協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)的測(cè)試與維護(hù)資料

4．8CCS系統(tǒng)檢查、測(cè)試4．8．1概述CCS(CoordinatedControlSystem)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)：指將鍋爐-汽輪發(fā)電機(jī)組作為一個(gè)整體進(jìn)行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐與汽輪機(jī)組在自動(dòng)狀態(tài)的工作，給鍋爐、汽輪機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機(jī)組調(diào)頻、調(diào)峰的能力，它直接作用的執(zhí)行級(jí)是鍋爐燃料控制系統(tǒng)和汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。第一頁(yè)第二頁(yè)，共32頁(yè)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)整臺(tái)機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)、協(xié)調(diào)控制方式切換、負(fù)荷指令、跟蹤功能、過程變量負(fù)荷閉鎖、快速返回(RB)、ADS功能、定壓滑壓控制切換、閉鎖增、閉鎖減、快速上升、快速下降等。它接受汽輪機(jī)的機(jī)前壓力、第一級(jí)壓力、調(diào)節(jié)汽門閥位、發(fā)電機(jī)有功功率和頻率作為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的主要輸入信號(hào)，機(jī)前壓力作為主蒸汽壓力的主要被調(diào)量，第一級(jí)壓力作為汽輪機(jī)負(fù)荷的反饋信號(hào)代表進(jìn)人汽輪機(jī)的蒸汽流量。輸出信號(hào)是鍋爐指令和汽輪機(jī)指令。第二頁(yè)第三頁(yè)，共32頁(yè)。RB（輔機(jī)故障減負(fù)荷）和FCB（機(jī)組快速甩負(fù)荷）的功能作用？舉例說明。RB功能是指機(jī)組某些主要輔機(jī)（送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、空預(yù)器、給水泵、鍋爐爐水循環(huán)泵等）突然跳閘停止運(yùn)行時(shí)，模擬量控制系統(tǒng)自動(dòng)改變負(fù)荷設(shè)定值，和其他控制系統(tǒng)自動(dòng)地將負(fù)荷減至與剩余的運(yùn)行負(fù)載能力相適應(yīng)的一個(gè)新的平衡點(diǎn)，并保持機(jī)組繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。FCB是針對(duì)機(jī)組某些嚴(yán)重的故障，如機(jī)組突然與電網(wǎng)解列、汽輪機(jī)跳閘或發(fā)電機(jī)故障時(shí)的快速甩負(fù)荷，以使機(jī)組仍能維持帶廠用電運(yùn)行或停機(jī)僅維持鍋爐最低負(fù)荷帶旁路運(yùn)行。第三頁(yè)第四頁(yè)，共32頁(yè)。4．8．2協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要包括：(1)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；(2)鍋爐制粉控制系統(tǒng)；(3)鍋爐給水控制系統(tǒng)；(4)鍋爐汽溫度控制系統(tǒng)；(5)爐膛壓力控制系統(tǒng)；(6)送風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)；(7)二次風(fēng)流量控制系統(tǒng)；(8)一次風(fēng)壓力控制系統(tǒng)；(9)爐膛燃油控制系統(tǒng)；第四頁(yè)第五頁(yè)，共32頁(yè)。(10)空預(yù)器出口溫度控制；(11)除氧器壓力、水位控制系統(tǒng)；(12)熱井水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(13)汽動(dòng)給水泵最小流量控制系統(tǒng)；(14)電動(dòng)給水泵最小流量控制系統(tǒng)；(15)低壓密封蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(16)再熱冷段來蒸汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。第五頁(yè)第六頁(yè)，共32頁(yè)。4．8．