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1、2660MW超临界机组锅炉调节控制系统的基本技术要求 VER：0 上海锅炉厂有限公司SHANGHAI BOILER WORKS, LTD.2 0 1 0年11月 锅炉调节控制系统的基本技术要求988-1-86182101t/h 超临界压力直流锅炉SG-2101/25.40-M988产 品 型 号 MODEL OF PRODUCT 产 品 名 称 NAME OF PRODUCT 编 号 SERLES NO. 编 制 日期 PREPARED BY DATE 校 对 日期 CHECKED BY DATE 审 核 日期 REVIEWED BY DATE 批 准 日期 APPROVED BY DATE
2、1文件编号： 988-1-8618 上海锅炉厂有限公司版权所有 日 期： 2010年11月 SBWL COPY RIGHT 2010目 录1 锅炉概况2 锅炉调节控制系统的基本技术要求3 锅炉启动系统的基本控制要求 2660MW超临界机组锅炉调节控制系统的基本技术要求 VER：0 2660MW超临界机组锅炉调节控制系统（简称MCS）的基本技术要求1 锅炉概况1.1 锅炉为超临界参数变压直流炉，采用定滑定运行方式，单炉膛、四角切向燃烧、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构型锅炉。2 锅炉调节控制系统的基本技术要求超临界锅炉与亚临界汽包锅炉在自动控制方面有所不同，其实质是直
3、流锅炉与汽包锅炉之间的差别，因为超临界锅炉必须是直流锅炉；直流炉与汽包炉在运行原理及特性上有较大差别，因此自控设计人员要了解超临界锅炉的设计特点，在软件设计中将直流锅炉特点以量化加以贯彻。在汽包锅炉中给水流量的变化，仅影响汽包水位，而在燃料量变化时又仅仅改变蒸汽压力和流量，因此锅炉给水量、燃料量、汽温控制等都是相对独立的，亦即：给水水位；燃料产汽量及汽压；喷水汽温。在直流锅炉中，由于没有汽包，蒸发与过热受热面之间没有固定的分界线，当给水量或燃料量变化时都会引起蒸发量、汽温和汽压的同步变化，相互有牵制，关系密切，这样给控制系统的设计和调整增加了灵活性，也增添了复杂性。不过，如果掌握了直流锅炉的运
4、行特性及控制经验，对超临界锅炉的自控也就不成为难题，现有的自控设计理念和先进的装备，已足够满足要求。随着超临界机组蒸汽压力的升高，直流锅炉中间点汽温（通常取启动分离器出口汽温）和过热器出口汽温控制点的温度变动惯性增加（亦即比热增加），时间常数和延迟时间相应增大，在燃料或给水量扰动时，超临界或超临界锅炉的蒸汽温度变化具有更大惯性。在超临界机组起动和低负荷运行期间，必须投入启动旁路系统，因此也增加了锅炉起动系统对控制的要求。从以上几点可知，超临界锅炉更难于控制，情况更复杂了一些。在规定的运行工况下，必须维持某些比例常数，而在变工况下必须使这些比例按一定规律变化，而在启动和低负荷时，要求更大幅度地改
5、变这些比例，以得到宽范围领域的自动控制。为此，必须设计更完善的闭环控制系统，在启动工况更多的采用变参数变定值技术，所有控制功能应在前馈技术的基础上完成，并连续地校正控制系统的增益。总之，超临界机组与相同容量的亚临界汽包炉相比，自动化系统的规模，即所需的自动控制和仪表装置大致相同，但超临界锅炉更为复杂一些，要求自控设计人员与锅炉设计人员配合，了解直流锅炉运行特点，运用更先进的控制理论和更完美的控制策略。2.1 MCS主要包括如下控制回路：（1） 启动方式选择（冷态、温态、热态）（2） 机组主控（3） RUNBACK（4） RUN-UP/RUN-DOWN（5） 磨煤机一次风机流量和温度控制（6）
6、煤量控制（7） 给水泵控制（8） 一次风压差(P)控制（9） 暖炉油量和雾化介质压力控制（10） 锅炉风量控制（11） SOFA挡板控制（12） 燃料/辅助风挡板控制（13） 二次风量控制（14） 炉膛压力控制（15） 给水指令（16） 燃料/空气量指令（17） 分离器水位控制（18） 一级喷水减温控制（19） 二级喷水减温控制（20） 再热汽温控制（喷水）（21） 再热汽温控制（喷嘴摆动）2.2锅炉本体MCS主要控制回路的说明2.2.1 二次风门挡板开度控制本工程二次风门挡板执行机构分AA层、AI层、A层、AB层、BI层、B层、BC层、CI层、C层、CD层、DI层、D层、DE层、EI层、E层
