閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試

閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試演示文稿目前一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)優(yōu)選閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試目前二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)目錄一、閉環(huán)控制系統(tǒng)介紹二、性能指標(biāo)及相關(guān)規(guī)程、管理辦法三、單回路控制系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)方法四、給水控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法五、過熱汽溫控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法目前三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)目錄六、協(xié)調(diào)控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法七、提高協(xié)調(diào)控制品質(zhì)的方法八、RB邏輯設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方法九、煤質(zhì)校正回路十、超臨界機(jī)組控制存在的問題目前四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)一、閉環(huán)控制系統(tǒng)介紹基本術(shù)語、定義主要閉環(huán)控制系統(tǒng)介紹目前五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)基本術(shù)語、定義模擬量控制系統(tǒng)modulatingcontrolsystem

，簡(jiǎn)稱MCS

通過前饋和反饋?zhàn)饔脤?duì)機(jī)爐及輔助系統(tǒng)的過程參數(shù)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)的總稱。包含過程參數(shù)的自動(dòng)補(bǔ)償和計(jì)算、自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制方式無擾動(dòng)切換、以及偏差報(bào)警等功能。

MCS系統(tǒng)是火電機(jī)組主要的控制系統(tǒng)之一。它擔(dān)負(fù)著發(fā)電過程中水、汽、燃油、燃煤、煙、風(fēng)、等各個(gè)子系統(tǒng)過程變量的調(diào)節(jié)控制任務(wù)，以及整個(gè)單元機(jī)組的負(fù)荷控制。MCS系統(tǒng)由單元機(jī)組級(jí)、爐側(cè)、機(jī)側(cè)三部分組成。目前六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)基本術(shù)語、定義協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)coordinatedcontrolsystem，簡(jiǎn)稱CCS

對(duì)動(dòng)態(tài)特性差異較大的鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行整體負(fù)荷平衡控制，使機(jī)組盡快響應(yīng)調(diào)度的負(fù)荷變化要求，并保持主汽壓力和機(jī)爐各主要運(yùn)行參數(shù)在允許的范圍；在一些特定的工況下，通過保護(hù)控制回路和控制方式轉(zhuǎn)換保持機(jī)組的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；主要包括機(jī)組負(fù)荷指令控制、汽機(jī)主控、鍋爐主控、壓力設(shè)定、頻率校正、熱值校正(BTU)校正、RB等控制回路；它直接作用的執(zhí)行級(jí)是鍋爐控制系統(tǒng)和汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。目前七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)基本術(shù)語、定義控制子系統(tǒng)controlsubsystem

構(gòu)成機(jī)爐CCS的機(jī)爐各主要參數(shù)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括鍋爐燃燒控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)、汽包鍋爐的給水控制系統(tǒng)、汽溫控制系統(tǒng)等。自動(dòng)發(fā)電控制automaticgenerationcontrol，簡(jiǎn)稱AGC

根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷指令，控制發(fā)電機(jī)有功功率的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

目前八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)主要閉環(huán)控制系統(tǒng)介紹火電機(jī)組常規(guī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通常是爐側(cè)、機(jī)側(cè)分別控制。爐側(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由燃燒調(diào)節(jié)(包括燃料或主汽壓力、送風(fēng)量和氧量、爐膛負(fù)壓、一次風(fēng)母管壓力、噴燃器二次風(fēng)風(fēng)量、磨煤機(jī)一次風(fēng)量/一次風(fēng)溫/輔助風(fēng)量、給煤機(jī)轉(zhuǎn)速、燃油壓力、空預(yù)器冷端溫度、直流爐中間點(diǎn)溫度等調(diào)節(jié)系統(tǒng))；給水全程調(diào)節(jié)；主汽/再熱汽溫調(diào)節(jié)等調(diào)節(jié)子系統(tǒng)組成。機(jī)側(cè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)由機(jī)前壓力、汽機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)荷、高/低壓旁路壓力/溫度、除氧器水位/壓力、高/低加水位、汽機(jī)軸封壓力、凝汽器水位等調(diào)節(jié)子系統(tǒng)組成。目前九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)二、性能指標(biāo)及相關(guān)規(guī)程、管理辦法相關(guān)規(guī)程華北電網(wǎng)AGC管理辦法性能指標(biāo)目前十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)相關(guān)規(guī)程DL5000-2000《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5175-2003《火力發(fā)電廠熱工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T701-1999火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化術(shù)語

