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1、 第二章第二章 协调控制系统协调控制系统2.1 2.1 概概概概 述述述述 2.2 2.2 单元机组动态特性单元机组动态特性单元机组动态特性单元机组动态特性2.3 2.3 间接能量平衡协调系统间接能量平衡协调系统间接能量平衡协调系统间接能量平衡协调系统2.4 2.4 直接能量平衡协调系统直接能量平衡协调系统直接能量平衡协调系统直接能量平衡协调系统2.5 2.5 自动发电控制自动发电控制自动发电控制自动发电控制2.6 2.6 协调系统实例分析协调系统实例分析协调系统实例分析协调系统实例分析1 12.7 2.7 协调系统实例分析协调系统实例分析协调系统实例分析协调系统实例分析2 22-1 2-1
2、2-1 2-1 2-1 2-1 概概概概概概 述述述述述述一、协调控制的基本概念一、协调控制的基本概念一、协调控制的基本概念一、协调控制的基本概念 从大系统理论出发,协调控制是一种解决大系从大系统理论出发,协调控制是一种解决大系从大系统理论出发,协调控制是一种解决大系从大系统理论出发,协调控制是一种解决大系统控制问题的基本策略。统控制问题的基本策略。统控制问题的基本策略。统控制问题的基本策略。 所谓大系统可理解为由若干相互关联子系统组所谓大系统可理解为由若干相互关联子系统组所谓大系统可理解为由若干相互关联子系统组所谓大系统可理解为由若干相互关联子系统组成的复杂系统。应用大系统理论处理这类庞大而
3、复成的复杂系统。应用大系统理论处理这类庞大而复成的复杂系统。应用大系统理论处理这类庞大而复成的复杂系统。应用大系统理论处理这类庞大而复杂系统控制问题的基本方法就是分解杂系统控制问题的基本方法就是分解杂系统控制问题的基本方法就是分解杂系统控制问题的基本方法就是分解协调的方协调的方协调的方协调的方法。所谓分解就是把大系统化为若干子系统,以便法。所谓分解就是把大系统化为若干子系统,以便法。所谓分解就是把大系统化为若干子系统,以便法。所谓分解就是把大系统化为若干子系统,以便进行分块的处理与控制,求得各子系统的局部最优进行分块的处理与控制,求得各子系统的局部最优进行分块的处理与控制,求得各子系统的局部最
4、优进行分块的处理与控制,求得各子系统的局部最优解;而协调则是从系统的全局出发,合理地调整各解;而协调则是从系统的全局出发,合理地调整各解;而协调则是从系统的全局出发,合理地调整各解;而协调则是从系统的全局出发,合理地调整各子系统之间的关系,求得各子系统之间的和谐与统子系统之间的关系,求得各子系统之间的和谐与统子系统之间的关系,求得各子系统之间的和谐与统子系统之间的关系,求得各子系统之间的和谐与统一,进而得到整个大系统的最优解。一,进而得到整个大系统的最优解。一,进而得到整个大系统的最优解。一,进而得到整个大系统的最优解。 大系统中包含的各子系统之间,相互关联的结构大系统中包含的各子系统之间,相
5、互关联的结构有多种多样的形式。其中最为普遍的形式是一种递阶有多种多样的形式。其中最为普遍的形式是一种递阶的结构。在这种递阶的结构中,各子系统处于不同级的结构。在这种递阶的结构中,各子系统处于不同级别的层次中,并具有不同的职能。别的层次中,并具有不同的职能。 协调控制级上的协调控制器要对下一级中的协调控制级上的协调控制器要对下一级中的若干个控制器进行协调。协调的过程是一个多目若干个控制器进行协调。协调的过程是一个多目标决策的过程,也是一个全局优化的过程。标决策的过程,也是一个全局优化的过程。 二、单元机组协调控制系统二、单元机组协调控制系统二、单元机组协调控制系统二、单元机组协调控制系统 单元机
6、组协调控制系统把锅炉和汽轮发电机组作单元机组协调控制系统把锅炉和汽轮发电机组作单元机组协调控制系统把锅炉和汽轮发电机组作单元机组协调控制系统把锅炉和汽轮发电机组作为一个整体进行控制,采用了递阶控制系统结构,把为一个整体进行控制,采用了递阶控制系统结构,把为一个整体进行控制,采用了递阶控制系统结构,把为一个整体进行控制,采用了递阶控制系统结构,把自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机地结合在自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机地结合在自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机地结合在自动调节、逻辑控制、联锁保护等功能有机地结合在一起,构成一种具有多种控制功能,满足不同运行方一起,构成一种具有多种控
7、制功能,满足不同运行方一起,构成一种具有多种控制功能,满足不同运行方一起,构成一种具有多种控制功能,满足不同运行方式和不同工况下控制要求的综合控制系统。式和不同工况下控制要求的综合控制系统。式和不同工况下控制要求的综合控制系统。式和不同工况下控制要求的综合控制系统。 单元机组协调控制系统的设计充分利用了机炉对单元机组协调控制系统的设计充分利用了机炉对单元机组协调控制系统的设计充分利用了机炉对单元机组协调控制系统的设计充分利用了机炉对象特性方面的特点,采用了前馈、补偿、多变量解耦象特性方面的特点,采用了前馈、补偿、多变量解耦象特性方面的特点,采用了前馈、补偿、多变量解耦象特性方面的特点,采用了前
8、馈、补偿、多变量解耦等控制策略,使控制系统具有合理、可靠、易于维护等控制策略,使控制系统具有合理、可靠、易于维护等控制策略,使控制系统具有合理、可靠、易于维护等控制策略,使控制系统具有合理、可靠、易于维护调整等优点。建立在现代控制理论和方法基础上的单调整等优点。建立在现代控制理论和方法基础上的单调整等优点。建立在现代控制理论和方法基础上的单调整等优点。建立在现代控制理论和方法基础上的单元机组协调控制系统也处于研究和发展之中。元机组协调控制系统也处于研究和发展之中。元机组协调控制系统也处于研究和发展之中。元机组协调控制系统也处于研究和发展之中。单元机组协调控制系统框图单元机组协调控制系统框图单元
9、机组协调控制系统框图单元机组协调控制系统框图 单元机组协调控制系统可认为是一种二级递阶单元机组协调控制系统可认为是一种二级递阶控制系统。处于上位级的机炉协调级,也叫作单元控制系统。处于上位级的机炉协调级,也叫作单元机组主控系统,是整个系统的核心部分。处于局部机组主控系统,是整个系统的核心部分。处于局部控制级的子系统包括锅炉燃料控制系统,风量控制控制级的子系统包括锅炉燃料控制系统,风量控制系统,汽轮机功率系统,汽轮机功率/ / 频率调节系统,以及直流锅炉频率调节系统,以及直流锅炉的给水控制系统。的给水控制系统。 单元机组主控系统产生指挥机炉控制器动作的单元机组主控系统产生指挥机炉控制器动作的锅炉
10、指令和汽机指令。局部控制级的控制器执行主锅炉指令和汽机指令。局部控制级的控制器执行主控系统发出的指令,完成指定的控制任务。控系统发出的指令,完成指定的控制任务。 协调控制主控系统结构框图协调控制主控系统结构框图协调控制主控系统结构框图协调控制主控系统结构框图 负荷管理中心结构图负荷管理中心结构图负荷管理中心结构图负荷管理中心结构图 单元机组协调控制系统简化框图单元机组协调控制系统简化框图单元机组协调控制系统简化框图单元机组协调控制系统简化框图 三、主要特点三、主要特点三、主要特点三、主要特点 (1 1系统结构先进。采用了递阶控制结构,在局部系统结构先进。采用了递阶控制结构,在局部系统结构先进。
11、采用了递阶控制结构,在局部系统结构先进。采用了递阶控制结构,在局部控制级的基础上引入了机炉协调级,把锅炉、汽轮发电控制级的基础上引入了机炉协调级,把锅炉、汽轮发电控制级的基础上引入了机炉协调级,把锅炉、汽轮发电控制级的基础上引入了机炉协调级,把锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制。控制器设计主要采用了前机组作为一个整体进行控制。控制器设计主要采用了前机组作为一个整体进行控制。控制器设计主要采用了前机组作为一个整体进行控制。控制器设计主要采用了前馈、反响、补偿以及变结构控制等技术,并充分地利用馈、反响、补偿以及变结构控制等技术,并充分地利用馈、反响、补偿以及变结构控制等技术,并充分地利用馈、反
12、响、补偿以及变结构控制等技术,并充分地利用了机炉动态特性方面的特点,克服系统内部耦合和非线了机炉动态特性方面的特点,克服系统内部耦合和非线了机炉动态特性方面的特点,克服系统内部耦合和非线了机炉动态特性方面的特点,克服系统内部耦合和非线性特性,获得优良的控制品质。同时,又保留了控制器性特性,获得优良的控制品质。同时,又保留了控制器性特性,获得优良的控制品质。同时,又保留了控制器性特性,获得优良的控制品质。同时,又保留了控制器结构简单,易于工程实现和参数整定,便于操作、维护结构简单,易于工程实现和参数整定,便于操作、维护结构简单,易于工程实现和参数整定,便于操作、维护结构简单,易于工程实现和参数整
13、定,便于操作、维护等优点。并能直接接收电网自动调度系统指令,为实现等优点。并能直接接收电网自动调度系统指令,为实现等优点。并能直接接收电网自动调度系统指令,为实现等优点。并能直接接收电网自动调度系统指令,为实现电网级自动调度和协调控制奠定了基础。电网级自动调度和协调控制奠定了基础。电网级自动调度和协调控制奠定了基础。电网级自动调度和协调控制奠定了基础。 (2 2系统功能完善。除了在正常工况下的连续调节系统功能完善。除了在正常工况下的连续调节功能之外,系统还设计有一整套逻辑控制系统。包括实功能之外,系统还设计有一整套逻辑控制系统。包括实际功率给定逻辑,局部故障处理逻辑,运行方式切换逻际功率给定逻
14、辑,局部故障处理逻辑,运行方式切换逻辑,以及显示报警、监督管理等功能。系统可根据实际辑,以及显示报警、监督管理等功能。系统可根据实际需要和设备状况,选择不同的运行方式,比如机跟炉、需要和设备状况,选择不同的运行方式,比如机跟炉、炉跟机、机炉协调方式;定压运行或滑压运行方式;固炉跟机、机炉协调方式;定压运行或滑压运行方式;固定功率输出或可调功率方式;调频或非调频方式等。适定功率输出或可调功率方式;调频或非调频方式等。适应不同运行工况对控制功能的要求。应不同运行工况对控制功能的要求。 (3 3系统可靠性高。通过设置安全保护系统和采取系统可靠性高。通过设置安全保护系统和采取一系列可靠性措施,可获得很
15、高的系统可靠性。比如,一系列可靠性措施,可获得很高的系统可靠性。比如,当主机或辅机设备故障时,可自动改变控制方式,对实当主机或辅机设备故障时,可自动改变控制方式,对实际功率指令的幅值和变化速率进行改变,并通过相应的际功率指令的幅值和变化速率进行改变,并通过相应的联锁保护,报警显示等措施,保证机组在安全范围内运联锁保护,报警显示等措施,保证机组在安全范围内运行,并维持最佳的工况。行,并维持最佳的工况。 2-2 2-2 2-2 2-2 单元机组动态特性单元机组动态特性单元机组动态特性单元机组动态特性一、单元机组的运行方式一、单元机组的运行方式一、单元机组的运行方式一、单元机组的运行方式 单元机组的
16、运行方式有定压运行和滑压运行两种。单元机组的运行方式有定压运行和滑压运行两种。单元机组的运行方式有定压运行和滑压运行两种。单元机组的运行方式有定压运行和滑压运行两种。定压运行是指无论机组负荷怎样变动,始终维持主蒸汽定压运行是指无论机组负荷怎样变动,始终维持主蒸汽定压运行是指无论机组负荷怎样变动,始终维持主蒸汽定压运行是指无论机组负荷怎样变动,始终维持主蒸汽压力以及主蒸汽温度为额定值,通过改变汽轮机调节汽压力以及主蒸汽温度为额定值,通过改变汽轮机调节汽压力以及主蒸汽温度为额定值,通过改变汽轮机调节汽压力以及主蒸汽温度为额定值,通过改变汽轮机调节汽门的开度,改变机组的输出功率。门的开度,改变机组的
