹

過程控制單元：過程控制單元(PCU)是用來監(jiān)視和控制過程設備的計算機系統(tǒng)。它是負責現(xiàn)場過程信號的采集和處理的獨立整體,由多功能處理器MFT、通訊接口模件、各種輸入輸出I/O子模件及插件式的模塊化電源和端子單元組成。每一個PCU作為一個單獨的節(jié)點使用C-NET進行通訊。每個PCU可以容納多對多功能處理器模件MFP。

MFP是一個執(zhí)行多回路模擬、順序、批量和先進控制的控制器，也是一個執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和參數(shù)計算的處理器,是過程控制單元的基礎，通過運行具有標準功能碼庫的專用語言編制的程序來實現(xiàn)控制方案；并通過子模件總線對I/O子模件進行掃描，從輸入/輸出I/O子模件獲得過程測量信息或通過子模件輸出各種控制信號，在端子單元上與現(xiàn)場I/O接線聯(lián)接,傳輸?shù)浆F(xiàn)場完成過程控制。MFP可以冗余配置，以保證明時過程控制的安全性,特別是它的高度模件化結構，使系統(tǒng)可以用簡單的配置方法，實現(xiàn)繁雜的過程控制。它在PCU內(nèi)只占用一個I/O模件插槽，而且可以和I/O模件一樣帶電插拔。

I/O子模件是PCU經(jīng)過端子單元，與現(xiàn)場直接相連接的唯一通道。子模件包括:模擬輸入類、模擬輸出類、數(shù)字輸入類、數(shù)字輸出類等四大類型的子模件及具有特定功能的子模件。Symphony系統(tǒng)繼承了INFI-90系統(tǒng)子模件類型少的特點，一種卡件可以實現(xiàn)多數(shù)據(jù)采集功能，通過模件板上的選擇開關或跳線器，可以對模件進行組態(tài)，結合工程師站，可以對子模件進行更加靈活的組態(tài)選擇。卡件類型少，可以降低備品備件的儲存，減少維護費用。

操作管理級——Conductor系列人機接口：操作管理級是分散控制系統(tǒng)與電廠運行人員間的人機接口，實現(xiàn)電廠運行人員對600MW機組的監(jiān)視和控制。Symphony系統(tǒng)的人機接口是Con2ductor系列接口，為整個系統(tǒng)及企業(yè)提供全廠范圍內(nèi)的過程監(jiān)視和相關的管理功能。

Conductor系列接口采用了當代新型的。如操作系統(tǒng)、圖形界面、窗口能力等通用技術,能夠組成豐富而又靈活的動態(tài)、交互式彩色圖形畫面,并且把過程控制和企業(yè)管理融為一體，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制，實時、歷史數(shù)據(jù)的趨勢分析，多層次的報警管理,事件順序記錄、產(chǎn)生報告、報表等。

Conductor系列接口廣泛采用了成熟的標準化技術,來提高系統(tǒng)的通用性。如使用WINDOWSNT平臺,客戶/服務器結構，文件瀏覽器技術，ACTIVEX的控制技術，OPC集成技術,SQL的歷史數(shù)據(jù)庫結構，TCP/IP以太網(wǎng)通訊協(xié)議，DCOM技術等一系列當前大家都在遵守的標準，以促進系統(tǒng)的開放和更新。

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4國內(nèi)的爐膛壓力控制系統(tǒng)

4.1石門電廠爐膛壓力控制系統(tǒng)介紹

石門電廠2×300MW汽輪發(fā)電機組的鍋爐采用平衡通風系統(tǒng)。即爐膛壓力既不是正壓，也不是負壓，而是爐膛壓力與外界壓力近似、相等或稍低于外界大氣壓(微負壓)。該爐裝有2臺雙速離心式風機，在正常工作時，它們根據(jù)同一調(diào)理器的指令分別控制引風機入口擋板用來保證爐膛壓力在允許范圍內(nèi)變化。

