2)汽机调节阀有效开度P1/PT
汽机一级压力与主汽压比值P1/PT正比于调节阀开度,它只对阀门开度有反应,不受燃料量(内扰)的影响。
3)能量平衡信号(P1/PT)*PT0
它代表汽机预期的输入功率。PT0为主汽压定值。
4) 汽机能量需求信号BD=(P1/PT)*PT0+(P1/PT)*PT0*K1*d((P1/PT)*PT0)/dt+K2* dPTo/dt 汽机能量需求信号由三部分组成:
? (P1/PT)*PT0——BD的主体。在稳态时,PT=PT0,(P1/PT)*PT0等于P1,它代表汽机的即时功率。在过渡过程中,PT≠PT0,(P1/PT)*PT0等于未来达到稳定时的P1值,代表汽机的预期功率。
? (P1/PT)*PT0*K1*d((P1/PT)*PT0)/dt——代表由于汽机功率的变化在单位时间内锅炉所
需补充的蓄热。
? K2* dPTo/dt——代表由于压力定值变化在单位时间内锅炉所需补充的蓄热。
2.6.2 机炉协调方式下的控制策略
在机炉协调方式下,采用负荷指令信号并行送到汽机和锅炉进行控制。锅炉主控中以负荷指令信号作为基本的稳态功率前馈信号,主汽压力调节器作为细调部分,同时将主汽压力设定值的实际微分作用叠加到控制输出上,以加快主汽压力设定值变化时的调整作用。另外还引入了负荷前馈。当协调方式未投入时,负荷前馈不起作用。当协调方式投入时,负荷前馈的作用主要是提高锅炉的响应速度。
为最大限度地降低锅炉迟滞和惯性对升降负荷的影响,在锅炉主控回路中加入了预给煤运算的逻辑,当升降负荷的逻辑信号置位时,给出一个额外的加减煤量的指令,经若干时间该信号消失,该信号的作用为“正踢”(相当于初始冲量)。
当升降负荷的逻辑信号复位时,此时要求升降负荷的过程已结束,但由于锅炉迟滞的作用,此时此刻进入锅炉的煤量将在随后的过程中产生过量的影响,因此在预给煤的运算逻辑中还设计了一个“反踢”(类似于“刹车器”)作用,用以防止锅炉汽压的“过调”。
在锅炉主控回路中设计有“加速”回路,由负荷指令设定值与实际负荷的差值信号经一函数发生器而形成,是一非线性比例调节器,在负荷指令设定值与实际负荷的差值信号较大时,说明锅炉跟不上汽机的变化,因此输出一指令信号给锅炉主控器,令其再额外地增加或减少一部分煤量,起“加速器”的作用。
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考虑到直流炉给水控制和燃料控制的相互影响,设计了焓值修正解耦回路,将焓值调节器的输出通过实际微分环节加入到对燃烧率的调节回路,使燃烧率不变或少改变,因此将给水量和燃烧率的相互作用减到最小,增加了焓值调整和整个机组调整的稳定性。 2.6.3 锅炉状态反馈信号
为了进一步提高控制品质,我们在锅炉主控调节器后引入了锅炉状态反馈信号,以便预测汽压的变化趋势,修正锅炉主控器的输出,从而有效克服PID调节器的输出特性和锅炉惯性所引起的汽压过调或振荡的现象,对锅炉汽压的稳定起到关键性的作用。
2.6.4 锅炉主控M/A
锅炉主控M/A用于给定整个机组的总燃料量定值,锅炉指令同时作用到燃料主控及送风控制回路。在锅炉主控未投自动时,其输出指令跟踪机组的当前负荷(总燃料量)。当机组处于锅炉跟随方式,锅炉主控回路中能量平衡调节器有效;当发生RB工况时,机组切到汽机跟随方式。
锅炉主控切手动条件:(OR) ?
? ? ? ? ? ? ?
锅炉主控跟踪条件: ? 所有燃料手动 ? RUNBACK
实发功率测点品质坏 主汽压力测点品质坏 速度级压力测点品质坏 主汽压力与设定值偏差大 炉膛压力控制手动 所有磨给煤机切手动 锅炉主燃料跳闸MFT RUNBACK
2.7 汽机主控
TF(汽机跟随)控制方式,锅炉主控手动,通过改变汽机调门开度调节主汽压。 机炉协调方式下,锅炉调节汽压,汽机调节机组功率。设有汽压保护功能。由于单元机组中锅炉存在迟滞和惯性,而汽机的负荷响应速度较快,因此将压力偏差大修正负荷指令的
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信号引入到汽机主控回路中,汽机在调功的同时,适当考虑压力偏差的影响,在汽压偏差不大时,该回路不起作用;当汽压偏差过大时,可将汽机调门适当打开或关小,使得汽机等一等锅炉,从而实现完整的机炉协调控制系统。
汽机主控切手动条件(OR): ? ? ? ?
DEH遥控允许切除条件(OR): ? ? ? ? ? ?