17、输出功率。门的开度,改变机组的输出功率。门的开度,改变机组的输出功率。 滑压运行则是始终保持汽轮机调节汽门全开,在维滑压运行则是始终保持汽轮机调节汽门全开,在维滑压运行则是始终保持汽轮机调节汽门全开,在维滑压运行则是始终保持汽轮机调节汽门全开,在维持主蒸汽温度恒定的同时,通过改变主蒸汽压力改变机持主蒸汽温度恒定的同时,通过改变主蒸汽压力改变机持主蒸汽温度恒定的同时,通过改变主蒸汽压力改变机持主蒸汽温度恒定的同时,通过改变主蒸汽压力改变机组的输出功率。组的输出功率。组的输出功率。组的输出功率。 1 1、滑压运行方式、滑压运行方式、滑压运行方式、滑压运行方式 单元机组在滑压运行方式下,保持主汽门和
18、调节汽门单元机组在滑压运行方式下,保持主汽门和调节汽门单元机组在滑压运行方式下,保持主汽门和调节汽门单元机组在滑压运行方式下,保持主汽门和调节汽门全开。外界负荷需求变化时,通过调节锅炉的燃料、风量、全开。外界负荷需求变化时,通过调节锅炉的燃料、风量、全开。外界负荷需求变化时,通过调节锅炉的燃料、风量、全开。外界负荷需求变化时,通过调节锅炉的燃料、风量、给水以及相应的输入量,改变锅炉的蒸发量,进而改变汽给水以及相应的输入量,改变锅炉的蒸发量,进而改变汽给水以及相应的输入量,改变锅炉的蒸发量,进而改变汽给水以及相应的输入量,改变锅炉的蒸发量,进而改变汽轮机的进汽压力,在维持汽温为额定值的前提下,使
19、进入轮机的进汽压力,在维持汽温为额定值的前提下,使进入轮机的进汽压力,在维持汽温为额定值的前提下,使进入轮机的进汽压力,在维持汽温为额定值的前提下,使进入汽轮机蒸汽的能量改变,使汽轮发电机组的输出功率适应汽轮机蒸汽的能量改变,使汽轮发电机组的输出功率适应汽轮机蒸汽的能量改变,使汽轮发电机组的输出功率适应汽轮机蒸汽的能量改变,使汽轮发电机组的输出功率适应外界负荷的需求。外界负荷的需求。外界负荷的需求。外界负荷的需求。 采取的办法是不使汽轮机调节汽门处于全开的位置,采取的办法是不使汽轮机调节汽门处于全开的位置,采取的办法是不使汽轮机调节汽门处于全开的位置,采取的办法是不使汽轮机调节汽门处于全开的位
20、置,而是留出一定的调节余地。当外界负荷需求变更时,首先而是留出一定的调节余地。当外界负荷需求变更时,首先而是留出一定的调节余地。当外界负荷需求变更时,首先而是留出一定的调节余地。当外界负荷需求变更时,首先通过调整汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,利用锅炉通过调整汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,利用锅炉通过调整汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,利用锅炉通过调整汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,利用锅炉内部的蓄热能量,较快地适应外界负荷的需求。与此同时,内部的蓄热能量,较快地适应外界负荷的需求。与此同时,内部的蓄热能量,较快地适应外界负荷的需求。与此同时,内部的蓄热能量,较快地适应外界负荷的需求
21、。与此同时,调整进入锅炉的输入量,使燃烧率改变,与外界负荷需求调整进入锅炉的输入量,使燃烧率改变,与外界负荷需求调整进入锅炉的输入量,使燃烧率改变,与外界负荷需求调整进入锅炉的输入量,使燃烧率改变,与外界负荷需求达到新的平衡。调节汽门的调节余地也为机组参与电网一达到新的平衡。调节汽门的调节余地也为机组参与电网一达到新的平衡。调节汽门的调节余地也为机组参与电网一达到新的平衡。调节汽门的调节余地也为机组参与电网一次调频创造了条件。次调频创造了条件。次调频创造了条件。次调频创造了条件。滑压运行方式具有以下主要特点滑压运行方式具有以下主要特点: : (1 1汽轮机调节汽门保持近似全开将会使进汽节汽轮机
22、调节汽门保持近似全开将会使进汽节流损失降低。负荷越低,节流损失的降低越明显。另外,流损失降低。负荷越低,节流损失的降低越明显。另外,汽轮机的级效率也要比定压运行时高。例如某机组在汽轮机的级效率也要比定压运行时高。例如某机组在50%50%负荷下,滑压运行级效率比定压运行时要高出负荷下,滑压运行级效率比定压运行时要高出15%15%左左右。右。 (2 2在部分负荷下,主蒸汽和再热蒸汽的压力降低,在部分负荷下,主蒸汽和再热蒸汽的压力降低,容易保持蒸汽温度不变。可获得较高的循环效率。容易保持蒸汽温度不变。可获得较高的循环效率。 (3 3部分负荷下给水泵的功耗比定压运行时减小。部分负荷下给水泵的功耗比定压
23、运行时减小。因为滑压运行时给水压力与机组负荷成正比,在相同的因为滑压运行时给水压力与机组负荷成正比,在相同的机组部分负荷条件下,给水泵出口压力比定压运行时要机组部分负荷条件下,给水泵出口压力比定压运行时要低得多。例如,某机组在低得多。例如,某机组在50%50%负荷下,滑压运行时给水负荷下,滑压运行时给水泵的功耗仅相当于定压运行时的泵的功耗仅相当于定压运行时的55%55%。 (4 4调峰停机后再启动快,降低了启动损耗。因调峰停机后再启动快,降低了启动损耗。因为在低负荷下汽轮机的金属温度基本不变,若在机组为在低负荷下汽轮机的金属温度基本不变,若在机组最低负荷下打闸停机,可以在较高的金属温度下停机最
24、低负荷下打闸停机,可以在较高的金属温度下停机热备用,如重新热态启动,将大大缩短再启动时间,热备用,如重新热态启动,将大大缩短再启动时间,使启动损耗相应地降低。例如,一台使启动损耗相应地降低。例如,一台600MW600MW机组滑压停机组滑压停机机8 8小时以后再启动,从锅炉点火到带额定负荷仅需小时以后再启动,从锅炉点火到带额定负荷仅需3535分钟。使机组的灵活调度能力大为增强。分钟。使机组的灵活调度能力大为增强。 (5 5负荷越低,滑压运行的经济性越显著。其主负荷越低,滑压运行的经济性越显著。其主要原因是在低负荷下滑压运行的调节阀节流损失比定要原因是在低负荷下滑压运行的调节阀节流损失比定压运行低
25、得多。而在额定负荷下滑压运行的经济效益压运行低得多。而在额定负荷下滑压运行的经济效益则不明显。因此,大容量单元机组参加电网调峰运行则不明显。因此,大容量单元机组参加电网调峰运行时,采用滑压运行方式是极为有利的。时,采用滑压运行方式是极为有利的。 2 2、定压运行方式、定压运行方式、定压运行方式、定压运行方式 定压运行方式的基本特征是机组负荷在任何稳定定压运行方式的基本特征是机组负荷在任何稳定定压运行方式的基本特征是机组负荷在任何稳定定压运行方式的基本特征是机组负荷在任何稳定工况下,均保持主蒸汽压力和温度为额定值。定压运工况下,均保持主蒸汽压力和温度为额定值。定压运工况下,均保持主蒸汽压力和温度
26、为额定值。定压运工况下,均保持主蒸汽压力和温度为额定值。定压运行机组的运行方式有机跟炉、炉跟机和机炉协调三种行机组的运行方式有机跟炉、炉跟机和机炉协调三种行机组的运行方式有机跟炉、炉跟机和机炉协调三种行机组的运行方式有机跟炉、炉跟机和机炉协调三种方式。需要强调的是,使汽轮机调节汽门具有一定调方式。需要强调的是,使汽轮机调节汽门具有一定调方式。需要强调的是,使汽轮机调节汽门具有一定调方式。需要强调的是,使汽轮机调节汽门具有一定调节余量的滑压运行方式已不是单纯的滑压运行,也可节余量的滑压运行方式已不是单纯的滑压运行,也可节余量的滑压运行方式已不是单纯的滑压运行,也可节余量的滑压运行方式已不是单纯的
27、滑压运行,也可分为机跟炉、炉跟机和机炉协调方式。分为机跟炉、炉跟机和机炉协调方式。分为机跟炉、炉跟机和机炉协调方式。分为机跟炉、炉跟机和机炉协调方式。 (1 1机跟炉方式机跟炉方式机跟炉方式机跟炉方式 外界负荷需求变化时,首先改变锅炉负荷。当主外界负荷需求变化时,首先改变锅炉负荷。当主外界负荷需求变化时,首先改变锅炉负荷。当主外界负荷需求变化时,首先改变锅炉负荷。当主蒸汽压力产生额定值偏差时,调整汽轮机调节汽门开蒸汽压力产生额定值偏差时,调整汽轮机调节汽门开蒸汽压力产生额定值偏差时,调整汽轮机调节汽门开蒸汽压力产生额定值偏差时,调整汽轮机调节汽门开度,维持汽轮机机前压力恒定。这种方式简单地称为
28、度,维持汽轮机机前压力恒定。这种方式简单地称为度,维持汽轮机机前压力恒定。这种方式简单地称为度,维持汽轮机机前压力恒定。这种方式简单地称为锅炉保持负荷、汽机保持压力的方式,也称为锅炉基锅炉保持负荷、汽机保持压力的方式,也称为锅炉基锅炉保持负荷、汽机保持压力的方式,也称为锅炉基锅炉保持负荷、汽机保持压力的方式,也称为锅炉基本、汽机跟随方式。该运行方式下,机组对外界负荷本、汽机跟随方式。该运行方式下,机组对外界负荷本、汽机跟随方式。该运行方式下,机组对外界负荷本、汽机跟随方式。该运行方式下,机组对外界负荷响应较慢,但主蒸汽压力稳定性好。响应较慢,但主蒸汽压力稳定性好。响应较慢,但主蒸汽压力稳定性好
29、。响应较慢,但主蒸汽压力稳定性好。 (2 2炉跟机方式炉跟机方式 外界负荷需求变化时,首先改变汽轮机调节汽门的外界负荷需求变化时,首先改变汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,使机组输出功率与外界负荷需求相开度,改变进汽量,使机组输出功率与外界负荷需求相适应。此时势必造成机前压力偏离额定值。锅炉依据机适应。此时势必造成机前压力偏离额定值。锅炉依据机前压力偏差调整燃烧率和给水流量,消除主蒸汽压力偏前压力偏差调整燃烧率和给水流量,消除主蒸汽压力偏差,达到新的能量平衡。这种方式称为汽机保持负荷、差,达到新的能量平衡。这种方式称为汽机保持负荷、锅炉保持压力方式。也称为汽机基本、锅炉跟随方式。锅炉保持压力方
30、式。也称为汽机基本、锅炉跟随方式。这种运行方式的特点是机组响应外界负荷的速度快,但这种运行方式的特点是机组响应外界负荷的速度快,但机前压力的波动性大。机前压力的波动性大。 (3 3机炉协调方式机炉协调方式 当外界负荷需求变化时,同时改变机炉的负荷。既当外界负荷需求变化时,同时改变机炉的负荷。既考虑到机组响应外界负荷的快速性,又不致造成机前压考虑到机组响应外界负荷的快速性,又不致造成机前压力的过分波动,使机炉之间出现的能量不平衡程度尽可力的过分波动,使机炉之间出现的能量不平衡程度尽可能小,时间尽可能短,这样的运行方式则称之为机炉协能小,时间尽可能短,这样的运行方式则称之为机炉协调运行方式。调运行
31、方式。 3 3、联合运行方式、联合运行方式、联合运行方式、联合运行方式 综合以上滑压和定压两种运行方式的特点,不难发综合以上滑压和定压两种运行方式的特点,不难发综合以上滑压和定压两种运行方式的特点,不难发综合以上滑压和定压两种运行方式的特点,不难发现在低负荷时滑压运行有利,在高负荷时定压运行方式现在低负荷时滑压运行有利,在高负荷时定压运行方式现在低负荷时滑压运行有利,在高负荷时定压运行方式现在低负荷时滑压运行有利,在高负荷时定压运行方式具有其优越性。比如,可有效地利用锅炉蓄热,提高对具有其优越性。比如,可有效地利用锅炉蓄热,提高对具有其优越性。比如,可有效地利用锅炉蓄热,提高对具有其优越性。比
32、如,可有效地利用锅炉蓄热,提高对外界负荷需求的响应速度。如果根据机组的不同负荷水外界负荷需求的响应速度。如果根据机组的不同负荷水外界负荷需求的响应速度。如果根据机组的不同负荷水外界负荷需求的响应速度。如果根据机组的不同负荷水平,在低负荷下采用滑压运行方式,在高负荷下采用定平,在低负荷下采用滑压运行方式,在高负荷下采用定平,在低负荷下采用滑压运行方式,在高负荷下采用定平,在低负荷下采用滑压运行方式,在高负荷下采用定压运行方式,就构成联合运行方式。压运行方式,就构成联合运行方式。压运行方式,就构成联合运行方式。压运行方式,就构成联合运行方式。 4 4、调频运行方式、调频运行方式、调频运行方式、调频