4.1.1石門電廠爐膛壓力控制方式

爐膛壓力測量信號的處理是為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，爐膛壓力測量采用了3個壓力變送器取中值的方案，由模塊MEDIANSELECT實現(xiàn)。正常時，3個測量變送器輸出信號一致，中值選擇塊選擇3個中的任何1個壓力信號作為爐膛壓力測量值信號，假使1臺變送器發(fā)生故障，中值選擇塊取中間值輸出，控制系統(tǒng)照常工作運行人員從引風機“A〞的A／M站來改變爐膛壓力的給定值。而在引風機“B〞的A／M站上，運行人員可以調(diào)整BIAS(偏置)的大小，以求得2臺風機之間的負荷分派比或戰(zhàn)勝2臺風機的輸入—輸出特性曲線上存在的差異。正常狀態(tài)下，BIAS（偏置）信號通過切換模塊Ts、速率限制模塊分別與爐膛壓力調(diào)理模塊輸出的控制指令疊加(加法塊Σ實現(xiàn))或相減(偏差塊?實現(xiàn))，綜合后的信號作為引風機。“A〞或“B〞的擋板開度控制指令。

4.1.2石門電廠正常工況下爐膛壓力控制方式

機組正常運行時，爐膛壓力按國內(nèi)傳統(tǒng)采用的“前饋一反饋〞方式進行控制。由于鍋爐內(nèi)燃燒過程是急劇的化學變化過程，爐膛壓力處于快速波動狀態(tài)，為了抑制高頻噪聲信號使之不進入控制系統(tǒng)，以避免引風機擋板的頻繁動作。爐膛壓力偏差通過死區(qū)模件實現(xiàn)非線性調(diào)理作用，完成對小幅度高頻脈動信號的濾波處理后進入爐膛壓力調(diào)理器PIF。PIF的輸出與送風控制的前饋作用信號FDFD在加法模塊中進行綜合，其輸出作為2臺引風機擋板的開度控制信號。FDFD信號取自送風控制系統(tǒng)中2臺送風機動葉開度指令求和后的平均值。前饋信號的作用是使送風量改變的同時引風量也跟著改變，目的是減少爐內(nèi)壓力的波動。石門電廠的爐膛壓力控制系統(tǒng)中除設計有傳統(tǒng)的“前饋一反饋〞控制方案外，其最突出的特點是增加了2個獨立的超馳控制回路和風機防喘振的調(diào)理回路。它們可歸于異常工況下爐膛壓力控制回路。

4.2北侖電廠爐膛壓力控制系統(tǒng)介紹

4.2.1給煤機煤量與爐膛壓力

北侖電廠1號機組爐膛壓力控制系統(tǒng)是通過調(diào)理兩臺雙速離心式引風機口調(diào)理擋

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

板的開度，使引風量和送風量相適應，以保持爐膛壓力在允許范圍內(nèi)，保證鍋爐的經(jīng)濟與安全運行。鍋爐煙風系統(tǒng)的總體思想是由調(diào)理系統(tǒng)輸出的鍋爐指令信號經(jīng)過處理后作為送風機動葉控制的前饋信號，送風機的反饋回路控制鍋爐的總風量、送風機動葉開度指令通過處理后作為引風機進口調(diào)理擋板的前饋信號，引風機的反饋回路采用變增益控制，增益強度見圖4.1

增益強度20.5給定值與實際值偏差-0.6-0.30.30.6

圖4.1引風機增益設定

DCS改造過程中，以上規(guī)律基本參照原先規(guī)律，僅增加了引風機反饋回路的變比例功能。在1號機組DCS改造熱態(tài)調(diào)試階段，對相應回路參數(shù)進行整定，并分別進行了負荷擾動試驗與設定值擾動試驗。

4.2.2爐膛壓力控制回路分析

1號機組爐膛壓力控制回路中，3個爐膛壓力變送器通過一個三選中選擇器選擇中間值作為測量值，通過調(diào)理兩臺引風機的進口調(diào)理擋板開度，維持爐膛壓力為設定值。主控PID參數(shù)整定時采取了變比例控制，積分時間為118s；微風作用未設。采用便比例控制目的是在爐膛壓力和設定值之間偏差大時可以更快的使系統(tǒng)穩(wěn)定。從圖4.4中可以看出除了PID輸出之外，還有一個風量指令信號作為湖塘壓力控制中的反饋信號，由于爐膛壓力控制是以送風量與引風量相平衡為條件的。系統(tǒng)中加上送風量的前饋信號，能使引風量及時跟隨送風量的改變而改變，這樣可以改善爐膛壓力的動態(tài)偏差。但給煤機轉速晃動時引起的爐膛壓力波動也是從這個信號引入的。

