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1、模拟量限制系统 (MCS) 说明本机组模拟量限制系统的锅炉限制部分，基本上依据深圳东方锅炉限制有限公司供应的限制原理图设计，其中个别地方依据绥中电厂的设备配置作了改动。本说明对国华绥中电厂1000MW超超临界机组模拟量限制的主要限制系统给了文字说明，有些特殊简洁的单回路限制系统，由于数量较多且限制原理简洁而类同，所以文字说明从略。1.1 机炉协调限制负荷限制有以下四种方式， 每种方式依据汽机主控和锅炉主控回路确定。协调限制方式是最高自动化水平的负荷限制。负荷指令同时送到锅炉主控和汽机主控，功率偏差被限制在最小。协调限制方式(CCS)当锅炉主控和汽机主控都在在自动时采纳这种方式。在协调方式下，锅
2、炉和汽机并行操作 。在这种方式下锅炉限制汽机入口蒸汽压力，汽机限制功率，两者相互影响。因此，负荷变更过程先于锅炉指令信号，同时压力变更过程修正调整阀位置。锅炉跟随方式(BF)当汽机主控在手动，锅炉主控在自动时采纳这种方式。在这种方式下，锅炉限制汽机入口蒸汽压力，同时汽机调门采纳手动调整功率。在这种方式下，主汽压力偏差与调整级压力产生汽机能量信号的前馈共同产生锅炉主控信号去风和燃料和水回路。汽机跟随方式(TF)当汽机主控在自动，锅炉主控在手动时采纳这种方式。在这种操作方式下，汽机限制汽机入口蒸汽压力，通过调整锅炉的燃烧率来获得期望的负荷。操作员在锅炉主控上手动设定燃料和风和水指令，变更锅炉能量水
3、平。手动方式(BASE)汽机主控在手动和锅炉主控在手动时采纳这种操作方式。在这种方式下锅炉和汽机单独操作，由操作员负责限制负荷和压力。1.2 机组主控目标负荷设定:在机炉协调限制方式下，机组的目标负荷可以由运行人员手动设定，也可以接受中调来的负荷指令(AGC)信号。假如机组不在机炉协调限制方式下，目标负荷跟踪实际的负荷信号。在不接受中调指令时，目标负荷可在机炉协调画面的目标负荷设定区设定，也可以在该画面上投入 ADS 方式接受中调来的指令。负荷变更率设定:为了防止目标负荷出现阶跃变更对限制系统的冲击，限制系统中设计了负荷变更率限制。负荷变更率可以手动设定，也可以自动设定。在自动方式时，依据机组
4、给定负荷自动给出机组的负荷变更率。在手动方式时，负荷变更率可在机炉协调画面的负荷变更率设定区设定。频率偏置频率偏差信号加到机组给定负荷回路，以便和DEH的一次调频功能相适应。一次调频功能有一个不灵敏区(2rpm)。频率偏置只有在 CCS方式才能起作用。另外加入了主汽压力设定值对机组参加电网一次调频的主动程度进行干预。为了防止对锅炉输入限制指令的影响以及为了保证锅炉在平安范围之内运行，频率偏置回路还设计了最大、最小限制回路和速率限制功能。211rpm60MW-60MW-2-11rpm机组负荷上限、下限设计了机组负荷的上限和下限，只有在CCS方式才可由运行人员设定机组负荷的上限和下限，机组目标负荷
5、经上限和下限限制后形成机组给定负荷指令。机组负荷禁增、禁降设计机组负荷的禁增禁降功能是为了维持机组的稳定运行并作为机组限制系统的爱护手段之一。当机组运行在 CCS方式时，某些重要的子限制回路如汽机调门、给水、燃料或风量达到其限制范围的边界状态，机组将不能连续的稳定运行。当出现机组禁增或禁降条件时，相应方向的负荷变更率将强制切换到零，这时机组负荷只允许单方向变更。假如相应的重要子限制回路重新回到限制范围，该项限制不起作用。1.3 汽机主控机组运行在 CCS方式下时，汽机主控接受机组主控系统来的机组给定负荷信号限制发电机有功功率和采纳主蒸汽压力偏差校正实际负荷，并对汽机调门给出某种限制，所以机组实