33、运行方式 电网规模的扩大和对供电质量的更高要求,对大机电网规模的扩大和对供电质量的更高要求,对大机电网规模的扩大和对供电质量的更高要求,对大机电网规模的扩大和对供电质量的更高要求,对大机组参加电网调频的要求愈来愈迫切。单元机组参加电网组参加电网调频的要求愈来愈迫切。单元机组参加电网组参加电网调频的要求愈来愈迫切。单元机组参加电网组参加电网调频的要求愈来愈迫切。单元机组参加电网调频的方式分为一次调频和二次调频。一次调频是指汽调频的方式分为一次调频和二次调频。一次调频是指汽调频的方式分为一次调频和二次调频。一次调频是指汽调频的方式分为一次调频和二次调频。一次调频是指汽轮机电液调速系统根据电网频率的
34、变化,自动地改变一轮机电液调速系统根据电网频率的变化,自动地改变一轮机电液调速系统根据电网频率的变化,自动地改变一轮机电液调速系统根据电网频率的变化,自动地改变一部分负荷,以减小电网频率的波动。部分负荷,以减小电网频率的波动。部分负荷,以减小电网频率的波动。部分负荷,以减小电网频率的波动。一次调频特性示意图一次调频特性示意图一次调频特性示意图一次调频特性示意图 二、直流锅炉的结构特点二、直流锅炉的结构特点 随着锅炉朝着大容量高参数的方向发展,直流锅炉由于其自身随着锅炉朝着大容量高参数的方向发展,直流锅炉由于其自身的许多优点,而被日益广泛地采用。的许多优点,而被日益广泛地采用。 由于直流锅炉与汽
35、包锅炉相比,存在着结构上的差异,使得由于直流锅炉与汽包锅炉相比,存在着结构上的差异,使得在运行特性和控制特性上都有其自身的特点。在运行特性和控制特性上都有其自身的特点。 1. 1. 锅炉按水循环方式分类锅炉按水循环方式分类 (1) (1) 水循环过程水循环过程 锅炉的受热面,包括加热水的省煤器、使水汽化的蒸发受热锅炉的受热面,包括加热水的省煤器、使水汽化的蒸发受热面和加热蒸汽的过热器,一侧由烟气侧吸收热量,另一侧把热量传给面和加热蒸汽的过热器,一侧由烟气侧吸收热量,另一侧把热量传给给水或蒸汽。给水或蒸汽。 不不不不论论论论哪哪哪哪种种种种受受受受热热热热面面面面,都都都都应应应应能能能能随随随
36、随时时时时把把把把热热热热量量量量带带带带走走走走以以以以保保保保证证证证受受受受热热热热面面面面金金金金属属属属的的的的正正正正常常常常工工工工作作作作,所所所所以以以以内内内内部部部部工工工工质质质质应应应应不不不不断断断断流流流流动动动动。水水水水在在在在省省省省煤煤煤煤器器器器中中中中和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽在在在在过过过过热热热热器器器器中中中中均均均均为为为为单单单单相相相相工工工工质质质质,只只只只是是是是一一一一次次次次通通通通过过过过受受受受热热热热面面面面。给给给给水水水水流流流流经经经经省省省省煤煤煤煤器器器器的的的的阻阻阻阻力力力力要要要要由由由由给给给给水水水水泵泵泵
37、泵的的的的压压压压头头头头来来来来克克克克服服服服,故故故故省省省省煤煤煤煤器器器器进进进进口口口口的的的的压压压压力力力力高高高高于于于于蒸蒸蒸蒸发发发发面面面面中中中中的的的的压压压压力力力力。过过过过热热热热器器器器中中中中蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽的的的的流流流流动动动动阻阻阻阻力力力力是是是是由由由由压压压压力力力力降降降降来来来来克克克克服服服服的的的的,即即即即在在在在过过过过热热热热器器器器进进进进口口口口和和和和出出出出口口口口之之之之间间间间也也也也有有有有压压压压力力力力差差差差。流流流流经经经经蒸蒸蒸蒸发发发发受受受受热热热热面面面面的的的的工工工工质质质质为为为为水和汽的混合物
38、。水和汽的混合物。水和汽的混合物。水和汽的混合物。 (2) 锅炉分类锅炉分类 汽汽水水混混合合物物可可能能一一次次或或多多次次流流经经蒸蒸发发受受热热面面,对对于于结结构构不不同同的的锅锅炉炉,推推动动汽汽水水混混合合物物流流动动的的方方式式也也不不一一样样,按按此此可可把把锅锅炉炉分分为为几几种类型:自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。种类型:自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。 图图图图. . 蒸汽锅炉蒸发部分的几种类型蒸汽锅炉蒸发部分的几种类型蒸汽锅炉蒸发部分的几种类型蒸汽锅炉蒸发部分的几种类型(a a自然循环;(自然循环;(自然循环;(自然循环;(b b多次强制循环;(多次强制循环
39、;(多次强制循环;(多次强制循环;(c c直流式直流式直流式直流式11给水泵;给水泵;给水泵;给水泵;22省煤器;省煤器;省煤器;省煤器;33汽包;汽包;汽包;汽包;44下降管;下降管;下降管;下降管;55联箱;联箱;联箱;联箱;66蒸发管;蒸发管;蒸发管;蒸发管;77过热器;过热器;过热器;过热器;88强制循环泵强制循环泵强制循环泵强制循环泵 1自然循环锅炉和多次强制循环锅炉自然循环锅炉和多次强制循环锅炉 共共同同特特点点是是都都有有汽汽包包。汽汽包包将将省省煤煤器器、蒸蒸发发部部分分和和过过热热器器分分隔隔开开,并并使使蒸蒸发发部部分分形形成成密密闭闭的的循循环环回回路路。汽汽包包内内的的
40、大大容容积积能能保保证证汽汽和和水水的的良良好好分分离离。但但是是汽汽包包锅锅炉炉只只适适用用于于临临界界压压力力以以下下的的工工作压力。作压力。 2直流锅炉直流锅炉 如如图图C),直直流流锅锅炉炉没没有有汽汽包包,工工质质一一次次通通过过蒸蒸发发部部分分,即即循循环环倍倍率率等等于于1。直直流流锅锅炉炉的的另另一一特特点点是是:在在省省煤煤器器、蒸蒸发发部部分分和和过过热热器器之之间间没没有有固固定定不不变变的的分分界界点点,水水在在受受热热蒸蒸发发面面中中全全部部转转变变为为蒸蒸汽汽,沿沿工工质质整整个个行行程程的的流流动动阻阻力力均均由由给给水水泵泵来来克克服服。直直流锅炉既可用于临界压
41、力以下,也可设计为超临界压力。流锅炉既可用于临界压力以下,也可设计为超临界压力。 3 3复合循环锅炉复合循环锅炉复合循环锅炉复合循环锅炉 在在在在自自自自然然然然循循循循环环环环和和和和多多多多次次次次强强强强制制制制循循循循环环环环锅锅锅锅炉炉炉炉中中中中,水水水水要要要要多多多多次次次次流流流流经经经经蒸蒸蒸蒸发发发发部部部部分分分分才才才才能能能能完完完完全全全全转转转转变变变变为为为为蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽;在在在在直直直直流流流流锅锅锅锅炉炉炉炉中中中中,水水水水只只只只一一一一次次次次通通通通过过过过蒸蒸蒸蒸发发发发部部部部分分分分就就就就全全全全部部部部汽汽汽汽化化化化。所所所所谓谓谓
42、谓复复复复合合合合循循循循环环环环锅锅锅锅炉炉炉炉是是是是在在在在一一一一台锅炉上具有这两种循环方式的锅炉。台锅炉上具有这两种循环方式的锅炉。台锅炉上具有这两种循环方式的锅炉。台锅炉上具有这两种循环方式的锅炉。图图图图. . 复合循环系统复合循环系统复合循环系统复合循环系统l-8l-8一同图一同图一同图一同图5-15-1;9 9一混合器;一混合器;一混合器;一混合器;1010一止回阀;一止回阀;一止回阀;一止回阀;1111一汽水分离器;一汽水分离器;一汽水分离器;一汽水分离器;1212一调节阀一调节阀一调节阀一调节阀 图图a为亚临界压力低负荷再循环系统,锅炉在低负荷时由为亚临界压力低负荷再循环
43、系统,锅炉在低负荷时由蒸发部分流入分离器的为湿蒸汽,经分离后蒸汽流入过热器,而水蒸发部分流入分离器的为湿蒸汽,经分离后蒸汽流入过热器,而水则由循环泵送回到省煤器进口,这时流经蒸发部分的工质流量超过则由循环泵送回到省煤器进口,这时流经蒸发部分的工质流量超过流出的蒸汽量,即循环倍率大于流出的蒸汽量,即循环倍率大于1。高负荷时由蒸发部分出来的是微。高负荷时由蒸发部分出来的是微过热蒸汽,这时循环泵停用,锅炉按纯直流方式工作。过热蒸汽,这时循环泵停用,锅炉按纯直流方式工作。 图图b示出超临界压力下的复合循环系统,它不用汽水分离器,示出超临界压力下的复合循环系统,它不用汽水分离器,只是在低负荷时开启调节阀
44、只是在低负荷时开启调节阀12使较多的工质流经蒸发部分;但在高使较多的工质流经蒸发部分;但在高负荷时关闭调节阀,锅炉按纯直流方式工作。不论在低负荷或高负负荷时关闭调节阀,锅炉按纯直流方式工作。不论在低负荷或高负荷时再循环泵均在工作。荷时再循环泵均在工作。 2. 2. 直流炉的结构直流炉的结构直流炉的结构直流炉的结构 左图为直流锅炉汽水流左图为直流锅炉汽水流程布置图。一次工质在给水程布置图。一次工质在给水泵压力作用下,经省煤器加泵压力作用下,经省煤器加热后,进入下辐射区蒸发为热后,进入下辐射区蒸发为湿蒸汽,再经对流过渡区、湿蒸汽,再经对流过渡区、上辐射区和对流过热区加热上辐射区和对流过热区加热成过
45、热蒸汽,送至汽轮机。成过热蒸汽,送至汽轮机。可见,直流锅炉是由各受热可见,直流锅炉是由各受热面及连接这些受热面的的管面及连接这些受热面的的管道组成。其汽水流程中没有道组成。其汽水流程中没有汽包和锅内小循环回路。汽包和锅内小循环回路。 图图图图. . 直流锅炉简图直流锅炉简图直流锅炉简图直流锅炉简图ll省煤器;省煤器;省煤器;省煤器;22下辐射区;下辐射区;下辐射区;下辐射区;33对流过对流过对流过对流过渡区;渡区;渡区;渡区;44上辐射区;上辐射区;上辐射区;上辐射区;55对流过热区;对流过热区;对流过热区;对流过热区;6 6 空气预热器空气预热器空气预热器空气预热器 直直流流锅锅炉炉没没有有
46、汽汽包包,整整个个锅锅炉炉是是由由许许多多管管子子并并联联,然然后后用用联联箱箱连连接接串串联联而而成成。在在给给水水泵泵的的压压头头作作用用下下,工工质质顺顺序序一一次次通通过过加加热热、蒸蒸发发和和过过热热受受热热面面。进进口口工工质质为为水水,出出口口工工质质为为过过热热蒸蒸汽汽。由由于于没没有有汽汽包包,所所以以在在加加热热和和蒸蒸发发受受热热面面之之间间,以以及及在在蒸蒸发发和和过过热热受受热热面面之之间间都都没没有固定的分界线。有固定的分界线。图图图图. . 直流锅炉工作原理直流锅炉工作原理直流锅炉工作原理直流锅炉工作原理焓;焓;焓;焓;压力;压力;压力;压力;比容;比容;比容;比
47、容;温度;温度;温度;温度; 3. 3. 3. 3. 结构特点结构特点结构特点结构特点 上图示出沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化:上图示出沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化:上图示出沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化:上图示出沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化:加热区和过热区中的参数变化同自然循环锅炉相同;在蒸加热区和过热区中的参数变化同自然循环锅炉相同;在蒸加热区和过热区中的参数变化同自然循环锅炉相同;在蒸加热区和过热区中的参数变化同自然循环锅炉相同;在蒸发区中由于流动阻力,压力有所降低,相应的饱和温度也发区中由于流动阻力,压力有所降低,相应的饱和温度也发区中由于流动阻力,压力有所
48、降低,相应的饱和温度也发区中由于流动阻力,压力有所降低,相应的饱和温度也有所下降。有所下降。有所下降。有所下降。 (1 1 1 1应有高品质的给水:进入锅炉的给水全部变为应有高品质的给水:进入锅炉的给水全部变为应有高品质的给水:进入锅炉的给水全部变为应有高品质的给水:进入锅炉的给水全部变为蒸汽,给水所含的盐分除少量溶于蒸汽而被带出外,其余蒸汽,给水所含的盐分除少量溶于蒸汽而被带出外,其余蒸汽,给水所含的盐分除少量溶于蒸汽而被带出外,其余蒸汽,给水所含的盐分除少量溶于蒸汽而被带出外,其余杂质均将沉积在受热管内壁上。杂质均将沉积在受热管内壁上。杂质均将沉积在受热管内壁上。杂质均将沉积在受热管内壁上