3基本檢修項(xiàng)目及要求(一)DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件檢查和試驗(yàn)(1)測(cè)量信號(hào)的系數(shù)及補(bǔ)償參數(shù)的檢查。(2)例外報(bào)告量程及報(bào)警限值檢查。(3)各系統(tǒng)控制軟件邏輯、定值、參數(shù)設(shè)置的檢查和模擬試驗(yàn)。(4)各控制系統(tǒng)相關(guān)畫面的檢查。第六頁(yè)第七頁(yè)，共32頁(yè)。(二)外圍設(shè)備的檢修(1)變送器量程核對(duì)與確認(rèn)。(2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程和方向確認(rèn)，動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)、靈活。4．8．4機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)由負(fù)荷運(yùn)算回路、鍋爐主控和汽輪機(jī)主控回路三部分組成。設(shè)置有四種基本的運(yùn)行方式，即協(xié)調(diào)控制方式、爐跟機(jī)自動(dòng)控制方式、機(jī)跟爐自動(dòng)控制方式和手動(dòng)方式。(一)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能第七頁(yè)第八頁(yè)，共32頁(yè)。(1)負(fù)荷指令處理裝置的主要功能。1)根據(jù)機(jī)爐運(yùn)行狀態(tài)，選擇機(jī)組可以接受的ADS、頻差信號(hào)、操作員設(shè)定及跟蹤實(shí)際功率等各種外部指令，處理后轉(zhuǎn)化為機(jī)爐的功率給定值NO(機(jī)組出力指令)。2)進(jìn)行對(duì)外部負(fù)荷指令的變化率和變化幅度的限制處理。一般外部對(duì)機(jī)組的負(fù)荷要求都是以電功率為目標(biāo)，但根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化能力的規(guī)定對(duì)機(jī)組負(fù)荷指令的要求，應(yīng)不超過規(guī)定負(fù)荷變化速度及負(fù)荷變化幅度。第八頁(yè)第九頁(yè)，共32頁(yè)。3)最高、最低負(fù)荷的限制。對(duì)機(jī)組的負(fù)荷要求指令不應(yīng)超過機(jī)組的實(shí)際允許出力的上、下限值，即閉鎖增、閉鎖減。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷要求超過實(shí)際可能允許的出力時(shí)，應(yīng)對(duì)負(fù)荷要求進(jìn)行限制。4)當(dāng)機(jī)組輔機(jī)發(fā)生部分故障，為了保證機(jī)組正常運(yùn)行，不管此時(shí)電網(wǎng)對(duì)機(jī)組負(fù)荷要求如何(即不接受電網(wǎng)負(fù)荷要求)，都能把機(jī)組負(fù)荷降到相應(yīng)的水平(故障后所能允許的負(fù)荷水平)。在機(jī)組降負(fù)荷過程中，可按照故障類型自動(dòng)選擇不同的降負(fù)荷速度。(2)鍋爐能量信號(hào)和熱量信號(hào)的構(gòu)成和特點(diǎn)：第九頁(yè)第十頁(yè)，共32頁(yè)。1)(Ps×P1／PT)是鍋爐能量信號(hào)的核心(式中P1-汽機(jī)第一級(jí)壓力；PT機(jī)前壓力；PS-機(jī)前壓力設(shè)定值)。P1／PT代表了汽輪機(jī)調(diào)門的有效閥位，能靈敏反映閥位的變化，它代表預(yù)期汽輪機(jī)能量輸入或者是汽輪機(jī)所需的能量。為了反應(yīng)動(dòng)態(tài)變負(fù)荷工況下的汽輪機(jī)能量需求，對(duì)能量信號(hào)做了一些技術(shù)處理。引人能量平衡信號(hào)的實(shí)際微分環(huán)節(jié)以加快響應(yīng)速度。引入機(jī)前壓力偏差校正回路，有利于保持機(jī)組運(yùn)行工況的穩(wěn)定。第十頁(yè)第十一頁(yè)，共32頁(yè)。2)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)需要解決的主要矛盾是協(xié)調(diào)負(fù)荷的響應(yīng)速度與機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性之間的關(guān)系。汽輪機(jī)調(diào)負(fù)荷，既充分利用了鍋爐蓄能，負(fù)荷適應(yīng)性又最好。為了補(bǔ)償動(dòng)態(tài)過程中鍋爐蓄能的變化以及機(jī)爐動(dòng)態(tài)響應(yīng)差異，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了能量平衡信號(hào)的動(dòng)態(tài)前饋信號(hào)(Ps×P1／PT)×d(Ps×P1／PT)／dt指對(duì)(Ps×P1／PT)微分。