6、际负荷兼顾给定负荷和主汽压力偏差。在TF方式下，汽机主控依据主汽主汽压力偏差形成。汽机主控不在自动时，当在DEH方式时，汽机主控输出跟踪调整器设定点。当DEH在CCS限制方式时，汽机主控由运行人员手动操作。1.4 锅炉主控锅炉输入指令信号在 CCS方式下由机组给定负荷信号和主蒸汽压力校正信号组合形成，在BF方式下由机组实际负荷信号和主蒸汽压力校正信号组合形成。当发朝气组RUN BACK工况时，锅炉输入指令信号将依据预先设定的RUN BACK目标值和RUN BACK速率强制下降。锅炉主控在给水手动时，锅炉输入指令跟踪给水流量信号（转换成）。1.5 主蒸汽压力限制自动给出主蒸汽压力的滑压设定值：a
7、) 在CCS方式下依据机组负荷指令信号b) 在非CCS方式下依据锅炉输入指令信号也可以切换到定压方式，可以由运行人员变更主蒸汽压力设定值。建议在滑压偏置小于0.5MPa时投入滑压限制。定压方式只是在刚投入压力自动时实际压力与滑压设定偏差过大时防止有扰动的一种手段，机组正常运行建议投入滑压方式。在主蒸汽压力设定值回路中设计了一个相应于锅炉时间常数的惯性环节，这是由于锅炉时间常数的影响，使得当锅炉输入指令变更时主蒸汽压力的响应有一个滞后。滑压曲线：1.6 湿态/干态切换作为超临界锅炉的特点，有两种运行方式。它们的分界点大约在锅炉产生的蒸汽流量等于锅炉最小给水流量的工况点上。假如锅炉产生的蒸汽流量小
8、于锅炉最小给水流量，即称为“湿态方式”， 假如锅炉产生的蒸汽流量大于锅炉最小给水流量，即称为“干态方式”。湿态运行方式可以被看作一个汽包锅炉。当然，随着锅炉运行方式的不同，限制策略也会不同。大体上，可以依据机组负荷指令来推断锅炉运行方式的切换。当机组负荷大于290MW且炉水循环泵停止或一级旁路阀关时可认为转为干态；机组负荷小于250MW时认为湿态。当锅炉由湿态方式切换到干态方式时，汽水分别器储水箱液位也被用作一个切换条件。1.7 RUN BACKRUN BACK（RB）功能设计用在下述工况上：假如在机组正常运行时出现锅炉或汽机重要辅机事故跳闸的工况,锅炉输入指令将会依据预先设定的速率快速下降，
9、下降速率依据跳闸辅机的种类不同而有所不同。假如不作上述处理，机组将不能接着稳定运行。锅炉输入指令将始终下降到剩余运行辅机所能允许的负荷水平为止。为了达到锅炉输入指令快速下降的目的，锅炉侧的相应子限制回路均应在自动限制方式，这些子限制回路包括给水、燃料量、送风和炉膛压力。此外，机组运行方式自动转到机跟炉（TF）方式，压力设定自动转为滑压方式。RB 发生后，锅炉输入指令将在锅炉输入方式下以预先设定的目标值和变更率来削减，这时机炉协调限制方式将退出。本工程现在设计的 RB 考虑了以下辅机：送风机、引风机、一次风机、和给水泵、磨煤机。送风机、引风机、磨煤机的 RB 速率为 50/min；给水泵和一次风
10、机的 RB 速率为 100/min。1.8 交叉限制功能所谓交叉限制功能，就是指在诸如给水、燃料和风量的每个流量需求指令上加上一些限制，以确保这些参数之间的不平衡在任何工况下都不会超出最大允许的限值。这些功能只有在相应的回路运行在自动方式下才有效。由燃料量给出给水流量指令的最大和最小限制由给水流量给出燃料量指令的最大限制由总风量给出燃料量指令的最大限制由燃料量给出总风量指令的最小限制2 给水限制2. 1 给水限制给水流量指令由锅炉输入指令（BID）产生给水流量指令受到总燃料量的交叉限制，以保证调整过程产生的不平衡始终不超出规定限值，给水泵给水指令由实际给水流量和此指令的偏差产生。总给水流量在省