49、。 (2 2 2 2节约钢材:采用小管径而且不用汽包,就可大节约钢材:采用小管径而且不用汽包,就可大节约钢材:采用小管径而且不用汽包,就可大节约钢材:采用小管径而且不用汽包,就可大量节约钢材。一般直流锅炉大约可节约量节约钢材。一般直流锅炉大约可节约量节约钢材。一般直流锅炉大约可节约量节约钢材。一般直流锅炉大约可节约2020202030303030的钢材。的钢材。的钢材。的钢材。 (3 3 3 3因强制工质流动,蒸发部分的管子允许有多种因强制工质流动,蒸发部分的管子允许有多种因强制工质流动,蒸发部分的管子允许有多种因强制工质流动,蒸发部分的管子允许有多种布置方式不必象自然循环锅炉那样要用立置的蒸
50、发管。但布置方式不必象自然循环锅炉那样要用立置的蒸发管。但布置方式不必象自然循环锅炉那样要用立置的蒸发管。但布置方式不必象自然循环锅炉那样要用立置的蒸发管。但蒸发段的最后部分受热面应安置在热负荷较为温和的地区。蒸发段的最后部分受热面应安置在热负荷较为温和的地区。蒸发段的最后部分受热面应安置在热负荷较为温和的地区。蒸发段的最后部分受热面应安置在热负荷较为温和的地区。 (4直直流流锅锅炉炉不不受受工工作作压压力力的的限限制制,而而且且更更适适于于超超高高压压力力和和超超临临界界压压力力,因因为为随随压压力力的的提提高高以以及及水水和和汽汽的的比比容容差差的的减减小小,工工质质的的流动更为稳定。流动
51、更为稳定。 (5锅锅炉炉储储存存的的热热量量少少。当当外外界界负负荷荷变变化化较较快快而而燃燃烧烧和和给给水水调调整整赶赶不不上上时时,汽汽压压和和汽汽温温的的波波动动较较大大。但但是是正正因因为为储储热热少少,对对调调节节的反映也快,如配有灵敏的调节设备,可适应外界负荷变动。的反映也快,如配有灵敏的调节设备,可适应外界负荷变动。 (6直直流流锅锅炉炉的的起起动动和和停停炉炉的的时时间间较较短短,一一般般不不超超过过1小小时时。汽汽包包锅锅炉炉由由于于汽汽包包壁壁很很厚厚,为为减减少少由由于于汽汽包包壁壁内内外外和和上上下下温温差差而而引引起的热应力,在起动和停炉时常需缓慢进行,要用起的热应力
52、,在起动和停炉时常需缓慢进行,要用310小时之久。小时之久。 从从控控制制特特性性角角度度来来看看,直直流流锅锅炉炉与与汽汽包包锅锅炉炉的的主主要要不不同同点点表表现现在在燃燃水水比比例例的的变变化化,引引起起锅锅炉炉内内工工质质储储量量的的变变化化,从从而而改改变变各受热面积比例。各受热面积比例。 影影响响锅锅炉炉内内工工质质储储量量的的因因素素很很多多,主主要要有有外外界界负负荷荷、燃燃料料流流量和给水流量。量和给水流量。 对对于于不不同同压压力力等等级级的的直直流流锅锅炉炉,各各段段受受热热面面积积比比例例不不同同。压压力力越越高高,蒸蒸发发段段的的吸吸热热量量比比例例越越小小,而而加加
53、热热段段与与过过热热段段吸吸热热量量比比例例越越大大。因因此此,不不同同压压力力等等级级直直流流锅锅炉炉的的动动态态特特性性通通常常存存在在一一定定差异。差异。 下图为直流锅炉动态特性曲线:下图为直流锅炉动态特性曲线: 三、单元机组动态特性分析三、单元机组动态特性分析三、单元机组动态特性分析三、单元机组动态特性分析 图图图图. . . . 直流锅炉动态特性曲线直流锅炉动态特性曲线直流锅炉动态特性曲线直流锅炉动态特性曲线(a)(a)(a)(a)调节汽门开度扰动;(调节汽门开度扰动;(调节汽门开度扰动;(调节汽门开度扰动;(b b b b燃料量扰动;燃料量扰动;燃料量扰动;燃料量扰动; (c) (
54、c) (c) (c) 给水量扰动给水量扰动给水量扰动给水量扰动 实线实线实线实线一般一般一般一般直流锅炉;直流锅炉;直流锅炉;直流锅炉;虚线虚线虚线虚线带分带分带分带分离器的苏尔离器的苏尔离器的苏尔离器的苏尔寿直流锅炉寿直流锅炉寿直流锅炉寿直流锅炉 1. 外部负荷扰动下直流锅炉动态特性外部负荷扰动下直流锅炉动态特性 上上图图(a)所所示示为为外外部部负负荷荷扰扰动动下下直直流流锅锅炉炉有有关关参参数数响响应应曲曲线线。假假定定汽汽机机耗耗汽汽量量正正比比于于调调节节阀阀开开度度 与与蒸蒸汽汽压压力力 的的乘乘积积,在在 阶阶跃跃增增加加的的情情况况下下,蒸蒸汽汽流流量量阶阶跃跃增增加加,使使得
55、得蒸蒸汽汽压压力力开开始始时时以以一一定定速速度度下下降降。由由于于给给水水流流量量和和燃燃料料流流量量没没有有变变,蒸蒸汽汽流流量量逐逐渐渐回回落落至至与与给给水水流流量量相相应应的的值值,蒸蒸汽汽压压力力则则逐逐渐渐稳稳定定。汽汽机机功功率率的的变变化化与与蒸蒸汽汽流流量量成成比比例例,其其增增加加的的总总能能量量来来自自锅锅炉炉金金属属和和工工质质所所释释放放的的蓄蓄热热量量。过过热热蒸蒸汽汽温温度度在在蒸蒸汽汽流流量量增增加加之之后后,先先以以一一定定速速度度下下降降,随随着着蒸蒸汽汽流流量量降降至至原原来来的的值值而而回回升升至至原原来来的的值值。这这反反映映锅锅炉炉燃燃水水比比例例
56、没没有有改改变变。即即总总蒸蒸发量与各受热面吸热量比例没有改变。发量与各受热面吸热量比例没有改变。 2. 2. 燃料量扰动下直流锅炉动态特性燃料量扰动下直流锅炉动态特性燃料量扰动下直流锅炉动态特性燃料量扰动下直流锅炉动态特性 图图图图(b)(b)所所所所示示示示为为为为燃燃燃燃料料料料量量量量扰扰扰扰动动动动 下下下下直直直直流流流流锅锅锅锅炉炉炉炉有有有有关关关关参参参参数数数数响响响响应应应应曲曲曲曲线线线线。在在在在燃燃燃燃料料料料量量量量阶阶阶阶跃跃跃跃增增增增加加加加的的的的情情情情况况况况下下下下,经经经经过过过过短短短短暂暂暂暂迟迟迟迟延延延延后后后后,各各各各受受受受热热热热面
57、面面面吸吸吸吸热热热热量量量量迅迅迅迅速速速速增增增增加加加加,使使使使蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量迅迅迅迅速速速速增增增增加加加加通通通通常常常常称称称称之之之之为为为为附附附附加加加加蒸蒸蒸蒸发发发发量量量量)。对对对对过过过过热热热热段段段段受受受受热热热热面面面面来来来来说说说说,吸吸吸吸热热热热量量量量与与与与蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量同同同同时时时时增增增增加加加加,使使使使得得得得开开开开始始始始时时时时过过过过热热热热汽汽汽汽温温温温基基基基本本本本不不不不变变变变。由由由由于于于于给给给给水水水水流流流流量量量量没没没没有有有有改改改改变变变变,附附附附加加加加蒸蒸
58、蒸蒸发发发发量量量量使使使使锅锅锅锅炉炉炉炉内内内内工工工工质质质质储储储储量量量量减减减减少少少少,加加加加热热热热与与与与蒸蒸蒸蒸发发发发受受受受热热热热面面面面积积积积减减减减少少少少,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量经经经经过过过过一一一一个个个个峰峰峰峰值值值值后后后后逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少,直直直直至至至至与与与与给给给给水水水水流流流流量量量量相相相相等等等等。同同同同时时时时,过过过过热热热热段段段段受受受受热热热热面面面面的的的的增增增增加加加加及及及及炉炉炉炉膛膛膛膛发发发发热热热热量量量量增增增增加加加加,过过过过热热热热蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽温温温温度度度度经经经经
59、过过过过一一一一端端端端时时时时间间间间迟迟迟迟延延延延后后后后迅迅迅迅速速速速上上上上升升升升,最最最最后后后后的的的的明明明明显显显显偏偏偏偏差差差差反反反反映映映映了了了了燃燃燃燃水水水水比比比比例例例例的的的的变化。变化。变化。变化。 蒸汽压力首先是随着蒸汽流量增加而上升,随蒸汽压力首先是随着蒸汽流量增加而上升,随蒸汽压力首先是随着蒸汽流量增加而上升,随蒸汽压力首先是随着蒸汽流量增加而上升,随后虽然蒸汽流量逐步下降,但蒸汽温度升高而造成后虽然蒸汽流量逐步下降,但蒸汽温度升高而造成后虽然蒸汽流量逐步下降,但蒸汽温度升高而造成后虽然蒸汽流量逐步下降,但蒸汽温度升高而造成蒸汽容积流量的增大、
60、沿程压力降的增加而使蒸汽蒸汽容积流量的增大、沿程压力降的增加而使蒸汽蒸汽容积流量的增大、沿程压力降的增加而使蒸汽蒸汽容积流量的增大、沿程压力降的增加而使蒸汽压力保持较大的偏差。与此相似,机组功率的增加压力保持较大的偏差。与此相似,机组功率的增加压力保持较大的偏差。与此相似,机组功率的增加压力保持较大的偏差。与此相似,机组功率的增加是蒸汽流量的暂时增加与蒸汽温度的升高的综合效是蒸汽流量的暂时增加与蒸汽温度的升高的综合效是蒸汽流量的暂时增加与蒸汽温度的升高的综合效是蒸汽流量的暂时增加与蒸汽温度的升高的综合效果,其根本原因还在于燃料量增加后,工质总吸热果,其根本原因还在于燃料量增加后,工质总吸热果,
61、其根本原因还在于燃料量增加后,工质总吸热果,其根本原因还在于燃料量增加后,工质总吸热量的增加。量的增加。量的增加。量的增加。 3. 3. 给水流量扰动下直流锅炉动态特性给水流量扰动下直流锅炉动态特性给水流量扰动下直流锅炉动态特性给水流量扰动下直流锅炉动态特性 给给给给水水水水流流流流量量量量扰扰扰扰动动动动 下下下下直直直直流流流流锅锅锅锅炉炉炉炉动动动动态态态态特特特特性性性性如如如如图图图图(c)(c)所所所所示示示示。由由由由于于于于水水水水是是是是不不不不可可可可压压压压缩缩缩缩的的的的,所所所所以以以以给给给给水水水水流流流流量量量量的的的的变变变变化化化化瞬瞬瞬瞬间间间间即即即即可
62、可可可影影影影响响响响到到到到加加加加热热热热段段段段各各各各受受受受热热热热面面面面内内内内工工工工质质质质流流流流量量量量。但但但但蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽是是是是可可可可压压压压缩缩缩缩的的的的,给给给给水水水水流流流流量量量量扰扰扰扰动动动动对对对对蒸蒸蒸蒸发发发发段段段段和和和和过过过过热热热热段段段段蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量的的的的直直直直接接接接影影影影响响响响是是是是有有有有迟迟迟迟延延延延的的的的。给给给给水水水水流流流流量量量量增增增增加加加加,使使使使之之之之大大大大于于于于蒸蒸蒸蒸发发发发量量量量会会会会造造造造成成成成蒸蒸蒸蒸发发发发段段段段长长长长度度度度的的的的改
63、改改改变变变变而而而而产产产产生生生生附附附附加加加加蒸蒸蒸蒸发发发发量量量量,这这这这个个个个过过过过程程程程同同同同样样样样具具具具有有有有一一一一定定定定惯惯惯惯性性性性迟迟迟迟延延延延。因因因因此此此此,在在在在给给给给水水水水流流流流量量量量阶阶阶阶跃跃跃跃增增增增加加加加的的的的情情情情况况况况下下下下,蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量的的的的增增增增加加加加有有有有一一一一定定定定的的的的迟迟迟迟延延延延和和和和惯惯惯惯性性性性;而而而而过过过过热热热热汽汽汽汽温温温温的的的的变变变变化化化化与燃料量扰动下相似,在较大的迟延。与燃料量扰动下相似,在较大的迟延。与燃料量扰动下相似,