送風機主控PID的測量信號取自補償后的總風量信號，設定值是鍋爐指令、熱量信號、實際總燃料量大選值在經(jīng)過氧量校正之后再與最低風量設定值30%經(jīng)過大選后的值?？杀ＷC總風量始終大于總燃料量，從而保證爐膛中的燃料能充分燃燒。同時為了在燃料量變化時能使送風量及時跟上燃料量的變化，在風量主控PID中還參與一個設定值的前饋，改善動態(tài)偏差。

實際總風量信號是六臺給煤機的煤量信號加上燃油量信號在經(jīng)過熱量校正后的

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

值。單臺給煤機的煤量是給煤機的轉速與給煤機皮帶秤重值的乘積。

通過對這兩個控制回路的分析不難發(fā)現(xiàn)，給煤機轉速晃動與爐膛壓力之間的關系。當給煤機轉速晃動時，特別是在給煤機轉速晃動到100%時，引起實際總燃料量出現(xiàn)虛假的大幅增加，使風量設定值增加，同時還通過前饋作用直接增加送風機動葉開度指令。在設定值與前饋的共同作用下，可以很快的增加實際風量。另一方面通過風量指令對爐膛壓力的前反饋信號直接增加了引風機的動葉開度；同時由于送風量的變化也會引起爐膛壓力的變化。在正常狀況下，通過這一控制回路可以很快使爐膛壓力穩(wěn)定。但假使這時故障給煤機的轉速又馬上到0%，在爐膛壓力未形成新的平衡之前又出現(xiàn)反方向的指令，從而使爐膛壓力出現(xiàn)較大的擾動。而引風機控制回路中由于引入了變化比例控制，在偏差較小時比例作用較小，引風機調(diào)理變化幅度不大，而偏差較大時引風機調(diào)理變化幅度將大幅增大，從而影響系統(tǒng)穩(wěn)定。

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

5爐膛壓力控制系統(tǒng)設計

5.1爐膛壓力控制系統(tǒng)

5.1.1爐膛壓力控制系統(tǒng)設計特點

本次設計主要是對防城港#2號機組爐膛壓力控制的設計。這次設計要注意以下問題：鍋爐運行時，假使機組要求的復合指令改變，則進入爐膛的燃燒量將跟著改變，燃料在爐膛中燃燒后產(chǎn)生的煙氣量也將改變。這時，為了維持爐膛內(nèi)的正常壓力，必需對引風量進行相應的調(diào)理。假使爐膛壓力過高，爐膛內(nèi)火焰和高溫煙氣就會向外面泄露，影響鍋爐的安全運行；假使爐膛的壓力過低，爐膛和煙道的漏風量將增大，可能使燃燒惡化，燃燒損失增大，甚至會燃燒不穩(wěn)定或滅火。因此爐膛壓力必需保持在一定的允許范圍之內(nèi)。

爐膛壓力直接影響爐膛內(nèi)燃料的燃燒質量和鍋爐的安全性。爐膛壓力控制系統(tǒng)的基本任務是通過控制兩臺引風機的動葉或入口擋板的開度，使引風量與送風量相適應。從而保證鍋爐壓力在允許的范圍內(nèi)，以穩(wěn)定燃燒、減少污染、保障安全。這次設計的系統(tǒng)具有以下幾方面特點。