DL/T657-2006《火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程》DL-T5190.5-2004電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范目前十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)華北電網(wǎng)AGC管理辦法網(wǎng)調(diào)下發(fā)給機(jī)組的“AGC負(fù)荷指令信號(hào)”

(50~100%Pe)機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)送給網(wǎng)調(diào)的“AGC可投入”

(遙信信號(hào))機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)送給網(wǎng)調(diào)的“AGC已投入”

(遙信信號(hào))目前十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)2002年5月華北調(diào)度局下發(fā)的《京津唐電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）運(yùn)行管理規(guī)定（試行）》中要求：

AGC投入機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍是50%~100%PeAGC投入時(shí)的應(yīng)達(dá)到的負(fù)荷變化率為

300MW等級(jí)直吹式汽包爐的機(jī)組負(fù)荷變化率不低于1.5%

其他類型機(jī)組的負(fù)荷變化率不低于2%PeAGC投入機(jī)組的負(fù)荷動(dòng)態(tài)偏差不大于2%

靜態(tài)偏差不大于1%

機(jī)組調(diào)整負(fù)荷響應(yīng)時(shí)間小于1分鐘目前十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)性能指標(biāo)衰減率：定值擾動(dòng)試驗(yàn)中，被調(diào)參數(shù)首次過調(diào)量（M1）與第二次過調(diào)量（M2）的差值與首次過調(diào)量（M1）之比稱為過渡過程衰減率。目前十四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)性能指標(biāo)穩(wěn)定時(shí)間：從擾動(dòng)試驗(yàn)開始到被調(diào)參數(shù)進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值的允許偏差范圍內(nèi)不再越出時(shí)的時(shí)間。目前十五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)偏差：是指在整個(gè)調(diào)節(jié)過程中被調(diào)量偏離給定值的最大偏差值，穩(wěn)態(tài)偏差是指調(diào)節(jié)過程結(jié)束后被調(diào)量偏離給定值的最大偏差值。實(shí)際負(fù)荷變化率：是指實(shí)際負(fù)荷變化速率(%Pe/min)＝實(shí)際負(fù)荷變化量ΔPe／變化時(shí)間Δt（Δt為從負(fù)荷指令開始變化至實(shí)際負(fù)荷變化達(dá)到新的目標(biāo)值所經(jīng)歷的時(shí)間）負(fù)荷響應(yīng)純遲延時(shí)間：是指負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)開始后實(shí)際負(fù)荷變化的遲延時(shí)間，即從負(fù)荷指令開始變化的時(shí)刻到實(shí)際負(fù)荷發(fā)生與指令同向連續(xù)變化的時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間目前十六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)指標(biāo)性能絕對(duì)誤差積分IAE

時(shí)間乘以誤差絕對(duì)值積分ITAE

具有很好工程實(shí)用性和選擇性的控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo).目前十七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)目前十八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)目前十九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)三、單回路控制系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)方法調(diào)節(jié)系統(tǒng)邏輯（超馳、閉鎖）、調(diào)節(jié)方向和無擾切換檢查，偏差報(bào)警檢查：測(cè)量信號(hào)偏差報(bào)警；執(zhí)行器偏差報(bào)警；調(diào)節(jié)器偏差報(bào)警；其他要求控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的偏差報(bào)警。檢查上述偏差報(bào)警值是否正確設(shè)定，報(bào)警輸出的開關(guān)量信號(hào)能否正確送至相應(yīng)的報(bào)警顯示和控制保護(hù)回路調(diào)門特性試驗(yàn)：檢驗(yàn)調(diào)門調(diào)節(jié)死區(qū)和調(diào)節(jié)速度對(duì)象特性試驗(yàn)置調(diào)門控制于手動(dòng)控制方式，在工況穩(wěn)定情況下，手動(dòng)一次關(guān)小或開大（階躍）調(diào)門開度，記錄被調(diào)量的變化情況，待被調(diào)量上升（下降）并穩(wěn)定在新值時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。記錄調(diào)門變化量和被調(diào)量變化量，及整個(gè)過程的穩(wěn)定時(shí)間、純遲延時(shí)間。目前二十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)三、單回路控制系統(tǒng)調(diào)整試驗(yàn)方法根據(jù)對(duì)象特性試驗(yàn)結(jié)果初設(shè)PID參數(shù)，可依據(jù)相關(guān)單回路PID整定公式（Z-N，CHR等）或工程整定公式定值擾動(dòng)試驗(yàn)，具體擾動(dòng)幅度與機(jī)務(wù)專業(yè)監(jiān)盤人員或運(yùn)行人員協(xié)商優(yōu)化PID參數(shù)，滿足機(jī)組運(yùn)行要求目前二十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)四、給水控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法給水控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽包水位補(bǔ)償計(jì)算典型控制策略對(duì)象特性試驗(yàn)調(diào)整試驗(yàn)方法目前二十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)給水控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽包鍋爐給水自動(dòng)控制的任務(wù)是維持汽包水位在設(shè)定值。汽包水位是鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)重要的監(jiān)控參數(shù)，它間接地表示了鍋爐負(fù)荷和給水的平衡關(guān)系。維持汽包水位是保證機(jī)爐安全運(yùn)行的重要條件。單沖量與三沖量全程給水自動(dòng)