7、、EF层、FI层、F层、FF层、L-SOFA-I层、L-SOFA-II层、L-SOFA-III层、H-SOFA-I层、H-SOFA-II层、H-SOFA-III层。燃料风挡板执行机构有：A层、B层、C层、D层、E层、F层、AB层、CD层、EF层、；SOFA二次风挡板执行机构有：L-SOFA-I层、L-SOFA-II层、L-SOFA-III层、H-SOFA-I层、H-SOFA-II层、H-SOFA-III层；辅助二次风挡板执行机构：AA层、AI层、BI层、BC层、CI层、DI层、DE层、EI层、FI层、FF层（共计25层，100只执行机构）。二次风的调节，应满足省煤器出口最佳过量空气系数，满负荷
8、时省煤器出口氧量3.5%（过量空气系数1.2）；辅助二次风、燃料风和SOFA二次风的分配关系见燃烧工程师提供的有关进行设定。控制原则为：A层、B层、C层、D层、E层、F层燃料风挡板的开度是给煤机转速的函数；SOFA（含CCOFA）二次风挡板是锅炉总空气流量的函数；AA层AB层、CD层、EF层、AI层、BI层、BC层、CI层、DI层、DE层、EI层、FI层、FF层二次风挡板是用来控制燃烧器大风箱与炉膛出口压差，该压差是总空气测量流量的函数。总空气测量流量与燃烧器大风箱/炉膛出口压差间的函数关系如下：压差 (Pa)380.838163510161016总空气测量流量（%BMCR）030506010
9、5总空气测量流量与L-SOFA-I间的函数关系如下：L-SOFA-I挡板开度 (%)0020100100总空气测量流量（%BMCR）0405052.5105总空气测量流量与L-SOFA-II间的函数关系如下：L-SOFA-II挡板开度 (%)0080100100总空气测量流量（%BMCR）0506062.5105总空气测量流量与L-SOFA-III间的函数关系如下：L-SOFA-III挡板开度 (%)0080100100总空气测量流量（%BMCR）0607072.5105总空气测量流量与H-SOFA-I间的函数关系如下：H-SOFA-IV挡板开度 (%)0080100100总空气测量流量（%B
10、MCR）0708082.5105总空气测量流量与H-SOFA-II间的函数关系如下：H-SOFA-II挡板开度 (%)0080100100总空气测量流量（%BMCR）0809092.5105总空气测量流量与H-SOFA-III间的函数关系如下：H-SOFA-III挡板开度 (%)0080100100总空气测量流量（%BMCR）09092.595105为了保护停运燃烧器不过热烧坏，停运燃烧器挡板开度应随锅炉总空气流量的改变而作相应的调整，停运燃烧器挡板开度与总空气测量流量间的函数关系如下：停运燃烧器挡板开度 (%)0010101515总空气测量流量（%BMCR）0556078801052.2.2
11、一次风机/送风机控制2.2.3炉膛压力控制通过调节维持炉膛固定负压，负压测点在炉膛出口处，由三只变送器测取，每个压力信号经逻辑选择器，选取中间值作为炉膛压力信号，该信号作为反馈信号送至总的炉膛负压控制站，同时送至一加法器，根据送风机指令信号，合成一先行前馈信号。负压控制站的输出值确定引风机进口叶片的位置。有手动/自动转换功能，让运行人员独立地调节引风机进口叶片。2.2.4分离器水位控制分离器水位控制通过改变三只调节阀（NWL、V-217/HWL-1、V-219/HWL-2）的开度来实现。2.2.5油燃烧器燃料/风量控制1.2.6燃料/风量指令锅炉指令信号，通过最小值选择器，交叉限止总空气量信号，该选择器输出二个输入值的最小的一个，作为固体燃料变化指令信号，送至固体燃料主控，选用最小值信号确保维持燃烧室中空气/燃料之比大的风量。2.2.7总风量流量测量总风量流量测量包括总一次风流量测量和总二次风流量测量。2.2.8再热汽温控制再热汽温控制是以调节燃烧器喷嘴摆动角为主，控制再热汽温在设定值；当调节燃烧器喷嘴摆动执行机构调温，再热汽温仍高于设定值，则采用事故喷