（1）爐膛壓力測量；

（2）采用死區(qū)非線性環(huán)節(jié)的爐膛壓力控制；（3）送風機動葉位置的前饋控制；（4）內(nèi)爆保護；

（5）引風機A和B的雙速調(diào)理；

（6）引風機A和B的手動/自動切換；

（7）引風機A和B間的風量平衡。設計組態(tài)圖見附錄。

5.1.2引風量調(diào)理

引風量的調(diào)理部分以調(diào)理器為中心。如圖5.1所示，控制系統(tǒng)的被調(diào)量是爐膛壓力信號，其給定值是運行人員在軟手操控制器上給出的。當爐膛壓力因某種擾動發(fā)生變化時，壓力調(diào)理器接受爐膛壓力與給定值的偏差信號，并對此進行比例積分控制運算，其結果與作為前饋信號的送風機動葉平均指令疊加，形成引風機的控制指令，分別送到兩臺引風機的軟手操工作站。系統(tǒng)中引入兩臺送風機的平均信號作為引風機動葉的前饋信號，在機組負荷變化時，能使引風量與送風量同步變化，以減小送風量變化對爐膛壓力的影響。函數(shù)調(diào)理器用于調(diào)理前饋作用的強弱。

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

圖5.1引風機引風量控制組態(tài)圖

5.1.3風機動葉的控制與保護

風機動葉控制部分由軟手操控制器、閉鎖指令增減、防喘振環(huán)節(jié)及超弛控制回路組成。如圖5.2所示，在正常狀況下，調(diào)理器輸出的送風量控制指令，加上運行人員的手動偏置，作為引風機動葉控制指令，經(jīng)M/A站、切換器T、閉鎖指令增減與防喘振環(huán)節(jié)輸出去控制引風機動葉的開度，改變引風量以調(diào)理爐膛壓力，并最終使爐膛壓力穩(wěn)定在給定值附近。

當系統(tǒng)出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，控制系統(tǒng)將出現(xiàn)自動/手動切換、閉鎖指令增/減、超弛開/關指令，對系統(tǒng)設備實施保護。

圖5.2送風機的控制組態(tài)圖

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

5.2機組組態(tài)圖設計主要功能碼介紹

5.2.1控制站FC80

符號：

圖5.1控制站FC80

說明：

控制站（MFC）功能碼提供MFC和以下接口設備之間的接口：數(shù)據(jù)控制站（DCS）、操作接口單元（OIU）、命令管理系統(tǒng)（MCS）和計算機接口單元（OIU）、命令管理系統(tǒng)（MCS）和計算機接口單元（CIU）。它提供基本控制“串級控制和比例設定控制加手動/自動站切換。不能把這個功能碼放在編號高于1023的塊上，由于目前工廠環(huán)路的信息規(guī)模只允許這個環(huán)路未進行控制調(diào)用到1023塊上為止。

表5.1輸出：

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

塊號NN+1N+2數(shù)據(jù)類型RRB說明控制輸出設定點手自動方式標志：0=手動：1=自動。N+3B級別標志：0=本機；1=計算機。N+4B站方式標志：0=基本；1=串級/比率(由S23確定是串級，還是比率)N+5B計算機狀態(tài)標志：0=計算機OK；1=計算機故障5.2.2新型PID控制器FC156

符號：

圖5.2新型PID控制器FC156

說明：加強型PID控制器功能碼完成PID控制器的功能。這個功能塊具有位置或速度型控制限制算法，它還提供一個防復位終止功能。

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

表5.2規(guī)格

規(guī)格號S11S12S13S14S15S16S17S18可調(diào)性YYYYYYYN缺省值1.0001.0000.0000.00010.000105.000-5.00010數(shù)據(jù)類型RRRRRRRI說明增益放大倍數(shù)（K）比例增益（KP）積分常數(shù)（1/分），或手動積分時間常數(shù)KIXmin微分常數(shù)（KD），（分）微分滯后常數(shù)（KA）（典型值=10）輸出高限輸出低限算法版本：0X=原版本1X=新版本算法類型：X0=經(jīng)典X1=無相互影響X2=經(jīng)典帶外部積分X3=手動積分無相互影響

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

6機組爐膛壓力控制系統(tǒng)分析過程

爐膛壓力控制系統(tǒng)的設計過程主要通過控制引風機動葉、擋板開度、引風機的轉速來實現(xiàn)爐膛壓力的控制過程。在大多數(shù)機組中，使用兩臺引風機調(diào)理爐膛壓力。以下是對防城港#2機組爐膛壓力控制系統(tǒng)進行分析。