64、在较大的迟延。与燃料量扰动下相似,在较大的迟延。 给给给给水水水水流流流流量量量量扰扰扰扰动动动动最最最最终终终终改改改改变变变变各各各各受受受受热热热热面面面面积积积积比比比比例例例例,过过过过热热热热汽汽汽汽温温温温呈呈呈呈现现现现的的的的较较较较大大大大稳稳稳稳态态态态偏偏偏偏差差差差反反反反映映映映燃燃燃燃水水水水比比比比例例例例的的的的改改改改变变变变。蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量的的的的增增增增加加加加,造造造造成成成成蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力随随随随着着着着上上上上升升升升,之之之之后后后后由由由由于于于于温温温温度度度度下下下下降降降降而而而而下下下下降降降降,最最
65、最最终终终终由由由由于于于于工工工工质质质质总总总总吸吸吸吸热热热热量量量量不不不不变变变变,而而而而蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量增增增增加加加加造造造造成成成成排排排排汽汽汽汽损损损损失失失失增增增增加加加加从从从从而而而而使使使使蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽压压压压力力力力略略略略低于扰动前的值。低于扰动前的值。低于扰动前的值。低于扰动前的值。四、直流炉与汽包炉机组动态特性区别四、直流炉与汽包炉机组动态特性区别四、直流炉与汽包炉机组动态特性区别四、直流炉与汽包炉机组动态特性区别 直流锅炉单元机组的汽水流程如下图所示。在直直流锅炉单元机组的汽水流程如下图所示。在直流锅炉中,锅炉给水转变为蒸汽的过程是
66、一次性完成流锅炉中,锅炉给水转变为蒸汽的过程是一次性完成的。锅炉的蒸发量除了受燃烧率影响外,与给水流量的。锅炉的蒸发量除了受燃烧率影响外,与给水流量直接有关。当给水流量和燃烧率的比例改变时,锅炉直接有关。当给水流量和燃烧率的比例改变时,锅炉汽水流程中各个段的界面就发生移动。比如,给水流汽水流程中各个段的界面就发生移动。比如,给水流量减小,将使蒸发段向给水侧移动,汽水流程中各点量减小,将使蒸发段向给水侧移动,汽水流程中各点的工质焓值将有所提高,汽温会随之上升。因此,在的工质焓值将有所提高,汽温会随之上升。因此,在直流锅炉单元机组中,还应当把给水流量直流锅炉单元机组中,还应当把给水流量W W和主蒸
67、汽温和主蒸汽温度或中间点温度度或中间点温度T T也做为控制量和被控量。也做为控制量和被控量。直流锅炉汽水流程示意图直流锅炉汽水流程示意图直流锅炉汽水流程示意图直流锅炉汽水流程示意图 直流锅炉单元受控对象模型直流锅炉单元受控对象模型直流锅炉单元受控对象模型直流锅炉单元受控对象模型 如果能做到燃水比恒定,就可由燃料量如果能做到燃水比恒定,就可由燃料量B B代表给水代表给水量,相应地可保持汽水流程中各点温度的稳定。这样,量,相应地可保持汽水流程中各点温度的稳定。这样,就可以把直流锅炉单元机组受控对象简化为与汽包锅炉就可以把直流锅炉单元机组受控对象简化为与汽包锅炉机组相类似的双输入、双输出模型。机组相
68、类似的双输入、双输出模型。 图图图图. . . . 汽包锅炉与直流锅炉单元机组动态响应曲线比较汽包锅炉与直流锅炉单元机组动态响应曲线比较汽包锅炉与直流锅炉单元机组动态响应曲线比较汽包锅炉与直流锅炉单元机组动态响应曲线比较1 1 1 1汽包锅炉响应曲线;汽包锅炉响应曲线;汽包锅炉响应曲线;汽包锅炉响应曲线;2 2 2 2直流锅炉响应曲线直流锅炉响应曲线直流锅炉响应曲线直流锅炉响应曲线 直流锅炉机组在汽机调节门开度扰动下,主蒸直流锅炉机组在汽机调节门开度扰动下,主蒸汽压力的变化很快,比汽包锅炉的幅度要大。这反汽压力的变化很快,比汽包锅炉的幅度要大。这反映出其蓄热能力比汽包锅炉小得多。映出其蓄热能力
69、比汽包锅炉小得多。 燃料量扰动时,送风量、引风量以及直流锅炉燃料量扰动时,送风量、引风量以及直流锅炉的给水量相应地变化。此时,直流锅炉机组汽压和的给水量相应地变化。此时,直流锅炉机组汽压和功率的变化较快、幅度要高。一方面反映出直流锅功率的变化较快、幅度要高。一方面反映出直流锅炉的热惯性较小,同时,给水流量的增加直接使锅炉的热惯性较小,同时,给水流量的增加直接使锅炉的能量输入有所增加。需要指出,对于直流锅炉炉的能量输入有所增加。需要指出,对于直流锅炉机组来说,保证燃料量与给水量按适当比例变化,机组来说,保证燃料量与给水量按适当比例变化,是机组正常运行与控制的前提。是机组正常运行与控制的前提。2-
70、3 2-3 2-3 2-3 间接能量平衡系统间接能量平衡系统间接能量平衡系统间接能量平衡系统(IEB)一、炉跟机控制系统一、炉跟机控制系统一、炉跟机控制系统一、炉跟机控制系统 基基基基本本本本点点点点:汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机为为为为基基基基础础础础,锅锅锅锅炉炉炉炉跟跟跟跟随随随随的的的的负负负负荷荷荷荷控控控控制制制制方式,简称炉跟机方式;方式,简称炉跟机方式;方式,简称炉跟机方式;方式,简称炉跟机方式; 机机机机接接接接受受受受负负负负荷荷荷荷指指指指令令令令,负负负负责责责责调调调调节节节节功功功功率率率率,具具具具有有有有较较较较好好好好的的的的负负负负荷荷荷荷响响响响应应应应能能能
71、能力力力力;炉炉炉炉负负负负责责责责调调调调节节节节汽汽汽汽压压压压,维维维维持持持持汽汽汽汽压压压压的的的的稳稳稳稳定定定定,由由由由于于于于锅锅锅锅炉炉炉炉动动动动态态态态响响响响应应应应慢慢慢慢,动动动动态态态态过过过过程程程程中中中中汽汽汽汽压压压压波波波波动动动动大大大大;因因因因机机机机炉炉炉炉间间间间的的的的相相相相互互互互影影影影响响响响,燃燃燃燃料料料料扰扰扰扰动动动动如如如如增增增增加加加加时时时时压压压压力力力力、功功功功率率率率都都都都有有有有变变变变动动动动上上上上升升升升),而而而而为为为为保保保保持持持持原原原原有有有有功功功功率率率率,汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机调
72、调调调节节节节汽汽汽汽门门门门要要要要动动动动作作作作关关关关小小小小),更更更更使使使使压压压压力力力力有有有有所所所所波波波波动动动动添加)。添加)。添加)。添加)。图图图图. . . . 炉跟机方式炉跟机方式炉跟机方式炉跟机方式特点:特点:特点:特点: . . . .充分利充分利充分利充分利用锅炉蓄热量,用锅炉蓄热量,用锅炉蓄热量,用锅炉蓄热量,机组能比较快地机组能比较快地机组能比较快地机组能比较快地适应电网负荷的适应电网负荷的适应电网负荷的适应电网负荷的要求,但汽压波要求,但汽压波要求,但汽压波要求,但汽压波动大。动大。动大。动大。 . . . .由于汽由于汽由于汽由于汽压允许变化范围
73、压允许变化范围压允许变化范围压允许变化范围小,限制了机组小,限制了机组小,限制了机组小,限制了机组对负荷的适应性。对负荷的适应性。对负荷的适应性。对负荷的适应性。 工工工工作作作作过过过过程程程程:汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节器器器器WT1(s)WT1(s)控控控控制制制制输输输输出出出出功功功功率率率率,锅锅锅锅炉炉炉炉调调调调节节节节器器器器WT2(s)WT2(s)控控控控制制制制汽汽汽汽压压压压。当当当当功功功功率率率率给给给给定定定定值值值值N0N0变变变变化化化化时时时时,通通通通过过过过汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节器器器器控控控控制制制制蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽调调调调节节节节阀阀
74、阀阀开开开开度度度度uTuT,改改改改变变变变汽汽汽汽机机机机的的的的进进进进汽汽汽汽量量量量,使使使使输输输输出出出出功功功功率率率率NENE符符符符合合合合负负负负荷荷荷荷要要要要求求求求。同同同同时时时时,调调调调节节节节阀阀阀阀开开开开度度度度uTuT的的的的改改改改变变变变,使机前压力使机前压力使机前压力使机前压力PTPT发生变化,通过锅炉调节器改变燃料量。发生变化,通过锅炉调节器改变燃料量。发生变化,通过锅炉调节器改变燃料量。发生变化,通过锅炉调节器改变燃料量。 二、机跟炉控制系统二、机跟炉控制系统二、机跟炉控制系统二、机跟炉控制系统 基基基基本本本本点点点点:锅锅锅锅炉炉炉炉为为
75、为为基基基基础础础础,汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机跟跟跟跟随随随随的的的的负负负负荷荷荷荷控控控控制制制制方方方方式式式式,简称机跟炉方式;简称机跟炉方式;简称机跟炉方式;简称机跟炉方式; 机机机机跟跟跟跟炉炉炉炉方方方方式式式式:炉炉炉炉接接接接受受受受负负负负荷荷荷荷指指指指令令令令,负负负负责责责责调调调调节节节节功功功功率率率率,负负负负荷荷荷荷响响响响应应应应能能能能力力力力差差差差,不不不不仅仅仅仅不不不不能能能能利利利利用用用用锅锅锅锅炉炉炉炉蓄蓄蓄蓄能能能能,负负负负荷荷荷荷增增增增加加加加时时时时,还还还还要要要要先先先先向向向向锅锅锅锅炉炉炉炉附附附附加加加加蓄蓄蓄蓄能能能能,
76、要要要要先先先先提提提提高高高高汽汽汽汽包包包包压压压压力力力力;因因因因机机机机炉炉炉炉间间间间的的的的相相相相互互互互影影影影响响响响,燃燃燃燃料料料料扰扰扰扰动动动动时时时时,机机机机组组组组功功功功率率率率波波波波动动动动也也也也大大大大,如如如如燃燃燃燃料料料料增增增增加加加加时时时时,功功功功率率率率、汽汽汽汽压压压压都都都都上上上上升升升升,要要要要保保保保持持持持原原原原有有有有汽汽汽汽压压压压,汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机调调调调节节节节汽汽汽汽门门门门开开开开大大大大,会会会会使使使使功功功功率率率率更更更更为为为为增增增增加加加加,对对对对燃燃燃燃煤煤煤煤机机机机组组组组来来
77、来来说说说说这这这这个个个个缺缺缺缺点点点点比比比比较较较较突突突突出出出出。单单单单纯纯纯纯的的的的汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机跟跟跟跟踪踪踪踪运运运运行行行行方方方方式式式式对对对对电电电电网网网网干干干干扰扰扰扰较较较较大大大大,不不不不利利利利于于于于电电电电网网网网周周周周波波波波的的的的稳稳稳稳定定定定;但但但但因因因因汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机调调调调压压压压的的的的动动动动态态态态响响响响应应应应比比比比锅锅锅锅炉炉炉炉调调调调压压压压快快快快,不不不不论论论论负负负负荷荷荷荷变变变变化化化化或或或或燃燃燃燃料料料料扰扰扰扰动动动动,汽汽汽汽压压压压波动都小,有利于机组本身运行参数的
78、稳定。波动都小,有利于机组本身运行参数的稳定。波动都小,有利于机组本身运行参数的稳定。波动都小,有利于机组本身运行参数的稳定。 图图图图. . 单元机组机跟炉方式单元机组机跟炉方式单元机组机跟炉方式单元机组机跟炉方式特点:特点:特点:特点: . .汽压波动小;汽压波动小;汽压波动小;汽压波动小; . . 功率变化大,功率变化大,功率变化大,功率变化大,负荷适应性差,未负荷适应性差,未负荷适应性差,未负荷适应性差,未利用蓄热;利用蓄热;利用蓄热;利用蓄热; . . 适用于带基适用于带基适用于带基适用于带基本负荷的机组。本负荷的机组。本负荷的机组。本负荷的机组。 工工工工作作作作过过过过程程程程:
79、当当当当功功功功率率率率给给给给定定定定值值值值N0N0变变变变化化化化时时时时,通通通通过过过过锅锅锅锅炉炉炉炉调调调调节节节节器器器器改改改改变变变变燃燃燃燃料料料料量量量量MM,同同同同时时时时,给给给给水水水水量量量量和和和和送送送送风风风风量量量量也也也也改改改改变变变变。在在在在使使使使机机机机前前前前压压压压力力力力PTPT改改改改变变变变后后后后,通通通通过过过过汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节器器器器调调调调节节节节蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽调调调调节节节节阀阀阀阀开开开开度度度度uTuT,使汽机功率与负荷要求一致。,使汽机功率与负荷要求一致。,使汽机功率与负荷要求一致。,使汽机功率与
80、负荷要求一致。三、协调控制系统三、协调控制系统三、协调控制系统三、协调控制系统 协调控制方式就是一种较好地解决机组的负荷适应协调控制方式就是一种较好地解决机组的负荷适应协调控制方式就是一种较好地解决机组的负荷适应协调控制方式就是一种较好地解决机组的负荷适应性与运行稳定性这一对矛盾的运行方式。协调控制系统性与运行稳定性这一对矛盾的运行方式。协调控制系统性与运行稳定性这一对矛盾的运行方式。协调控制系统性与运行稳定性这一对矛盾的运行方式。协调控制系统的一个重要设计思想,就在于蓄能的合理利用和补偿:的一个重要设计思想,就在于蓄能的合理利用和补偿:的一个重要设计思想,就在于蓄能的合理利用和补偿:的一个重
81、要设计思想,就在于蓄能的合理利用和补偿: 1 1充分利用锅炉的蓄能,又要相应限制这种利用;充分利用锅炉的蓄能,又要相应限制这种利用;充分利用锅炉的蓄能,又要相应限制这种利用;充分利用锅炉的蓄能,又要相应限制这种利用; 2 2补偿蓄能,动态超调锅炉的能量输入。补偿蓄能,动态超调锅炉的能量输入。补偿蓄能,动态超调锅炉的能量输入。补偿蓄能,动态超调锅炉的能量输入。 协调控制系统的一个关键控制策略,在于尽可能减协调控制系统的一个关键控制策略,在于尽可能减协调控制系统的一个关键控制策略,在于尽可能减协调控制系统的一个关键控制策略,在于尽可能减少和消除锅炉、汽轮机动作间的相互影响,采用扰动补少和消除锅炉、
82、汽轮机动作间的相互影响,采用扰动补少和消除锅炉、汽轮机动作间的相互影响,采用扰动补少和消除锅炉、汽轮机动作间的相互影响,采用扰动补偿、自治或解耦的控制原则。扰动应由扰动侧的控制回偿、自治或解耦的控制原则。扰动应由扰动侧的控制回偿、自治或解耦的控制原则。扰动应由扰动侧的控制回偿、自治或解耦的控制原则。扰动应由扰动侧的控制回路自行快速消除,而非扰动侧的控制回路应少动或不动,路自行快速消除,而非扰动侧的控制回路应少动或不动,路自行快速消除,而非扰动侧的控制回路应少动或不动,路自行快速消除,而非扰动侧的控制回路应少动或不动,以利于动态过程的稳定。以利于动态过程的稳定。以利于动态过程的稳定。以利于动态过
83、程的稳定。 为了提高负荷响应能力,世界上越来越多的为了提高负荷响应能力,世界上越来越多的CCSCCS设计采用前馈控制技术,使锅炉输入能被控制得很接设计采用前馈控制技术,使锅炉输入能被控制得很接近于届时要求的量,而不完全依赖于反馈控制的缓慢近于届时要求的量,而不完全依赖于反馈控制的缓慢且往往会引起不稳定的积分过程。且往往会引起不稳定的积分过程。 工工工工作作作作过过过过程程程程:功功功功率率率率偏偏偏偏差差差差信信信信号号号号和和和和汽汽汽汽压压压压偏偏偏偏差差差差信信信信号号号号同同同同时时时时送送送送到到到到汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节器器器器和和和和锅锅锅锅炉炉炉炉调调调调节节节节器器
84、器器。稳稳稳稳态态态态时时时时,实实实实发发发发功功功功率率率率NENE等等等等于于于于给给给给定定定定值值值值N0N0,机机机机前前前前压压压压力力力力PTPT等等等等于于于于给给给给定定定定值值值值P0 P0 ;暂暂暂暂态态态态时时时时,当当当当功功功功率率率率给给给给定定定定值值值值N0N0增增增增大大大大时时时时,N= N= N0-NEN0-NE增增增增大大大大,通通通通过过过过汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节器器器器WT1(s)WT1(s)开开开开大大大大调调调调节节节节阀阀阀阀开开开开度度度度uTuT,同同同同时时时时通通通通过过过过锅锅锅锅炉炉炉炉调调调调节节节节器器器器WT2(
85、s)WT2(s)增增增增大大大大燃燃燃燃料料料料量量量量和和和和蒸蒸蒸蒸汽汽汽汽流流流流量量量量,使使使使输输输输出出出出功功功功率率率率NENE增增增增大大大大。这这这这 时时时时 , PTPT减减减减 小小小小 , P= P= P0-PTP0-PT减减减减 小小小小 , 使使使使 汽汽汽汽 机机机机 调调调调 节节节节 器器器器WT1(s)WT1(s)关关关关小小小小调调调调节节节节阀阀阀阀uTuT,通通通通过过过过调调调调节节节节器器器器WT2(s)WT2(s)增增增增大大大大PTPT,使使使使PTPT达达达达到到到到正正正正常常常常值值值值,而而而而NN继继继继续续续续使使使使NENE
86、达达达达到到到到N0N0,机机机机组组组组达达达达到到到到新新新新的稳态。的稳态。的稳态。的稳态。特点:特点:特点:特点: . .允许汽压有一定波动,充分利用蓄热,使机允许汽压有一定波动,充分利用蓄热,使机允许汽压有一定波动,充分利用蓄热,使机允许汽压有一定波动,充分利用蓄热,使机组较快适应电网负荷要求。组较快适应电网负荷要求。组较快适应电网负荷要求。组较快适应电网负荷要求。 . .利用负的压力偏差能适当限制汽机调节阀动利用负的压力偏差能适当限制汽机调节阀动利用负的压力偏差能适当限制汽机调节阀动利用负的压力偏差能适当限制汽机调节阀动作,机前压力不致产生较大的偏差,确保汽压波动作,机前压力不致产
87、生较大的偏差,确保汽压波动作,机前压力不致产生较大的偏差,确保汽压波动作,机前压力不致产生较大的偏差,确保汽压波动在允许范围之内。在允许范围之内。在允许范围之内。在允许范围之内。 . .锅炉调节器接受功率偏差前馈信号,能迅速锅炉调节器接受功率偏差前馈信号,能迅速锅炉调节器接受功率偏差前馈信号,能迅速锅炉调节器接受功率偏差前馈信号,能迅速改变燃料量,使机组功率较快地达到功率给定值。改变燃料量,使机组功率较快地达到功率给定值。改变燃料量,使机组功率较快地达到功率给定值。改变燃料量,使机组功率较快地达到功率给定值。 1 1 1 1、补偿锅炉侧扰动的机跟炉协调系统、补偿锅炉侧扰动的机跟炉协调系统、补偿
88、锅炉侧扰动的机跟炉协调系统、补偿锅炉侧扰动的机跟炉协调系统I1I1I1I1) 引入功率偏差信号至汽机引入功率偏差信号至汽机调节器,做为对锅炉侧扰调节器,做为对锅炉侧扰动的补偿信号;引入功率动的补偿信号;引入功率定值信号做为锅炉前馈信定值信号做为锅炉前馈信号。号。I1I1系统具备对锅炉侧扰动系统具备对锅炉侧扰动单向补偿的能力,并不具单向补偿的能力,并不具备对汽机侧扰动补偿的能备对汽机侧扰动补偿的能力。力。2 2 2 2、补偿汽机侧扰动的机跟炉协调系统、补偿汽机侧扰动的机跟炉协调系统、补偿汽机侧扰动的机跟炉协调系统、补偿汽机侧扰动的机跟炉协调系统I2I2I2I2) 3 3、补偿锅炉侧扰动的炉跟机协
89、调系统、补偿锅炉侧扰动的炉跟机协调系统I3I3) 采用了功率指令采用了功率指令NspNsp与与PTPT相乘,再进行积分运算,相乘,再进行积分运算,做为锅炉调节器的输出部分。其作用是补偿不同负荷做为锅炉调节器的输出部分。其作用是补偿不同负荷工况下锅炉动态特性的非线性影响。在额定负荷下,工况下锅炉动态特性的非线性影响。在额定负荷下,NspNsp为常数时,锅炉主控制器为典型的比例积分调节规为常数时,锅炉主控制器为典型的比例积分调节规律。功率指令律。功率指令NspNsp和和NspNsp的微分做为锅炉前馈指令。的微分做为锅炉前馈指令。 第一是采用了实发功率第一是采用了实发功率N N与汽压偏差的乘积做为对
90、锅与汽压偏差的乘积做为对锅炉侧扰动的补偿信号。这对于克服机炉动态特性随负炉侧扰动的补偿信号。这对于克服机炉动态特性随负荷变化引起的非线性特性有一定作用。荷变化引起的非线性特性有一定作用。 第二是对调节器的输入偏差进行限幅。第二是对调节器的输入偏差进行限幅。 4 4 4 4、补偿汽机侧扰动的炉跟机协调系统、补偿汽机侧扰动的炉跟机协调系统、补偿汽机侧扰动的炉跟机协调系统、补偿汽机侧扰动的炉跟机协调系统I4I4I4I4) 在汽机侧出现扰动的动态过程中,利用输出功率与机在汽机侧出现扰动的动态过程中,利用输出功率与机前压力响应在初始阶段形状相似但方向相反的特点,简单前压力响应在初始阶段形状相似但方向相反
91、的特点,简单地把功率偏差信号引入至锅炉调节器地把功率偏差信号引入至锅炉调节器G2G2,就构成了对汽机,就构成了对汽机侧扰动补偿的功能。侧扰动补偿的功能。 5 5 5 5、实现双向补偿的炉跟机协调系统、实现双向补偿的炉跟机协调系统、实现双向补偿的炉跟机协调系统、实现双向补偿的炉跟机协调系统I5I5I5I5) 6 6 6 6、实现双向补偿的机跟炉协调系统、实现双向补偿的机跟炉协调系统、实现双向补偿的机跟炉协调系统、实现双向补偿的机跟炉协调系统I6I6I6I6) 双向补偿机跟炉协调系统的变形结构双向补偿机跟炉协调系统的变形结构双向补偿机跟炉协调系统的变形结构双向补偿机跟炉协调系统的变形结构 Bail
92、ey-820Bailey-820Bailey-820Bailey-820协调系统协调系统协调系统协调系统 7 7 7 7、实现双向串联补偿的协调系统、实现双向串联补偿的协调系统、实现双向串联补偿的协调系统、实现双向串联补偿的协调系统I7I7I7I7) 8 8 8 8、实现单向串联补偿的炉跟机协调系统、实现单向串联补偿的炉跟机协调系统、实现单向串联补偿的炉跟机协调系统、实现单向串联补偿的炉跟机协调系统I8I8I8I8) 9 9 9 9、采用非线性补偿的协调控制系统、采用非线性补偿的协调控制系统、采用非线性补偿的协调控制系统、采用非线性补偿的协调控制系统I9I9I9I9) 10101010、联合变
93、压运行的协调控制系统、联合变压运行的协调控制系统、联合变压运行的协调控制系统、联合变压运行的协调控制系统I10I10I10I10) 当机组负荷低于当机组负荷低于N1N1,譬如,譬如30%30%,或大于,或大于N2N2,譬,譬如如91%91%时,机组按照定压方式运行。在负荷为时,机组按照定压方式运行。在负荷为N1N1至至N2N2之间,机组汽轮机调节汽门固定在之间,机组汽轮机调节汽门固定在9191开度附近,开度附近,按照滑压运行方式运行。按照滑压运行方式运行。 系统中设置了三个调节器。系统中设置了三个调节器。GlGl是汽机主调节器。是汽机主调节器。G2G2是锅炉主调节器。是锅炉主调节器。G3G3是
94、汽机阀位校正调节器,其是汽机阀位校正调节器,其输出用来校正压力定值信号,维持滑压运行时调节输出用来校正压力定值信号,维持滑压运行时调节汽门开度为汽门开度为9191定值。定值。表 稳定工况下功率、压力和调节汽门开度N91%PTPmin.spPmin.spPTPmax.spPmax.sp91% 积分负反馈相当于一个惯性环节,使压力定值的变积分负反馈相当于一个惯性环节,使压力定值的变化滞后于功率定值的变化。否则将造成压力定值与功率化滞后于功率定值的变化。否则将造成压力定值与功率定值同步变化,在定值同步变化,在GlGl的入口相消,无法使调节汽门有一的入口相消,无法使调节汽门有一定的动态过开,使机组的负