11、煤器入口测量（30LBA71CF101103）。过热器喷水流量包含在省煤器入口给水流量中。在启动时，当给水限制系统在手动，最小给水流量设定值跟踪实际给水流量；当给水限制系统在自动时，最小给水流量设定值将按预定比率升到锅炉最小给水流量(25%ECR)。以爱护锅炉受热面。防止省煤器沸腾回路：因为这台锅炉为变压运行单元，当减负荷时压力从全压（临界压力）状态快速下降，省煤器流体温度超过此压力下的饱和温度，省煤器里的流体有可能蒸发。 假如省煤器出口温度高于“分别器储水箱压力下的饱和温度边际值(10)”，为了防止沸腾，须要增加给水流量来降低省煤器流体温度。分别器储水箱液位补偿给水回路：在锅炉循环操作（湿态
12、方式）下，锅炉循环水流量的快速下降将对给水流量限制产生扰动，给水流量有可能低于最小给水流量。因为锅炉循环水流量是依据汽水分别器储水箱水位来程控的，可以通过检测汽水分别器储水箱水位的变更来防止给水流量的下降，给给水流量指令增加补偿。2. 2 锅炉给水泵限制给水流量偏差信号进行比例加积分作为调速泵的转速设定值，两台给水泵可以通过入口流量来平衡两个泵的出力。2. 3 给水泵最小流量限制依据每台给水泵的入口流量来限制通过每台泵的最小给水流量，这是为了确保泵的平安运行。给水泵的出口给水压力送到函数发生器，在限制回路中，有两个函数发生器，与出口流量经减法和除法后形成最终的最小流量阀开度指令。3 汽水分别器
13、限制3. 1 汽水分别器液位限制汽水分别器液位限制的目的就是通过锅炉再循环水流量调整阀（360）、储水箱液位调整阀（361）来维持分别器储水箱的液位低于要求值。3. 2 锅炉再循环水流量限制锅炉再循环水流量限制的目的，就是通过将锅炉在湿态运行期间所产生的疏水再循环，达到回收热量和提高锅炉效率的效果。锅炉再循环水流量的设定值依据分别器储水箱液位经函数发生器给出。当锅炉再循环泵停止时，360 阀被强制关闭。液位与流量的函数关系：东方锅炉供应的启动方式以适应汽泵启动1、过程给水（%BMCR）锅炉上水（%BMCR）BCP出口（%BMCR）最小流量（%BMCR）361阀（%BMCR）产汽量（%BMCR）
14、状态1252500250冷态开式清洗21325142130冷态循环清洗31325142130点火,BCP及过冷管路开41325142121产汽,BCP及过冷管路开5132514285BCP及过冷管路开6132514267BCP及过冷管路开7132514249BCP及过冷管路开81325142211BCP及过冷管路开91325142013361阀关,BCP及过冷管路开101425132014361阀关,BCP及过冷管路开111725102017361阀关,BCP及过冷管路开12202572020361阀关,BCP及过冷管路开13252522025BCP及过冷管路关,转直流3 361 的限制储水箱
15、液位调整阀（361）是依据汽水分别器储水箱液位的函数程限制来限制的。为每一个液位调整阀单独配备了函数发生器，这三个调整阀设计用在不同的汽水分别器储水箱水位范围。函数发生器参数设置为在分别器疏水调整阀A 打开后才能开启分别器疏水调整阀B 和C。依据液位的程控函数（取两个函数最大值）：三个361阀函数曲线4 燃料限制4. 1 燃料量指令4. 1. 1 总燃料量限制燃料量限制的目的就是限制总燃料量以满意当前锅炉输入的需求。总燃料量由两种燃料流量组成（煤和轻油）。4. 1. 2 总燃料量指令总燃料量指令是依据不同的启动方式所要求的锅炉输入指令产生的。给水/燃料比率指令加在总燃料量指令上。同时考虑了交叉限制功能和再热器爱护功能。主燃料煤的实际发热值可能有所变更，而锅炉的吸热条件取决于燃料的