6.1爐膛風控制系統(tǒng)分析

6.1.1風控系統(tǒng)在火電廠中的應用

在電廠中引風控制系統(tǒng)實質上就是爐膛壓力控制系統(tǒng)。爐的爐膛壓力通過控制2臺引風機來保持，鍋爐的負壓一般控制在-20Pa左右。原理如圖6.1所示，PC3為壓力控制器。鍋爐左鍋爐右側壓力側壓力YPTPTSPMFTt主燃料跳閘位置Σ/2PC3R

+-Σ-+Σ

1號風機變頻器圖6.1爐膛壓力控制系統(tǒng)

2號風機變頻器

為了提高爐膛壓力控制系統(tǒng)的可靠性和提高調(diào)理品質，爐膛壓力調(diào)理尋常采用如下方法：

（1）爐膛壓力測量采用3臺變送器，3臺變送器經(jīng)過控制算法后所選的值作為測量值，對這些變送器設有監(jiān)控規(guī)律。當3臺變送器全部正常時，選偏差不大的2臺變送器的平均值作為測量值；當其中任一臺變送器有品質報警，而其他2臺無品質報警的變送器控制偏差大，此時切手動；當3臺變送器全部有品質報警時，切手動；當3

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

臺變送器之間全部有控制偏差報警時，切手動。這樣就可以保證爐膛壓力測量信號的確鑿性。

（2）當爐膛負壓過低（-500Pa）時，控制系統(tǒng)將閉鎖引風機風量增加；當爐膛負壓過高（500Pa）時，該控制系統(tǒng)將閉鎖引風機風量減小，以保證爐膛壓力在要求的范圍內(nèi)。

（3）在計算機中對爐膛負壓的測量值進行濾波（時間一般為2s左右），以保證執(zhí)行機構不頻繁動作。

（4）爐膛壓力控制器一般設有一個死區(qū)，當爐膛壓力的設定值和測量值的偏差不超過死區(qū)范圍時，控制器的輸出不變，執(zhí)行機構不動作，這就有效地消除了因爐膛壓力經(jīng)常波動而使執(zhí)行機構頻繁動作，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和執(zhí)行機構的使用壽命。（5）為了保證爐膛壓力控制的正確性，當控制偏差超過一定數(shù)值時自動切手動，并有報警提醒。

（6）爐膛壓力控制系統(tǒng)還設有防內(nèi)爆功能。當鍋爐由于汽包液位低、爐膛壓力低等保護動作而發(fā)生鍋爐主燃料跳閘（MFT動作）時，由于鍋爐突然滅火引起鍋爐爐膛壓力大幅度下降，假使控制燃料的執(zhí)行機構不及時動作，就有可能引起鍋爐爐膛內(nèi)爆。為了避免這種狀況的發(fā)生，用MFT動作信號引發(fā)一組規(guī)律動作，直接前饋到該控制系統(tǒng)中去（如圖6.1所示）。在MFT動作后，2臺引風機執(zhí)行機構先向關的方向動作，直到開度達到原來設定的某一位置，保持一段時間后，使2臺引風機的執(zhí)行機構再向開的方向動作，直到開度達到MFT時的位置，這樣就實現(xiàn)了引風機的一組防內(nèi)爆功能，從而保證了鍋爐的安全。

6.1.2引風機控制回路分析

正常狀況下，爐膛負壓按傳統(tǒng)的前饋-反饋控制方案進行，前饋信號GAPIDTR來自送風控制系統(tǒng)，其作用是使送風控制系統(tǒng)動作的同時，引風控制系統(tǒng)能相應地協(xié)調(diào)動作，使引風量隨送風量成比例地變化，以減小爐膛負壓在變負荷時的動態(tài)偏差，引風控制的前饋信號取自兩臺送風機動葉開度指令（送風調(diào)理器的輸出），前饋信號通過函數(shù)塊F（x），直接引入引風控制系統(tǒng)中爐膛負壓調(diào)理器的加法塊Σ輸入端，前饋信號作為爐膛負壓調(diào)理的粗調(diào)。