·給水調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)；

·變速給水泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)(三臺(tái)泵各自設(shè)置一套)；

·給水泵最小流量控制系統(tǒng)(三臺(tái)泵各自設(shè)置一套)。目前二十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)汽包水位補(bǔ)償計(jì)算汽包水位測(cè)量裝置按照測(cè)量原理分為三種：帶工業(yè)電視的雙色水位計(jì)；電接點(diǎn)水位計(jì)和差壓水位計(jì)（分單室平衡容器和雙室平衡容器兩種）。發(fā)電廠中差壓水位計(jì)一般用于汽包水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)和鍋爐MFT保護(hù)，因此它測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性直接影響到鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。差壓式水位計(jì)是利用水位高度變化轉(zhuǎn)化為差壓變化的原理，其測(cè)量示意圖如下圖所示。差壓式水位計(jì)平衡容器在測(cè)量筒側(cè)的參比水柱作為測(cè)量水位的正壓頭，是一個(gè)變化較小的定值（由于水為不可壓縮流體，因此僅隨參比水柱的平均溫度變化而變化）；連接平衡容器水側(cè)的一段作為測(cè)量水位的負(fù)壓頭，是隨著汽包水位變化而變化的。這兩個(gè)壓頭之差，即反映出汽包水位所處的位置。目前二十四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)

L：汽水連通管距離；H0：0水位與負(fù)壓管高度差；h：汽包水位；rs、ra、rw：蒸汽、凝結(jié)水、飽和水密度目前二十五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)正壓取樣處為凝結(jié)罐與汽包中蒸汽相連，凝罐中蒸汽凝結(jié)下來后變成水，它是一腔死水，密度為ra，其密度與環(huán)境溫度有關(guān)。變送器差壓：

單位：H、L（mm）、（mm）目前二十六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)二十五項(xiàng)反措關(guān)于汽包水位的規(guī)定8防止鍋爐汽包滿水和缺水事故8.1汽包鍋爐應(yīng)至少配置兩只彼此獨(dú)立的就地汽包水位計(jì)和兩只遠(yuǎn)傳汽包水位計(jì)。水位計(jì)的配置應(yīng)采用兩種以上工作原理共存的配置方式，以保證在任何運(yùn)行工況下鍋爐汽包水位的正確監(jiān)視。8.2汽包水位計(jì)的安裝8.2.1取樣管應(yīng)穿過汽包內(nèi)璧隔層，管口應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)(如安全閥排汽口、汽包進(jìn)水口、下降管口、汽水分離器水槽處等)，若不能避開時(shí)，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管口加裝穩(wěn)流裝置。8.2.2汽包水位計(jì)水側(cè)取樣管孔位置應(yīng)低于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動(dòng)作值，一般應(yīng)有足夠的裕量(對(duì)于300MW及以上機(jī)組，應(yīng)有30mm左右的裕量)。

目前二十七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)8.2.3水位計(jì)、水位平衡容器或變送器與汽包聯(lián)接的取樣管，一般應(yīng)至少有1：100的斜度，對(duì)于就地聯(lián)通管式水位計(jì)(即玻璃板式、云母板式、牛眼式、電接點(diǎn)式)，汽側(cè)取樣管為取樣孔側(cè)高，水側(cè)取樣管為取樣孔側(cè)低。對(duì)于差壓式水位計(jì)，汽側(cè)取樣管為取樣孔側(cè)低，水側(cè)取樣管為取樣孔側(cè)高。8.2.4新安裝的機(jī)組必須核實(shí)汽包水位取樣孔的位置、結(jié)構(gòu)及水位計(jì)平衡容器安裝尺寸，均符合要求。

8.2.5差壓式水位計(jì)嚴(yán)禁采用將汽水取樣管引到一個(gè)連通容器(平衡容器)，再在平衡容器中段引出差壓水位計(jì)的汽水側(cè)取樣的方法。