第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共32頁(yè)。3)采用一級(jí)壓力加汽包壓力微分的方法，即熱量信號(hào)為(P1+dPb/dt)，其汽包壓力變化率dPb/dt反映了鍋爐蓄能的動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)然，這兩個(gè)信號(hào)通過相應(yīng)的系數(shù)加權(quán)求和得到熱量信號(hào)。4)對(duì)汽機(jī)調(diào)節(jié)器引入機(jī)前壓力偏差(Ps-PT)前饋，不僅能夠補(bǔ)償爐側(cè)擾動(dòng)的影響，而且限制了功率需求變化引起的汽輪機(jī)調(diào)門過調(diào)現(xiàn)象。第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共32頁(yè)。5)主控制器能根據(jù)機(jī)組運(yùn)行工況，對(duì)不同的運(yùn)行控制方式進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制、鍋爐跟隨，汽輪機(jī)跟隨及手動(dòng)了運(yùn)行方式的切換。6)主汽壓調(diào)節(jié)由控制熱一次風(fēng)流量大小來調(diào)節(jié)燃燒率。第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共32頁(yè)。(二)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)功能性檢查及方式切換試驗(yàn)在控制系統(tǒng)軟件修改后，應(yīng)對(duì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行功能性檢查及方式切換試驗(yàn)：(1)機(jī)組負(fù)荷指令的手動(dòng)調(diào)整(升和降)、負(fù)荷高／低限值的調(diào)整、負(fù)荷變化率的設(shè)定功能性檢查。(2)鍋爐跟隨、汽輪機(jī)跟隨、協(xié)調(diào)控制三種方式的切換試驗(yàn)。(3)負(fù)荷增減閉鎖(BlockIncrease／BlockDecrease)功能性檢查。(三)控制系統(tǒng)投入的條件第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共32頁(yè)。(1)鍋爐運(yùn)行正常，爐膛燃燒穩(wěn)定。(2)機(jī)組功率、負(fù)荷指令、主蒸汽壓力、調(diào)速級(jí)壓力、總風(fēng)量、總?cè)剂狭康戎匾獏?shù)準(zhǔn)確可靠，記錄清晰。(3)DEH系統(tǒng)功能正常，能轉(zhuǎn)人CCS控制方式。(4)燃燒、給水、過熱汽溫、再熱汽溫、除氧器水位等主要自動(dòng)控制系統(tǒng)已投人運(yùn)行。(5)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制方式及各參數(shù)設(shè)置正確，汽輪機(jī)主控、鍋爐主控等M／A操作正常，跟蹤信號(hào)正確，無切手動(dòng)信號(hào)。4．8．5制粉控制系統(tǒng)第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共32頁(yè)。直吹式雙進(jìn)雙出制粉系統(tǒng)的磨煤機(jī)控制包括：一次風(fēng)量控制、出口溫度控制、給煤量控制及磨旁路系統(tǒng)及制粉密封風(fēng)系統(tǒng)。(一)磨入口一次風(fēng)量控制系統(tǒng)及旁路在鍋爐設(shè)計(jì)中，一次風(fēng)流量的大小代表送人爐膛燃料量的多少。(1)外圍設(shè)備的檢查和測(cè)試：1)檢查一次風(fēng)差壓信號(hào)，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。2)檢查一次風(fēng)溫信號(hào)，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共32頁(yè)。3)檢查熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板(6個(gè))，動(dòng)作方向正確、行程時(shí)間和行程誤差合適。(2)測(cè)量處理模塊檢查：檢查設(shè)計(jì)一次風(fēng)差壓信號(hào)經(jīng)過風(fēng)溫補(bǔ)償開方后得到一次風(fēng)流量信號(hào)是否準(zhǔn)確。