根據(jù)爐膛負壓測量值和爐膛負壓設定值的偏差，調(diào)理器給出兩臺引風機導葉的公共控制指令，被調(diào)量為爐膛負壓，調(diào)理變量為引風機導葉開度，爐膛負壓調(diào)理器起校正作用，在手動方式下，運行人員在引風機M/A站上可以手動改變兩臺引風機導葉的開度，爐膛負壓調(diào)理器則跟蹤兩臺引風機導葉指令之和的平均值。

6.2防城港#2機組爐膛壓力控制系統(tǒng)的組態(tài)圖分析過程

6.2.1引風機手動/自動切換

（1）引風機A和B都處于自動狀態(tài)

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

這時調(diào)理器的輸出疊加上前饋指令（送風機動葉平均指令），并行送到兩臺引風機的控制回路上，在引風機B操作站，由運行人員設定的偏置信號分別輸入到引風機A操作站，乘以－1后，輸入到引風機B操作站上，偏置信號的作用是在自動方式下，可以用來調(diào)理兩臺引風機A、B的負荷平衡。

（2）引風機A和B都處于手動方式

當兩臺引風機都在手動控制方式（或有強制輸出時），爐膛負壓調(diào)理器跟蹤兩臺引風機A、B檔板開度指令的平均值。

圖6.2引風機手/自動切換組態(tài)圖

（3）兩臺引風機分別投自動時跟蹤和無擾切換

當一臺引風機M/A操作站先投自動，則爐膛負壓調(diào)理器就處于自動方式，這時偏置值跟蹤，自動調(diào)整調(diào)理器的輸出與另一臺還處于手動方式的引風機輸出之間的偏差，保證另一臺引風機投自動時能實現(xiàn)無擾切換。

MFC控制站對引風機開度進行控制，A、B兩個引風機通過相互的跟蹤信號補償控制。以圖6.2中A引風機入口導葉控制為例，由6.3可知，把B引風機的控制信號作為A引風機的跟蹤信號，由REQNATUREVENT(自然通風請求)、INDUCEAFORCEDCLS（引風機A強停）、10HNC10EC01STEP04CMDSA（引風機A導葉公共條件）、10HNC10EC02STEP01CMDSA四個信號來源通過1452“或門〞構成跟蹤開關信號并與手動控制開關1395構成“與〞關系連接到MFC的跟蹤信號開關處，而10HNC20AN001XG11（引風機B行）、10HBK10CP3F、10HBK10CP901DF、10HNC20AA101OPTF（引風機B故障）共同組成“或門〞1453，通過這種方式為MFC切換手動提供信號，同樣10HNC20AA101AX成為MFC的切換自動信號。通過這些信

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

號來控制MFC控制站的手動和自動以及手自動切換條件，并且同理得到B引風機入口導葉控制理論和連接方式，是A、B連個引風機達到了互補控制的效果。

值得一提的是，跟蹤信號是通過MFC所產(chǎn)生的控制信號和REQNATUREVENT(自然通風請求)、INDUCEAFORCEDCLS信號選擇產(chǎn)生的，若REQNATUREVENT(自然通風請求)信號為1，則會選擇100進行輸出，若INDUCEAFORCEDCLS信號為1，則會選擇0進行輸出。

A、B引風機的MFC控制站的手自動無擾切換是同步進行的并且相互不受到影響，以兩控制器同時進行自動控制為例，此時兩個MFC的N+2端輸出為1，信號傳遞到MFC的S30端為0，即選擇不跟蹤。我們將A引風機端的MFC控制站設為手動，則N+2端為0而B端N+2端為1，產(chǎn)生兩組組合，一組是通過“或門〞1417為S30提供跟蹤信號，并釋放反饋APID的信號；另一組是通過“與門〞1417使B引風機MFC控制站S30繼續(xù)保持不跟蹤形式，輸出設定值分給MFC的設定值端，為跟隨信號提供條件，達到無擾切換的目的。同理，B引風機為手動時，會產(chǎn)生一致的控制形式，而在信號切換時，不受到干擾。