95、荷适应能力太差。定的动态过开,使机组的负荷适应能力太差。 2-4 2-4 2-4 2-4 直接能量平衡系统直接能量平衡系统直接能量平衡系统直接能量平衡系统(DEB) 一种以汽轮机能量需求信号直接对锅炉输入能一种以汽轮机能量需求信号直接对锅炉输入能量进行控制的协调控制系统。这种协调方式的基本出量进行控制的协调控制系统。这种协调方式的基本出发点是在任何工况下均保证锅炉能量的输入与汽轮机发点是在任何工况下均保证锅炉能量的输入与汽轮机能量的需求相平衡。能量的需求相平衡。 这类控制系统的主要特点为这类控制系统的主要特点为: : (1 1机组的功率由汽机调节汽门进行控制,具有机组的功率由汽机调节汽门进行控
96、制,具有炉跟机控制方式的特点,即机组对外界负荷的响应性炉跟机控制方式的特点,即机组对外界负荷的响应性好。好。 (2 2采用了一个代表汽机能量需求的信号。这个采用了一个代表汽机能量需求的信号。这个信号作为机炉之间的协调信号,或称为能量平衡信号,信号作为机炉之间的协调信号,或称为能量平衡信号,控制锅炉的输入能量,保证任何工况下机组内部能量控制锅炉的输入能量,保证任何工况下机组内部能量供需的平衡。供需的平衡。 美美国国MaxMax控控制制系系统统公公司司原原利利诺诺公公司司采采用用MAX1000MAX1000分分散散控控制制系系统统的的第第四四代代直直接接能能量量平平衡衡direct direct
97、enengy enengy balancebalance,DEBDEB协协调调控控制制系系统统,称称为为DEB400DEB400,该系统的特点为:,该系统的特点为: 1 1机机组组功功率率由由汽汽轮轮机机侧侧调调节节,负负荷荷响响应应快快。机机侧采用串级控制,副环侧采用串级控制,副环PIPI以第一级压力作反馈。以第一级压力作反馈。 2 2以能量平衡信号以能量平衡信号 作为锅炉侧的负荷前馈作为锅炉侧的负荷前馈指令,以热量信号指令,以热量信号 作反馈,直接接汽轮机的能作反馈,直接接汽轮机的能量量需需求求来来控控制制锅锅炉炉的的能能量量输输入入。系系统统无无需需机机前前压压力力的的反反馈馈控控制制,
98、取取消消了了世世界界上上其其他他公公司司CCSCCS系系统统都都必必须须具具有有的的机前压力闭环校正。上两式中,机前压力闭环校正。上两式中, 为汽轮机第一级压力,为汽轮机第一级压力, 为汽包压力。为汽包压力。一、一、一、一、DEBDEB协调控制原理协调控制原理协调控制原理协调控制原理 1. 1. 能量平衡信号能量平衡信号能量平衡信号能量平衡信号 ( ( ) )称称称称为为为为能能能能量量量量平平平平衡衡衡衡信信信信号号号号energy energy balance balance signalsignal), ,其中压力比其中压力比其中压力比其中压力比 线性地代表了汽轮机的有效阀位,可精确线性
99、地代表了汽轮机的有效阀位,可精确线性地代表了汽轮机的有效阀位,可精确线性地代表了汽轮机的有效阀位,可精确测量实际调节阀门开度。测量实际调节阀门开度。测量实际调节阀门开度。测量实际调节阀门开度。DEHDEH系统取系统取系统取系统取 为适用于任为适用于任为适用于任为适用于任何何何何定定定定压压压压或或或或滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行的的的的能能能能量量量量平平平平衡衡衡衡信信信信号号号号,以以以以该该该该信信信信号号号号响响响响应应应应汽汽汽汽轮轮轮轮机机机机能量需求来调节锅炉的输入指令如燃料、送风等。能量需求来调节锅炉的输入指令如燃料、送风等。能量需求来调节锅炉的输入指令如燃料、送风等。能量
100、需求来调节锅炉的输入指令如燃料、送风等。 图图图图. . . . 协调控制系统原则性功能框图协调控制系统原则性功能框图协调控制系统原则性功能框图协调控制系统原则性功能框图 能量平衡信号的特点有:能量平衡信号的特点有:能量平衡信号的特点有:能量平衡信号的特点有: 1) ( ) 1) ( )正确反映汽轮机对锅炉的能量需正确反映汽轮机对锅炉的能量需正确反映汽轮机对锅炉的能量需正确反映汽轮机对锅炉的能量需求,且只反映外扰汽轮机调节汽门开度变化),而不受求,且只反映外扰汽轮机调节汽门开度变化),而不受求,且只反映外扰汽轮机调节汽门开度变化),而不受求,且只反映外扰汽轮机调节汽门开度变化),而不受锅炉侧内
101、扰燃料扰动的影响。锅炉侧内扰燃料扰动的影响。锅炉侧内扰燃料扰动的影响。锅炉侧内扰燃料扰动的影响。 2) ( ) 2) ( )代表汽轮机对锅炉的能量需求,协代表汽轮机对锅炉的能量需求,协代表汽轮机对锅炉的能量需求,协代表汽轮机对锅炉的能量需求,协调机炉间的能量平衡,能适用于所有运行工况:定压运行调机炉间的能量平衡,能适用于所有运行工况:定压运行调机炉间的能量平衡,能适用于所有运行工况:定压运行调机炉间的能量平衡,能适用于所有运行工况:定压运行或滑压运行、汽轮机控制是液压调节或是或滑压运行、汽轮机控制是液压调节或是或滑压运行、汽轮机控制是液压调节或是或滑压运行、汽轮机控制是液压调节或是DEHDEH
102、控制,都能控制,都能控制,都能控制,都能使锅炉输入匹配汽轮机的需求。使锅炉输入匹配汽轮机的需求。使锅炉输入匹配汽轮机的需求。使锅炉输入匹配汽轮机的需求。 3 3压力比压力比压力比压力比 代表的是汽轮机实际调节汽门开度,代表的是汽轮机实际调节汽门开度,代表的是汽轮机实际调节汽门开度,代表的是汽轮机实际调节汽门开度,而非要求的开度。而非要求的开度。而非要求的开度。而非要求的开度。 2. 2. 热量信号热量信号 汽汽包包锅锅炉炉的的DEBDEB控控制制系系统统,不不论论是是中中间间贮贮仓仓式式制制粉粉系系统统,或或是是直直吹吹式式制制粉粉系系统统,其其锅锅炉炉的的输输入入能能量量信信号号都都采采用用
103、热热量量信信号号heat heat releaserelease进行测量。热量信号的特点是:进行测量。热量信号的特点是: 1 1热热量量信信号号度度量量了了锅锅炉炉总总的的能能量量输输入入,计计及及全全部部燃燃用用燃燃料料煤煤、油油)总的炉内放热。)总的炉内放热。 2 2热热量量信信号号能能识识别别燃燃料料热热值值、水水分分、灰灰分分等等煤煤质质以以及及燃燃烧烧工工况况变变化化的的影影响响,任任何何燃燃料料输输入入扰扰动动,无无须须待待燃燃烧烧率率指指令令受受影影响响发发生生变变化化,系统即可予以迅速消除。系统即可予以迅速消除。 3 3热热量量信信号号测测量量锅锅炉炉的的能能量量输输入入,考考
104、虑虑到到了了锅锅炉炉的的蓄蓄能能,因因而而既适用于静态,也适用于动态,具有实时性。既适用于静态,也适用于动态,具有实时性。 4 4用用作作燃燃料料控控制制系系统统的的反反馈馈,热热量量信信号号只只反反映映锅锅炉的内扰燃料变化),而不反映外扰。炉的内扰燃料变化),而不反映外扰。 3. 3. 机炉间能量平衡机炉间能量平衡 机机炉炉间间能能量量平平衡衡,以以机机前前压压力力 稳稳定定为为标标志志。DEB400 DEB400 CCSCCS系系统统的的锅锅炉炉侧侧燃燃料料调调节节系系统统,其其PIPI调调节节器输入信号为:器输入信号为: 前馈指令)前馈指令)前馈指令)前馈指令)= =能量平衡信号能量平衡
105、信号能量平衡信号能量平衡信号= = 反响反响= =热量信号热量信号HRHR)= = 燃料偏燃料偏差差 = =( )- -= = =式中式中 为机前压力偏差。为机前压力偏差。 对静态工况,有对静态工况,有 =0=0=0=0那么那么 = =0=0由于由于 为汽轮机调节汽门开度,不可能为零,则必然是为汽轮机调节汽门开度,不可能为零,则必然是 =0=0即即 所以所以DEBDEB系统的锅炉燃料调节器,具有保持机前压系统的锅炉燃料调节器,具有保持机前压力等于其给定值的能力,无需另外再加压力的积分校正,力等于其给定值的能力,无需另外再加压力的积分校正,从而也就消除了带压力校正的串级控制所引起的问题,从而也就
106、消除了带压力校正的串级控制所引起的问题,系统也最简单。系统也最简单。 二、结论二、结论二、结论二、结论 DEB DEB协调控制系统实际上也是一种利用物理规律巧协调控制系统实际上也是一种利用物理规律巧协调控制系统实际上也是一种利用物理规律巧协调控制系统实际上也是一种利用物理规律巧妙构思的单向解耦系统,即按输出要求能量增量与蓄妙构思的单向解耦系统,即按输出要求能量增量与蓄妙构思的单向解耦系统,即按输出要求能量增量与蓄妙构思的单向解耦系统,即按输出要求能量增量与蓄能补偿控制输入的机炉直接能量平衡原理。静态工况,能补偿控制输入的机炉直接能量平衡原理。静态工况,能补偿控制输入的机炉直接能量平衡原理。静态
107、工况,能补偿控制输入的机炉直接能量平衡原理。静态工况,机前压力总是等于压力定值,无需机前压力的闭环校正。机前压力总是等于压力定值,无需机前压力的闭环校正。机前压力总是等于压力定值,无需机前压力的闭环校正。机前压力总是等于压力定值,无需机前压力的闭环校正。这样,机前压力这样,机前压力这样,机前压力这样,机前压力 可以看成是可以看成是可以看成是可以看成是DEBDEB系统内部取决于定值系统内部取决于定值系统内部取决于定值系统内部取决于定值 的一个平衡参数,汽轮机侧功率指令的一个平衡参数,汽轮机侧功率指令的一个平衡参数,汽轮机侧功率指令的一个平衡参数,汽轮机侧功率指令ULDULD改变或调节改变或调节改
108、变或调节改变或调节汽门开度汽门开度汽门开度汽门开度 扰动,对机前压力静态没有影响,扰动,对机前压力静态没有影响,扰动,对机前压力静态没有影响,扰动,对机前压力静态没有影响, 与与与与 静静静静态无关。所以对态无关。所以对态无关。所以对态无关。所以对DEBDEB系统可以视作一个单向解耦系统,系统可以视作一个单向解耦系统,系统可以视作一个单向解耦系统,系统可以视作一个单向解耦系统,汽轮机侧扰动不影响机前压力。由于单向解耦汽轮机侧扰动不影响机前压力。由于单向解耦汽轮机侧扰动不影响机前压力。由于单向解耦汽轮机侧扰动不影响机前压力。由于单向解耦DEBDEB协调协调协调协调控制实际上已经由机炉相互影响的控
109、制实际上已经由机炉相互影响的控制实际上已经由机炉相互影响的控制实际上已经由机炉相互影响的 、MWMW多变量控制多变量控制多变量控制多变量控制系统转化为一个单变量系统转化为一个单变量系统转化为一个单变量系统转化为一个单变量MWMW控制系统,因而在快速响应控制系统,因而在快速响应控制系统,因而在快速响应控制系统,因而在快速响应负荷的基础上,又大大提高了系统的稳定性和调节品质。负荷的基础上,又大大提高了系统的稳定性和调节品质。负荷的基础上,又大大提高了系统的稳定性和调节品质。负荷的基础上,又大大提高了系统的稳定性和调节品质。 2 2 2 2、以、以、以、以P11+kP11+kP11+kP11+kPs
110、p-PTPsp-PTPsp-PTPsp-PT) 为前馈信号的协调系统为前馈信号的协调系统为前馈信号的协调系统为前馈信号的协调系统 美国美国FoxboroFoxboro公司广泛采用的协调控制系统。公司广泛采用的协调控制系统。 3 3 3 3、取消主压力调节器的、取消主压力调节器的、取消主压力调节器的、取消主压力调节器的DEBDEBDEBDEB协调控制系统协调控制系统协调控制系统协调控制系统 美国美国美国美国L&NL&NL&NL&N公司对公司对公司对公司对DEB/300DEB/300DEB/300DEB/300系统的改进型,命名为系统的改进型,命名为系统的改进型,命名为系统的改进型,命名为DEB/
111、400 DEB/400 DEB/400 DEB/400 2-5 2-5 2-5 2-5 自动发电控制自动发电控制自动发电控制自动发电控制(AGC) 现现代代电电力力系系统统的的频频率率和和功功率率的的调调整整一一般般是是按按负负荷荷变变动动周周期期的的长长短和幅度的大小分别进行调整。短和幅度的大小分别进行调整。 一一次次调调频频:对对于于幅幅度度较较小小、变变动动周周期期短短的的微微小小分分量量,主主要要是是靠靠汽汽轮轮发发电电机机组组调调速速系系统统来来自自动动调调整整完完成成的的,即即所所谓谓一一次次调调频频。一一次次调调频频的的特特点点是是由由汽汽轮轮发发电电机机组组本本身身的的调调节节