(3)設(shè)定值切換檢查：第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共32頁(yè)。1)在正常運(yùn)行過程中，一次風(fēng)流量的設(shè)定值來源是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的鍋爐燃燒指令信號(hào)與二次風(fēng)測(cè)量值，做小選后才成為最終一次風(fēng)流量的設(shè)定值。2)當(dāng)停磨順控過程時(shí)第32步減少燃料量與磨負(fù)荷小于燃料指令條件滿足時(shí)，或當(dāng)停磨順控過程時(shí)第41步設(shè)定一次風(fēng)流量最小值，與磨負(fù)荷小于燃料指令條件滿足時(shí)，則切到控制系統(tǒng)預(yù)定義風(fēng)量設(shè)定值。3)在磨煤機(jī)單端運(yùn)行時(shí)，設(shè)定值以控制系統(tǒng)模塊設(shè)定為高限。非單端運(yùn)行時(shí)以控制系統(tǒng)SG-3模塊設(shè)定為高限。第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共32頁(yè)。4)調(diào)節(jié)模塊PID參數(shù)調(diào)整：控制系統(tǒng)為單回路，調(diào)節(jié)器為比例-積分調(diào)節(jié)器，反作用。當(dāng)一次風(fēng)量與磨煤機(jī)指令信號(hào)存在偏差時(shí)，經(jīng)調(diào)節(jié)器比例-積分調(diào)節(jié)，去控制一次風(fēng)檔板的開度，調(diào)整所需求的一次風(fēng)量。(5)超馳信號(hào)檢查：當(dāng)啟磨順控過程時(shí)，第3步磨驅(qū)動(dòng)的準(zhǔn)備條件要求強(qiáng)制關(guān)閉熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)檔板。(二)磨旁路風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(1)外圍設(shè)備的檢查和測(cè)試：1)檢查旁路風(fēng)檔板位置變送器(12個(gè))，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。2)檢查旁路風(fēng)檔板(12個(gè))，動(dòng)作方向正確、行程時(shí)間和行程誤差合適。第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共32頁(yè)。(2)設(shè)定值切換檢查：磨旁路風(fēng)設(shè)定值是在一次風(fēng)流量設(shè)定值基礎(chǔ)上，經(jīng)過函數(shù)模塊處理得出磨旁路風(fēng)檔板開度指令。(3)調(diào)節(jié)模塊PID參數(shù)調(diào)整：控制系統(tǒng)為單回路，調(diào)節(jié)器為比例-積分調(diào)節(jié)器，反作用。當(dāng)兩個(gè)旁路風(fēng)檔板反饋位置經(jīng)函數(shù)模塊處理取均值與給定值存在偏差時(shí)，經(jīng)調(diào)節(jié)器比例一積分作用，去控制兩個(gè)旁路檔板的開度。(4)超馳信號(hào)檢查：第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共32頁(yè)。1)當(dāng)啟磨順控過程時(shí)，第3步磨驅(qū)動(dòng)的準(zhǔn)備條件要求強(qiáng)制關(guān)閉旁路風(fēng)檔板。2)當(dāng)啟磨順控過程時(shí)，第11步暖磨過程中要求強(qiáng)制打開旁路檔板至49％開度。(三)磨出口溫度控制系統(tǒng)第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共32頁(yè)。(1)外圍設(shè)備的檢查和測(cè)試：1)檢查磨驅(qū)動(dòng)端分離器出口溫度信號(hào)(12個(gè))，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。2)檢查磨非驅(qū)動(dòng)端分離器出口溫度信號(hào)(12個(gè))，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。3)檢查磨人口溫度信號(hào)(12個(gè))，量程合適、測(cè)量正確、CIH顯示正常。4)檢查磨溫調(diào)節(jié)檔板(12個(gè))，動(dòng)作方向正確、行程時(shí)間和行程誤差合適。(2)測(cè)量處理模塊檢查：檢查設(shè)計(jì)由磨驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端分離器出口溫度各經(jīng)過二選一邏輯后取大選信號(hào)是否準(zhǔn)確。