圖6.3引風機控制組態(tài)圖

6.2.2送風機的手自動切換

如圖6.4所示10HLB13CP303-LL(送風機A油壓泵出口控制油壓低低)、10HLB10AN001XG11(送風機A中止)、10HLB10AA01OPTF(送風機A故障)和10HLB00AA101MICOMCMD（送風機公用條件）輸入信號通過功能碼36輸入站MFC的S18，當輸入為0是不切換手動，當輸入為1是切換到手動且保持。由于輸入到站MFCS29中的信號為1所以站輸出跟蹤S2。10HLB20AA101PID（送風機BPID信號）和10HLB20AA101SP（送風機BSP信號）通過功能碼15（加法器）按(S3)+(S4)計算輸出量輸入MFCS3中作為自動信號的塊地址。10HLB10AA101CO信號經(jīng)過功能塊9（模擬量切換）通過請求自然通風的信號來決定輸出4144的信號，同樣的輸出4121的信號要通過送風機A導葉的輸入信號量來判別，最終經(jīng)過功能碼8（速率限制器）

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

輸出4124再輸入MFC中的S4中。吹掃風保持信號、送風機A液壓油泵出口控制油壓低低信號和4105輸出的信號一起通過功能碼40變?yōu)檩敵鲂盘?116，信號4116和4115信號經(jīng)過功能碼37變?yōu)檩敵鲂盘?122最終輸入到MFC中的S5中。當4136輸出信號為0時，手動標志。由于輸入到MFC中S29的值一直為1所以輸出跟蹤S2且保持以此來保證無擾切換。

圖6.4送風機的手動/自動切換圖

6.2.3MFT動作時的超持控制

爐膛負壓控制除采用了前饋-反饋傳統(tǒng)方案外，最突出的特點是對爐膛負壓控制設計了一個超馳控制回路，其作用是防止主燃料跳閘（MFT動作）時，引起爐膛滅火而產(chǎn)生鍋爐內(nèi)爆的事故。

當鍋爐接受到MFT動作信號后，尋常不到幾秒就可以導致爐膛滅火，爐膛一旦滅火，爐內(nèi)溫度將急劇下降，從理想氣體狀態(tài)方程式PV/T=R可知，當爐膛內(nèi)煙氣容積V不變時，爐膛負壓P將隨爐內(nèi)溫度T的下降而降低，爐內(nèi)將出現(xiàn)較大的負壓，加之爐內(nèi)燃燒是急劇的化學變化過程，在燃燒后的煙氣中，除包括一、二次風外，還包括燃燒時產(chǎn)生的CO2和水蒸汽；當鍋爐滅火時，CO2和水蒸汽大減少，從而使煙氣的質量流量大大減少，假使此時引風機動葉仍保持原來的開度，勢必造成很大的爐膛負壓，如不采取措施，鍋爐將有產(chǎn)生內(nèi)爆的危險，為了防止此類事故的發(fā)生，爐膛負壓控制系統(tǒng)設計有如下超馳保護回路，當MFT動作時，控制系統(tǒng)首先強制前饋信號為0，關小引風機導葉開度，以減少引風機出力，使爐膛負壓不至太低。

6.2.4增閉鎖和減閉鎖

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

對每臺引風機動葉的控制指令還設計了閉鎖增和閉鎖減功能。即：

(1）當爐膛壓力信號10HBK10CP901高于某一值時，阻止動態(tài)關小引風機動葉。(2）當爐膛壓力信號10HBK10CP901低于某一值時，阻止動態(tài)開大引風機動葉。當爐膛負壓降至低于最小值-2000Pa時，或高于2000Pa時，正負偏差壓力超馳控制回路將起作用。

當爐膛負壓低于設定的最小壓力-2000Pa時，閉鎖增II/9起作用，迅速用來關小引風機導葉的開度，同時，閉鎖減DI/10來開大送風機導葉的開度；同理，當爐膛負壓高于設定的最大壓力2000Pa時，閉鎖減DI/10起作用，迅速用來開大引風機導葉的開度，同時，閉鎖增II/9來減小送風機導葉的開度。