8.2.6就地連通管式水位計(jì)和差壓式水位計(jì)的汽、水側(cè)取樣門的安裝，應(yīng)使其門桿處于水平位置。取樣門、汽和水側(cè)取樣管、及其之間連通管，均需良好保溫。取樣門及取樣管的通流內(nèi)徑，應(yīng)不小于25mm。目前二十八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)8.3對(duì)于過熱器出口壓力為13.5MPa及以上的鍋爐其汽包水位計(jì)應(yīng)以差壓式(帶壓力修正回路，必要時(shí)再加平衡容器冷凝水柱溫度補(bǔ)償措施

)水位計(jì)為基準(zhǔn)。汽包水位監(jiān)控信號(hào)，應(yīng)采用三選中值的方式進(jìn)行優(yōu)選。汽包水位保護(hù)信號(hào)，應(yīng)采用三取二的邏輯判斷方式。

8.3.1差壓水位計(jì)(變送器)應(yīng)采用壓力補(bǔ)償。汽包水位測(cè)量應(yīng)充分考慮平衡容器的溫度變化造成的影響必要時(shí)采用補(bǔ)償措施。

8.3.2汽包水位測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)采取正確的保溫、伴熱及防凍措施，以保證汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的正常運(yùn)行及正確性。差壓式水位計(jì)的正、負(fù)壓表管，應(yīng)有1：10的斜度，表管的通流內(nèi)徑，應(yīng)不小于10mm，長(zhǎng)度宜控制在15～20m之內(nèi)。兩管平行敷設(shè)，共同保溫，中間不能有保溫隔離層，伴熱設(shè)施對(duì)兩管伴熱均勻，不應(yīng)造成兩管內(nèi)冷凝水出現(xiàn)溫差。

8.4汽包就地水位計(jì)的零位應(yīng)以制造廠提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，并進(jìn)行核對(duì)、標(biāo)定。隨著鍋爐壓力的升高，就地水位計(jì)指示值愈低于汽包真實(shí)水位，表8.1給出不同壓力下就地水位計(jì)的正常水位示值和汽包實(shí)際零水位的差值Δh，僅供參考。

表⒏1就地水位計(jì)的正常水位示值和汽包

實(shí)際零水位的差值Δh

汽包壓力

(MPa)l6.14～l7.6517.66～18.3918.40～19.60

Δh(mm)-76-102-150

目前二十九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)8.5按規(guī)程要求對(duì)汽包水位計(jì)進(jìn)行零位校驗(yàn)。

當(dāng)各水位計(jì)偏差大于30mm時(shí)，應(yīng)立即匯報(bào)，并查明原因予以消除。當(dāng)不能保證兩種類型水位計(jì)正常運(yùn)行時(shí)，必須停爐處理。

8.6嚴(yán)格按照運(yùn)行規(guī)程及各項(xiàng)制度，對(duì)水位計(jì)及其測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查及維護(hù)。機(jī)組啟動(dòng)調(diào)試時(shí)應(yīng)對(duì)汽包水位校正補(bǔ)償方法進(jìn)行校對(duì)、驗(yàn)證，并進(jìn)行汽包水位計(jì)的熱態(tài)調(diào)整及校核。新機(jī)驗(yàn)收時(shí)應(yīng)有汽包水位計(jì)安裝、調(diào)試及試運(yùn)專項(xiàng)報(bào)告，列人驗(yàn)收主要項(xiàng)目之一。

8.7當(dāng)一套水位測(cè)量裝置因故障退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)填寫處理故障的工作票，工作票應(yīng)寫明故障原因、處理方案、危險(xiǎn)因素預(yù)告等注意事項(xiàng)，一般應(yīng)在8h內(nèi)恢復(fù)。若不能完成，應(yīng)制定措施，經(jīng)總工程師批準(zhǔn)，允許延長(zhǎng)工期，但最多不能超過24h，并報(bào)上級(jí)主管部門備案。8.8鍋爐高、低水位保護(hù)8.8.1鍋爐汽包水位高、低保護(hù)應(yīng)采用獨(dú)立測(cè)量的三取二的邏輯判斷方式。當(dāng)有一點(diǎn)因某種原因須退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為二取一的邏輯判斷方式，并辦理審批手續(xù)，限期(不宜超過8h)恢復(fù)；當(dāng)有二點(diǎn)因某種原因須退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為一取一的邏輯判斷方式，應(yīng)制定相應(yīng)的安全運(yùn)行措施，經(jīng)總工程師批準(zhǔn)，限期(8h以內(nèi))恢復(fù)，如逾期不能恢復(fù)，應(yīng)立即停止鍋爐運(yùn)行。8.8.2鍋爐汽包水位保護(hù)在鍋爐啟動(dòng)前和停爐前應(yīng)進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)校檢。用上水方法進(jìn)行高水位保護(hù)試驗(yàn)、用排污門放水的方法進(jìn)行低水位保護(hù)試驗(yàn)，嚴(yán)禁用信號(hào)短接方法進(jìn)行模擬傳動(dòng)替代。8.8.3在確認(rèn)水位保護(hù)定值時(shí)，應(yīng)充分考慮因溫度不同而造成的實(shí)際水位與水位計(jì)(變送器)中水位差值的影響。目前三十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)典型給水控制策略三沖量給水控制西門子給水控制抑制虛假水位及給水遲延的策略汽包壓力微分，需加限幅；汽包水位設(shè)定值和測(cè)量值偏差微分，需加限幅