第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共32頁(yè)。(3)設(shè)定值切換檢查：1)在正常運(yùn)行過程中由操作員直接設(shè)定。2)暖磨過程中控制系統(tǒng)自定義溫度設(shè)定值。第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共32頁(yè)。3)磨從雙端到單端切換時(shí)控制系統(tǒng)自定義溫度設(shè)定值。4)正常停磨時(shí)控制系統(tǒng)自定義溫度設(shè)定值。5)磨人口溫度在暖磨和正常運(yùn)行過程中，經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸出信號(hào)作為磨出口溫度調(diào)節(jié)輸出的最小限制。(4)調(diào)節(jié)模塊PID參數(shù)調(diào)整：控制系統(tǒng)為單回路，調(diào)節(jié)器為比例-積分調(diào)節(jié)器，反作用。當(dāng)由于擾動(dòng)使磨煤機(jī)分離器出口溫度上升或下降時(shí)，經(jīng)調(diào)節(jié)器比例．積分作用輸出使熱風(fēng)檔板開大或減小，使溫度趨于給定值。在磨出口溫度調(diào)節(jié)過程中加入熱一次風(fēng)開度的耦合作第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共32頁(yè)。用，使磨出口溫度調(diào)節(jié)更靈敏，出口溫度波動(dòng)小。(5)超馳信號(hào)檢查：1)當(dāng)啟磨順控過程時(shí)，第3步磨驅(qū)動(dòng)的準(zhǔn)備條件要求強(qiáng)制全開調(diào)溫檔板。2)當(dāng)停磨順控過程時(shí)，第40步要求強(qiáng)制開調(diào)溫檔板到x％開度。(四)磨料位控制系統(tǒng)通過改變給煤機(jī)轉(zhuǎn)速來保證雙人一雙出磨煤位的控制方式。第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共32頁(yè)。(1)外圍設(shè)備的檢查和測(cè)試：1)檢查聲納測(cè)量煤位的電耳信號(hào)(12個(gè))，量程合適、測(cè)量正確、CRT顯示正常。2)檢查VS-60607系列變頻器輸出靈敏，反饋準(zhǔn)確。3)檢查給煤轉(zhuǎn)速電機(jī)絕緣良好，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向應(yīng)正確。(2)測(cè)量處理模塊檢查：檢查處理后電耳測(cè)量的煤位信號(hào)是否準(zhǔn)確。(3)設(shè)定值切換檢查：第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共32頁(yè)。1)在正常運(yùn)行過程中由操作員直接設(shè)定。2)當(dāng)停磨順控過程時(shí)，第36步減少磨料位到50％，且磨料位大于50％條件滿足時(shí)，由控制系統(tǒng)預(yù)定義煤位設(shè)定值按3％／min比率改變。(4)調(diào)節(jié)模塊PID參數(shù)調(diào)整：控制系統(tǒng)為單回路，調(diào)節(jié)器為比例-積分調(diào)節(jié)器，反作用。當(dāng)設(shè)定值與電耳信號(hào)產(chǎn)生偏差，由調(diào)節(jié)器反作用輸出，經(jīng)過加法器、高限、低限和速率變化限制器，經(jīng)過手／自動(dòng)站去控制給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)整調(diào)節(jié)模塊PID參數(shù)來滿足磨料位穩(wěn)第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共32頁(yè)。定。(5)超馳信號(hào)檢查：1)當(dāng)啟磨順控過程時(shí)，第14步啟動(dòng)給煤機(jī)信號(hào)，且給煤機(jī)可用條件滿足時(shí)，給煤機(jī)以最小速率啟動(dòng)。轉(zhuǎn)速信號(hào)設(shè)定值大小控制由操作員選擇。第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共32頁(yè)。2)當(dāng)雙端運(yùn)行時(shí)，由模擬信號(hào)發(fā)生器SG-5給出A1或A2運(yùn)行，經(jīng)除法器、乘法器去控制給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，超馳信號(hào)為5.15。A1和A2均運(yùn)行，超馳信號(hào)為5.15／2。