手动切除
负荷参考测点品质坏
机主控输出与负荷参考偏差大 负荷指令与实发功率偏差大 主汽压设定值与测量值偏差大 实发功率<360MW 实发功率测点品质坏 主汽压力测点品质坏 DEH遥控不允许 DEH不处于遥控
在以上条件均不满足的情况下,可通过DEH遥控请求按钮发出DEH遥控允许命令。
2.8 燃料空气指令
2.8.1 空气指令
锅炉主控指令同时作用到燃料主控及送风控制回路,进行增减燃料及配风。根据“增负荷时先加风、后加煤,减负荷时先减煤后减风”的原则,采用简化且行之有效的方法进行风煤交叉联锁。
在风量控制方案设计中充分考虑了风燃比(λ)的概念。当风量和燃料的比值与化学当量比相等时,风燃比λ为1。
在锅炉中有三个区域的风燃比很重要,它们是省煤器出口、燃烧器区域、工作中的燃烧器。
省煤器出口风燃比λ是一个全面的指征,包括所有的燃烧风和所有的燃料。典型的在BMCR工况下,它可能是1.17,过剩空气系数是0.17。
燃烧器区域风燃比λ(BZλ),它计算燃烬风入口以下所有进入炉膛的燃料和空气,包括风箱漏风。
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工作燃烧器区域风燃比λ(WBλ)计算的是从运行燃烧器进入的燃料和空气,不包括风箱漏风。
根据锅炉主控指令以一定的风量和燃料的当量比计算出总的风量指令,同时根据锅炉主控指令与过剩空气系数的函数曲线关系计算出合适的过剩空气系数。燃烧器区域风燃比λ(BZλ)自动设定时是锅炉负荷(锅炉出口主蒸汽流量)的函数,同时允许操作员进行微调,燃烧器区域风燃比λ(BZλ)也可由操作员手动设定。
总的风量指令与燃烧器区域的风燃比相乘得到燃烧区域的总风量,它减去油和煤燃烧器未投入运行的各层二次风量之和以及炉膛漏风得到从工作燃烧器进入炉膛的风量,此风量与总的风量指令的比值即为工作燃烧器区域风燃比(WZλ),同时WZλ受最小值限制。
总的风量指令与过剩空气系数相乘得到炉膛总风量需求,炉膛总风量需求减去燃烧区域的总风量得到燃烬风量指令。
另外,通过限制最低风量设定值确保不会引起风量低跳炉情况。
2.8.2 燃料指令
经过风煤交叉联锁后的锅炉主控指令作为总燃料量设定值(0~100%),总燃料量设定值与机组实际总燃料量(折算成0~100%)的偏差经过积分器运算(采用积分器实现6台给煤机的平衡回路)得到单台给煤机的煤量控制指令,并将其送到各给煤机进行煤量的调整。当所有给煤机给煤量设定均手动时,积分器输出跟踪各有效磨给煤量的平均值。任意一台给煤机投入自动(给煤机A/M自动且给煤机给煤量设定自动)后,积分器开始运算。 2.8.2.1 总燃料量计算
总燃料量=经热量校正后的各磨煤机总给煤量+经热量校正后的燃油流量,所有的量按机组的额定负荷折算成百分数。
单台磨煤机的给煤量:磨运行有效时按给煤机的实际给煤量计算;磨运行无效时,计为零。
热量校正:煤种变化时,煤的发热量会发生变化,此时需对实际的燃料量进行修正,补偿因煤种变化而引起的锅炉调节器参数的变化。 2.8.2.2 锅炉主控调节器比例系数修正
随着投入自动的给煤机数量的变化,锅炉主控调节器的调节能力相应发生变化,此时需
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对调节器的比例系数作相应的修正,使得锅炉主控调节器的参数能适应任何工况。 2.8.2.3 磨运行状态判断
磨运行有效判断 ? ?
给煤机运行(延时30S) 磨煤机运行
以上条件用于有效磨判断。 2.8.2.4 给煤机自动
? ?
给煤机自动 磨运行有效
3 制粉系统控制
庄河项目采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统,每套制粉系统有以下几个控制回路: ? ? ? ? ?
给煤机给煤量控制 磨加载控制
磨一次风量控制 磨出口粉温控制 磨二次风量控制
3.1 给煤机给煤量控制及加载控制
DCS系统送到给煤机就地控制装置的控制指令为给煤机给煤量设定值,4~20mA对应着0~100t/h,制粉系统正常出力为15~57.5t/h。给煤机A/M站手动时,由运行人员控制给煤机的给煤量设定值。投入自动后,接受燃料主控的指令作为给煤量设定,运行人员还可通过通过偏置调整每台给煤机给煤量设定。在未投自动时,偏置模块自动跟踪给煤量手动设定与燃料主控指令的偏差,实现手/自动的无扰切换。
给煤机给煤量设定与磨一二次风量经风煤比折算出给煤量进行小选,同时给煤机有最小流量限制。启停制粉系统时,根据顺控系统的指令可将给煤机控制到最低转速。
制粉系统启动后,根据给煤量成比例地给出磨加载控制指令。停止制粉系统,根据FSSS来的指令将加载控制指令切到0。
给煤机切手动条件: ? 给煤机流量信号无效
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