目前三十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)對(duì)象特性試驗(yàn)汽包水位動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)：給水流量擾動(dòng)下汽包水位動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)：保持機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定、鍋爐燃燒率不變；給水控制置手動(dòng)，手操并保持在下限水位穩(wěn)定運(yùn)行2min左右；一次性快速改變給水調(diào)節(jié)門開度，使給水流量階躍增加15%額定流量左右；保持其擾動(dòng)不變，記錄試驗(yàn)曲線；待水位上升到上限水位附近，手操并保持在上限水位穩(wěn)定運(yùn)行；一次性快速改變給水調(diào)門開度，使給水流量階躍減小15%額定流量左右；保持其擾動(dòng)不變，記錄試驗(yàn)曲線；待水位降到下限水位附近結(jié)束試驗(yàn)。重復(fù)上述試驗(yàn)2～3次，分析給水流量階躍擾動(dòng)下汽包水位變化的飛升特性曲線，求得其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)（飛升速度）和（遲延時(shí)間）。給水調(diào)節(jié)門特性試驗(yàn)

給水泵特性試驗(yàn)：調(diào)節(jié)范圍應(yīng)按給水泵汽輪機(jī)確定的調(diào)速范圍設(shè)定為0％～100％；給水流量與負(fù)荷指令呈線性關(guān)系，其回程誤差應(yīng)不大于2％；在調(diào)速范圍內(nèi)，泵出口給水壓力和給水流量特性應(yīng)符合制造廠的技術(shù)要求。目前三十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)調(diào)整試驗(yàn)方法超馳、閉鎖、報(bào)警、無擾切換等邏輯檢查根據(jù)對(duì)象特性試驗(yàn)結(jié)果，初設(shè)PID參數(shù)汽包水位定值擾動(dòng)、主汽流量和給水流量擾動(dòng)，優(yōu)化PID參數(shù)目前三十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)五、過熱汽溫控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法串級(jí)控制策略：引入汽溫的微分先行信號(hào)克服大遲延基于模型的控制策略過熱蒸汽溫度動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)：試驗(yàn)內(nèi)容主要包括二級(jí)減溫水?dāng)_動(dòng)下主蒸汽溫度、二級(jí)導(dǎo)前汽溫動(dòng)態(tài)特性，一級(jí)減溫水?dāng)_動(dòng)下中間點(diǎn)溫度、一級(jí)導(dǎo)前汽溫動(dòng)態(tài)特性等；試驗(yàn)宜分別在70%和100%兩種負(fù)荷下進(jìn)行，每一負(fù)荷下的試驗(yàn)宜不少于兩次。置減溫控制于手動(dòng)控制方式，在機(jī)組運(yùn)行工況穩(wěn)定情況下，手動(dòng)一次關(guān)?。A躍）減溫水調(diào)節(jié)閥開度，幅度以減?。ㄩ_大）10%減溫水流量為宜，記錄主汽溫度變化情況，待主汽溫度上升（下降）并穩(wěn)定在新值時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。目前三十四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)調(diào)整試驗(yàn)方法超馳、閉鎖、報(bào)警、無擾切換等邏輯檢查根據(jù)對(duì)象特性試驗(yàn)結(jié)果，初設(shè)PID參數(shù)定值擾動(dòng)、煤量、風(fēng)量擾動(dòng)，優(yōu)化PID參數(shù)，整定相應(yīng)前饋目前三十五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)六、協(xié)調(diào)控制策略及調(diào)整試驗(yàn)方法協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)介紹協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性協(xié)調(diào)控制方式協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)的組成調(diào)整試驗(yàn)方法目前三十六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)單元機(jī)組在進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時(shí)，必須很好地協(xié)調(diào)汽機(jī)、鍋爐兩側(cè)的控制動(dòng)作，合理保持內(nèi)外兩個(gè)能量供求平衡關(guān)系，即單元機(jī)組與電網(wǎng)用戶之間能量供求平衡關(guān)系和單元機(jī)組中鍋爐與汽輪機(jī)之間能量供求平衡關(guān)系，以同時(shí)兼顧負(fù)荷響應(yīng)能力和機(jī)組汽壓穩(wěn)定兩個(gè)方面的性能指標(biāo)的基本要求。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)介紹目前三十七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能參加電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻：調(diào)峰是按電網(wǎng)的負(fù)荷變化，根據(jù)該機(jī)組在電網(wǎng)中的地位與經(jīng)濟(jì)效益，有計(jì)劃、大幅度地進(jìn)行調(diào)度控制。