不管引風機M/A站處于自動還是手動方式，防止引風機內(nèi)爆的超馳信號和負偏差壓力超馳控制信號都能及時動作，因此它們的優(yōu)先級別最高。

6.2.5其它異常工況的控制方式

爐膛壓力測量變送器發(fā)生故障或A、B側引風機跳閘時，爐膛壓力控制切至手動控制。

6.2.6低爐膛壓力保護

低爐膛壓力保護回路它由低限壓力給定器、爐膛壓力與低限壓力比較器、比例調(diào)理器K、高限限制器、加法器等組成。當爐膛壓力低于某一值時，比較器輸出副值，經(jīng)比例調(diào)理器、高限限制器加法器輸出，動態(tài)關小引風機動葉開度，以保證鍋爐安全運行。比例調(diào)理器用來調(diào)理動作幅度，高限限制器設置高限為零，防止爐膛壓力大于低限壓力時誤動。

當發(fā)生主燃料跳閘MFT時，由于滅火瞬間爐膛壓力會急劇下降，而且發(fā)生MFT前機組負荷越高，滅火后爐內(nèi)工況變化越猛烈，處理不當可能引起爐膛內(nèi)爆。為此應阻止引風機動葉開大，并緊急將動葉關小到某一開度。MFT動態(tài)修正回路根據(jù)發(fā)生MFT前機組的負荷值，按一定比例瞬間動態(tài)關小引風機動葉開度，并保持一段時間再以斜坡變化，回到發(fā)生MFT前瞬間的開度數(shù)值上，并恢復爐膛壓力的正常調(diào)理。

6.3引風機常見問題及處理方法

6.3.1引風機的常見事故

風機是一種將原動機的機械能轉換為輸送氣體、給予氣體能量的機械，它是火電廠中不可少的機械設備，主要有送風機、引風機、一次風機、密封風機和排粉機等，消耗電能約占發(fā)電廠發(fā)電量的1．5％～3．0％。在火電廠的實際運行中，風機，特別是引風機由于運行條件較惡劣，故障率較高，據(jù)有關統(tǒng)計資料，引風機平均每年發(fā)生故障為2次，送風機平均每年發(fā)生故障為0．4次，從而導致機組非計劃停運或減負荷運行。因此，迅速判斷風機運行中故障產(chǎn)生的原因，采取得力措施解決是發(fā)電廠連續(xù)

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亞臨界鍋爐爐膛負壓控制系統(tǒng)設計

安全運行的保障。雖然風機的故障類型繁多，原因也很繁雜，但根據(jù)調(diào)查電廠實際運行中風機故障較多的是：軸承振動、軸承溫度高、動葉卡澀、保護裝置誤動。

6.3.2引風機常見故障處理

軸承溫度高：風機軸承溫度異常升高的原因有三類，潤滑不良、冷卻不夠、軸承異常。離心式風機軸承置于風機外，若是由于軸承疲乏磨損出現(xiàn)脫皮、麻坑、間隙增大引起的溫度升高，一般可以通過聽軸承聲音和測量振動等方法來判斷，如是潤滑不良、冷卻不夠的原因則是較簡單判斷的。而軸流風機的軸承集中于軸承箱內(nèi)，置于進氣室的下方，當發(fā)生軸承溫度高時，由于風機在運行，很難判斷是軸承有問題還是潤滑、冷卻的問題。實際工作中應先從以下幾個方面解決問題。

加油是否恰當。應當依照定期工作的要求給軸承箱加油。軸承加油后有時也會出現(xiàn)溫度高的狀況，主要是加油過多。這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達某點后（一般在比正常運行溫度高10℃～15℃左右）就會維持不變，然后會逐漸下降。

冷卻風機小，冷卻風量不足。引風機處的煙溫在120℃～140℃，軸承箱假使沒有有效的冷卻，軸承溫度會升高。比較簡單同時又儉約廠用電的解決方法是在輪轂側軸承設置壓縮空氣冷卻。當溫度低時可以不開啟壓縮空氣冷卻，溫度高時開啟壓縮空氣冷卻。

確認不存在上述問題后再檢查軸承箱。

動葉卡澀：軸流風機動葉調(diào)理是通過傳動機構帶動滑閥改變液壓缸兩側油壓差實現(xiàn)的。在軸流風機的運行中，有時