而調(diào)頻則是瞬間的、有限制的，按該機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)設(shè)定的頻差校正特性對(duì)機(jī)組負(fù)荷進(jìn)行校正，保證機(jī)組輸出功率的質(zhì)量能迅速滿足電網(wǎng)的要求。穩(wěn)定機(jī)組運(yùn)行：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)能隨時(shí)檢測(cè)與消除機(jī)組運(yùn)行過程中的各種內(nèi)、外擾動(dòng)，維持鍋爐與汽機(jī)的能量平衡以及鍋爐內(nèi)部燃料、送風(fēng)、引風(fēng)、給水……各子控制回路的能量平衡與質(zhì)量平衡。機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，即機(jī)爐間的能量平衡，是以機(jī)前壓力的穩(wěn)定為標(biāo)志的。目前三十八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能有完善的與其他控制系統(tǒng)間的通訊接口：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)組運(yùn)行的閉環(huán)控制任務(wù)，需要與其他控制系統(tǒng)不斷進(jìn)行信息交換。這些系統(tǒng)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)、鍋爐燃燒器管理系統(tǒng)(BMS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)(BPS)和網(wǎng)局調(diào)度系統(tǒng)等。機(jī)組出力與主機(jī)和輔機(jī)實(shí)際能力的協(xié)調(diào)：機(jī)組運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)局部故障或負(fù)荷需求超過了機(jī)組此時(shí)的實(shí)際能力，產(chǎn)生外界需求與機(jī)組可能出力的失調(diào)。負(fù)荷控制系統(tǒng)應(yīng)具有機(jī)組主輔機(jī)出力的協(xié)調(diào)能力及在鍋爐、汽機(jī)子控制系統(tǒng)的控制能力受到限制的異常工況下，自動(dòng)將機(jī)組負(fù)荷由“按電網(wǎng)需要控制”變?yōu)椤鞍礄C(jī)組實(shí)際可能出力控制”，維持控制指令與機(jī)組能力的平衡，鍋爐與汽機(jī)的能量平衡以及鍋爐燃燒、送風(fēng)、引風(fēng)、給水……各子控制回路之間的能量平衡。目前三十九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能具有多種可選擇的運(yùn)行方式：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須滿足機(jī)組在各種工況下運(yùn)行的要求，并提供可供運(yùn)行人員選擇或聯(lián)鎖自動(dòng)切換的相應(yīng)控制方式。系統(tǒng)方式的切換均應(yīng)為無平衡、無擾動(dòng)過程。同時(shí)實(shí)現(xiàn)在切除機(jī)或爐的某一部分自動(dòng)后，不會(huì)影響負(fù)荷控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。具有在各種工況下(如正常運(yùn)行、機(jī)組啟動(dòng)、低負(fù)荷或局部故障條件等)都能投入自動(dòng)的適應(yīng)能力。目前四十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性單元機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)三大主設(shè)備組成。從功率和壓力控制的角度來分析時(shí)，將負(fù)荷控制對(duì)象的輸入與輸出信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)化近似后，可視其為一個(gè)具有兩個(gè)控制輸入和兩個(gè)被控制變量輸出的雙輸入雙輸出控制對(duì)象，其方框圖如下圖所示。鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)去電網(wǎng)D燃燒率pTNE目前四十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)鍋爐燃燒率階躍擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性目前四十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性目前四十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)主要分四種方式：汽機(jī)為基礎(chǔ)，鍋爐跟隨的負(fù)荷控制方式，簡(jiǎn)稱爐跟機(jī)方式；鍋爐為基礎(chǔ)，汽機(jī)跟隨的負(fù)荷控制方式，簡(jiǎn)稱機(jī)跟爐方式；機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式；爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。四種方式的根本區(qū)別在于對(duì)功率和主汽壓力的控制處理。爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)系統(tǒng)又分為：間接能量平衡系統(tǒng)（DIB）直接能量平衡系統(tǒng)（DEB）協(xié)調(diào)控制方式目前四十四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)負(fù)荷指令形成回路頻差信號(hào)操作員指令中調(diào)指令機(jī)爐主控系統(tǒng)其它控制系統(tǒng)燃料控制系統(tǒng)風(fēng)量控制系統(tǒng)DEH系統(tǒng)汽輪機(jī)鍋爐發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖pTp1PE目前四十五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)

f(x)HzΣV≯Σ><LDCAGC操作員設(shè)定至功率調(diào)節(jié)器

AAA協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)負(fù)荷指令形成回路速率限制設(shè)定上限負(fù)荷設(shè)定下限負(fù)荷設(shè)定一次調(diào)頻函數(shù)目前四十六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)爐跟機(jī)方式汽機(jī)手動(dòng)，鍋爐調(diào)壓。適用于下述情形：當(dāng)汽輪機(jī)的出力小于鍋爐的出力，而且汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥已開至最大，靠鍋爐控制系統(tǒng)維持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的工況；汽輪機(jī)側(cè)的主、輔機(jī)或控制系統(tǒng)故障，汽輪機(jī)控制系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)，只能靠鍋爐控制系統(tǒng)來維持機(jī)前壓力穩(wěn)定的場(chǎng)合。目前四十七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)機(jī)跟爐方式鍋爐手動(dòng)，汽機(jī)調(diào)壓。適用于以下工況：在鍋爐側(cè)發(fā)生主機(jī)、輔機(jī)及控制系統(tǒng)故障，鍋爐控制系統(tǒng)投入手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，采用該運(yùn)行方式；在鍋爐出力小于汽輪機(jī)出力，而且想讓機(jī)組帶最大可能的負(fù)荷運(yùn)行時(shí)采用該方式目前四十八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)汽機(jī)跟隨負(fù)荷控制方式是由鍋爐調(diào)功系統(tǒng)和汽輪機(jī)調(diào)壓系統(tǒng)構(gòu)成的。當(dāng)外界功率指令改變后，鍋爐控制器迅速發(fā)出改變?nèi)紵实闹噶?，調(diào)節(jié)燃料量，送風(fēng)量、引風(fēng)量和給水流量等，燃燒率的變化引起鍋爐蒸發(fā)量、蓄熱量、汽包壓力和機(jī)前壓力的相繼變化，產(chǎn)生汽壓偏差。汽輪機(jī)控制器根據(jù)汽壓偏差的大小，發(fā)出改變調(diào)節(jié)閥開度的指令，使汽輪機(jī)的進(jìn)汽量變化，從而改變機(jī)組的實(shí)發(fā)功率，使其與功率指令趨于一致。目前四十九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)鍋爐發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)汽機(jī)控制器PDP0PEp0pT鍋爐控制器D以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖目前五十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)以機(jī)跟爐為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)因汽輪機(jī)對(duì)汽壓變化的響應(yīng)速率比鍋爐快，對(duì)各種擾動(dòng)因素引起的汽壓偏差均能快速消除，故能保證機(jī)前壓力穩(wěn)定。但在負(fù)荷變化時(shí)，沒有利用鍋爐蓄熱，機(jī)組輸出功率的改變要等到燃燒率改變，引起蒸發(fā)量，鍋爐蓄能及汽壓相繼變化后才響應(yīng)，負(fù)荷適應(yīng)能力差。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性好，負(fù)荷變化或燃料擾動(dòng)時(shí)壓力很穩(wěn)；其缺點(diǎn)有兩方面，一是沒有利用鍋爐蓄能，負(fù)荷適應(yīng)性差；二是燃燒率擾動(dòng)時(shí)，機(jī)組功率波動(dòng)較大。目前五十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式是由汽輪機(jī)調(diào)功系統(tǒng)和鍋爐調(diào)壓系統(tǒng)構(gòu)成的，即通過控制汽機(jī)調(diào)節(jié)閥開度來改變機(jī)組輸出功率的大小，而汽壓的穩(wěn)定則是靠鍋爐側(cè)改變?nèi)剂狭?、送風(fēng)量、引風(fēng)量及給水量等來保證。適用于帶基本負(fù)荷的單元機(jī)組目前五十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)鍋爐發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)汽機(jī)控制器鍋爐控制器PDP0PEp0pT－＋以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖目前五十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷適應(yīng)性好，能充分利用鍋爐蓄能；其缺點(diǎn)為運(yùn)行穩(wěn)定性差，不僅當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，因鍋爐動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，使汽壓波動(dòng)大，而且在燃燒率擾動(dòng)(如增加)時(shí)，為保持功率，汽機(jī)控制器調(diào)節(jié)其調(diào)節(jié)閥開度(關(guān)小或關(guān)大)，更使壓力波動(dòng)加劇。目前機(jī)組投AGC時(shí)的首選協(xié)調(diào)方式。目前五十四頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為了提高協(xié)調(diào)控制品質(zhì)，需要在鍋爐主控加入相應(yīng)的前饋信號(hào)。主要有如下信號(hào)：負(fù)荷指令的靜態(tài)前饋和微分前饋；壓力偏差的微分前饋；機(jī)前壓力設(shè)定的微分前饋；部分動(dòng)態(tài)補(bǔ)償信號(hào)目前五十五頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)鍋爐汽輪機(jī)△PI∑P0PEpTSpT直接能量平衡（DEB）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示意圖△PI÷×∑p1p1△PId/dtpd∑p1d/dt去風(fēng)系統(tǒng)pT發(fā)電機(jī)目前五十六頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)DEB表達(dá)式P1

———

汽機(jī)一級(jí)壓力

PT———

機(jī)前壓力PTS———

機(jī)前壓力給定

Pd

———

汽包壓力Cb———

鍋爐蓄熱系數(shù)汽機(jī)能量需求鍋爐能量輸出目前五十七頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)的組成負(fù)荷指令處理回路機(jī)組輔機(jī)故障減負(fù)荷控制回路(RunBack)一次調(diào)頻校正回路主汽壓力設(shè)定值形成回路鍋爐主控汽輪機(jī)主控目前五十八頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)負(fù)荷指令處理回路機(jī)組負(fù)荷指令處理回路根據(jù)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)選擇各種負(fù)荷指令，并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)組可以接受的形式。包括：負(fù)荷設(shè)定；負(fù)荷指令的最大/最小值限制；閉鎖增加負(fù)荷(BI)與閉鎖減少負(fù)荷(BD)等目前五十九頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)RunBackRB觸發(fā)邏輯判斷回路RB觸發(fā)后協(xié)調(diào)控制方式切換回路RB速率確定回路目前六十頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)主汽壓力設(shè)定值形成回路滑、定壓切換邏輯主汽壓力設(shè)定滑壓速率設(shè)定目前六十一頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)目前六十二頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)調(diào)整試驗(yàn)方法CCS投入注意事項(xiàng)：信號(hào)檢查，無擾切換檢查，CCS指令限幅機(jī)前壓力調(diào)節(jié)回路投入試驗(yàn)：回路檢查；根據(jù)單回路投入試驗(yàn)方法初設(shè)PID參數(shù)；定值擾動(dòng)優(yōu)化PID參數(shù)機(jī)爐協(xié)調(diào)投入試驗(yàn)：回路邏輯檢查；燃料自動(dòng)投入；燃料量擾動(dòng)試驗(yàn)；初設(shè)協(xié)調(diào)各項(xiàng)參數(shù)；穩(wěn)定工況下協(xié)調(diào)參數(shù)調(diào)整；協(xié)調(diào)投入后的煤量擾動(dòng)試驗(yàn)，優(yōu)化爐主控PID參數(shù)；定壓變負(fù)荷試驗(yàn)，確定各煤量前饋參數(shù)；滑壓（負(fù)荷不變）試驗(yàn)，確定壓力設(shè)定值的微分前饋；變負(fù)荷試驗(yàn)，優(yōu)化參數(shù)。目前六十三頁\總數(shù)七十頁\編于十二點(diǎn)七、提高協(xié)調(diào)控制品質(zhì)的方法對(duì)鍋爐主控主要是引入多個(gè)前饋信號(hào)，增加其響應(yīng)速度。主要有機(jī)組負(fù)荷指令對(duì)應(yīng)煤量的主前饋，機(jī)前壓力指令的微分前饋，機(jī)前壓力指令和實(shí)際機(jī)前壓力偏差的微分前饋。負(fù)荷指令的一階微分環(huán)節(jié)：用以在負(fù)荷指令變化過程中，事先加入燃料(約20t/h左右)。保證給煤量略微過調(diào)，使壓力相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)過程結(jié)束時(shí)，給煤量減少20T/H左右，達(dá)到穩(wěn)