112、系系统统直直接接调调节节,因因此此响响应应速速度最快。度最快。 二二次次调调整整:由由于于调调速速器器为为有有差差调调节节,因因此此对对于于变变化化幅幅度度较较大大、周周期期较较长长的的变变动动负负荷荷分分量量,需需要要通通过过改改变变汽汽轮轮发发电电机机组组的的同同步步器器来来实实现现,即即通通过过平平移移调调速速系系统统的的调调节节静静态态特特性性,从从而而改改变变汽汽轮轮发发电电机机组的出力来达到调频的目的,称为二次调整。组的出力来达到调频的目的,称为二次调整。 手手手手动动动动控控控控制制制制:当当当当二二二二次次次次调调调调整整整整由由由由电电电电厂厂厂厂运运运运行行行行人人人人员员
113、员员就就就就地地地地设设设设定定定定时时时时称就地手动控制;称就地手动控制;称就地手动控制;称就地手动控制; 自自自自动动动动发发发发电电电电控控控控制制制制:当当当当二二二二次次次次调调调调整整整整由由由由由由由由电电电电网网网网调调调调度度度度中中中中心心心心的的的的能能能能量量量量管管管管理理理理系系系系统统统统来来来来实实实实现现现现遥遥遥遥控控控控自自自自动动动动控控控控制制制制时时时时,则则则则称称称称为为为为自自自自动动动动发发发发电电电电控控控控制制制制AGCAGC)。)。)。)。 自动发电控制的系统示意图如下图所示。自动发电控制的系统示意图如下图所示。自动发电控制的系统示意图
114、如下图所示。自动发电控制的系统示意图如下图所示。图图图图. . 自动发电控制系统示意图自动发电控制系统示意图自动发电控制系统示意图自动发电控制系统示意图 自动发电控制系统主要由三部分组成:电网调度中心的能量管自动发电控制系统主要由三部分组成:电网调度中心的能量管自动发电控制系统主要由三部分组成:电网调度中心的能量管自动发电控制系统主要由三部分组成:电网调度中心的能量管理系统理系统理系统理系统EMSEMS)、电厂端的远方终端)、电厂端的远方终端)、电厂端的远方终端)、电厂端的远方终端RTURTU和分散控制系统的协调和分散控制系统的协调和分散控制系统的协调和分散控制系统的协调控制系统、微波通道。控
115、制系统、微波通道。控制系统、微波通道。控制系统、微波通道。 实现自动发电控制系统闭环自动控制必须满足下列基本要求:实现自动发电控制系统闭环自动控制必须满足下列基本要求:实现自动发电控制系统闭环自动控制必须满足下列基本要求:实现自动发电控制系统闭环自动控制必须满足下列基本要求: 1 1电厂机组的热工自动控制系统必须在自动方式运行,且协调电厂机组的热工自动控制系统必须在自动方式运行,且协调电厂机组的热工自动控制系统必须在自动方式运行,且协调电厂机组的热工自动控制系统必须在自动方式运行,且协调控制系统必须在控制系统必须在控制系统必须在控制系统必须在“ “协调协调协调协调 控制控制控制控制方式。方式。
116、方式。方式。 2 2电网调度中心的能量管理系统、微波通道、电厂端的远方终电网调度中心的能量管理系统、微波通道、电厂端的远方终电网调度中心的能量管理系统、微波通道、电厂端的远方终电网调度中心的能量管理系统、微波通道、电厂端的远方终端端端端RTURTU必须都在正常工作状态,并能从电网调度中心的能量管理系统必须都在正常工作状态,并能从电网调度中心的能量管理系统必须都在正常工作状态,并能从电网调度中心的能量管理系统必须都在正常工作状态,并能从电网调度中心的能量管理系统的终端的终端的终端的终端CRTCRT上直接改变机炉协调控制系统中的调度负荷指令。上直接改变机炉协调控制系统中的调度负荷指令。上直接改变机
117、炉协调控制系统中的调度负荷指令。上直接改变机炉协调控制系统中的调度负荷指令。 机炉协调控制系统能直接接收到从能量管理系统下发的要求执机炉协调控制系统能直接接收到从能量管理系统下发的要求执行自动发电控制的行自动发电控制的“ “恳求恳求和和“ “解除解除信号、信号、“ “调度负荷指令调度负荷指令的的模拟量信号标准接口为模拟量信号标准接口为4 420mA20mA)。能量管理系统能接收到机组)。能量管理系统能接收到机组协调控制系统的反馈信号:协调控制方式信号和协调控制系统的反馈信号:协调控制方式信号和AGCAGC已投入信号。已投入信号。 3 3能量管理系统下达的能量管理系统下达的“ “调度负荷指令调度
118、负荷指令信号与电厂机组实际信号与电厂机组实际出力的绝对偏差必须控制在允许范围以内。出力的绝对偏差必须控制在允许范围以内。 4 4机组在协调控制方式下运行,负荷由运行人员设定称就地控机组在协调控制方式下运行,负荷由运行人员设定称就地控制;接受调度负荷指令,制;接受调度负荷指令, 直接由电网调度中心控制称远方控制。就地控制和远方控制之直接由电网调度中心控制称远方控制。就地控制和远方控制之间相互切换是双向无扰的。在就地控制时,调度负荷指令自动跟踪间相互切换是双向无扰的。在就地控制时,调度负荷指令自动跟踪机组实发功率;在远方控制时,协调控制系统的手动负荷设定器的机组实发功率;在远方控制时,协调控制系统
119、的手动负荷设定器的输出负荷指令自动跟踪调度负荷指令。输出负荷指令自动跟踪调度负荷指令。2-6 2-6 2-6 2-6 单元机组协调系统单元机组协调系统单元机组协调系统单元机组协调系统实例分析实例分析实例分析实例分析1 1 1 1 主控系统由负荷指令处理回路和机、炉主控制器主控系统由负荷指令处理回路和机、炉主控制器两部分组成。两部分组成。一、负荷指令处理回路一、负荷指令处理回路 1 1、CCSCCS与与ADSADS接口接口 可接受电网负荷自动调度系统可接受电网负荷自动调度系统(Automatic (Automatic Dispatch SystemDispatch SystemADS)ADS)给
120、出的机组负荷指令,单元给出的机组负荷指令,单元机组置于远方控制方式。机组置于远方控制方式。 CCSCCSCCSCCS与与与与ADSADSADSADS接口回路原理图接口回路原理图接口回路原理图接口回路原理图 2 2 2 2、机组实际负荷指令、机组实际负荷指令、机组实际负荷指令、机组实际负荷指令的形成的形成的形成的形成 负荷指令处理回负荷指令处理回负荷指令处理回负荷指令处理回路的主要功能之一是路的主要功能之一是路的主要功能之一是路的主要功能之一是对来自中调的负荷指对来自中调的负荷指对来自中调的负荷指对来自中调的负荷指令或机组值班员手动令或机组值班员手动令或机组值班员手动令或机组值班员手动给定的负荷
121、指令及电给定的负荷指令及电给定的负荷指令及电给定的负荷指令及电网频差信号进行处理,网频差信号进行处理,网频差信号进行处理,网频差信号进行处理,产生机组的实际负荷产生机组的实际负荷产生机组的实际负荷产生机组的实际负荷指令。指令。指令。指令。 实际负荷指令形成回路的组成原理框图实际负荷指令形成回路的组成原理框图实际负荷指令形成回路的组成原理框图实际负荷指令形成回路的组成原理框图 l l负荷主站负荷主站负荷主站负荷主站(UM)(UM) 负荷主站是协调控制系统中位于最高一级的人负荷主站是协调控制系统中位于最高一级的人负荷主站是协调控制系统中位于最高一级的人负荷主站是协调控制系统中位于最高一级的人机接口
122、,它有三种工况,即机组目标负荷机接口,它有三种工况,即机组目标负荷机接口,它有三种工况,即机组目标负荷机接口,它有三种工况,即机组目标负荷( )( )自动设定、自动设定、自动设定、自动设定、机组值班员手动设定和跟踪。机组值班员手动设定和跟踪。机组值班员手动设定和跟踪。机组值班员手动设定和跟踪。 自动工况下,负荷主站输出信号跟随中调负荷指自动工况下,负荷主站输出信号跟随中调负荷指自动工况下,负荷主站输出信号跟随中调负荷指自动工况下,负荷主站输出信号跟随中调负荷指令令令令ADSADS变化,工况为单元机组负荷远方控制方式。变化,工况为单元机组负荷远方控制方式。变化,工况为单元机组负荷远方控制方式。变
123、化,工况为单元机组负荷远方控制方式。 当运行人员将当运行人员将当运行人员将当运行人员将UMUM切至手动,或切负荷主站于手动切至手动,或切负荷主站于手动切至手动,或切负荷主站于手动切至手动,或切负荷主站于手动逻辑逻辑逻辑逻辑为为为为1 1时,负荷主站工作到手动工况。目标负时,负荷主站工作到手动工况。目标负时,负荷主站工作到手动工况。目标负时,负荷主站工作到手动工况。目标负荷由机组值班员手动设定,单元机组负荷为就地控制荷由机组值班员手动设定,单元机组负荷为就地控制荷由机组值班员手动设定,单元机组负荷为就地控制荷由机组值班员手动设定,单元机组负荷为就地控制方式。方式。方式。方式。 当负荷主站跟踪驱动
124、逻辑当负荷主站跟踪驱动逻辑当负荷主站跟踪驱动逻辑当负荷主站跟踪驱动逻辑为为为为1 1时,时,时,时,UMUM切至跟切至跟切至跟切至跟踪状态,输出目标负荷跟随机组实发电功率踪状态,输出目标负荷跟随机组实发电功率踪状态,输出目标负荷跟随机组实发电功率踪状态,输出目标负荷跟随机组实发电功率( )( )。 2 2、频差校正、频差校正、频差校正、频差校正 并网运行的火力发电机机组在电网频率变化时,其自并网运行的火力发电机机组在电网频率变化时,其自并网运行的火力发电机机组在电网频率变化时,其自并网运行的火力发电机机组在电网频率变化时,其自身的电液调速系统会使机组自动改变一部分负荷,以减小身的电液调速系统会
125、使机组自动改变一部分负荷,以减小身的电液调速系统会使机组自动改变一部分负荷,以减小身的电液调速系统会使机组自动改变一部分负荷,以减小电网频率的波动,这是机组的一次调频能力。电网频率的波动,这是机组的一次调频能力。电网频率的波动,这是机组的一次调频能力。电网频率的波动,这是机组的一次调频能力。 汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机nNTnNT特性特性特性特性 3.3.3.3.实际负荷指令限制实际负荷指令限制实际负荷指令限制实际负荷指令限制 实际负荷指令的变化速率是由常数实际负荷指令的变化速率是由常数实际负荷指令的变化速率是由常数实际负荷指令的变化速率是由常数A A A A设定并作用于设定并作用于设定并作用于
126、设定并作用于速率限制模块,即目标负荷的变动速率小于等于时,随变化速率限制模块,即目标负荷的变动速率小于等于时,随变化速率限制模块,即目标负荷的变动速率小于等于时,随变化速率限制模块,即目标负荷的变动速率小于等于时,随变化而变化;当时,按设定的速度变化。当负荷主站处于跟踪状而变化;当时,按设定的速度变化。当负荷主站处于跟踪状而变化;当时,按设定的速度变化。当负荷主站处于跟踪状而变化;当时,按设定的速度变化。当负荷主站处于跟踪状态时,图中非门态时,图中非门态时,图中非门态时,图中非门2 2 2 2输出为输出为输出为输出为0 0 0 0,解除速率限制。,解除速率限制。,解除速率限制。,解除速率限制。
127、 由常数块设定的负荷指令上限由常数块设定的负荷指令上限由常数块设定的负荷指令上限由常数块设定的负荷指令上限NmaxNmaxNmaxNmax、下限、下限、下限、下限NminNminNminNmin分别分别分别分别通过切换开关通过切换开关通过切换开关通过切换开关T1T1T1T1、T2T2T2T2加至小选加至小选加至小选加至小选2 2 2 2和大选输入端,这样使实际和大选输入端,这样使实际和大选输入端,这样使实际和大选输入端,这样使实际负荷指令只能在负荷指令只能在负荷指令只能在负荷指令只能在NminNminNminNmin、NmaxNmaxNmaxNmax间变化。对实际负荷指令的幅值间变化。对实际负
128、荷指令的幅值间变化。对实际负荷指令的幅值间变化。对实际负荷指令的幅值及变化速度加了限制,目的是保证机组的安全运行。及变化速度加了限制,目的是保证机组的安全运行。及变化速度加了限制,目的是保证机组的安全运行。及变化速度加了限制,目的是保证机组的安全运行。 4. 4.负荷指令的闭锁增负荷指令的闭锁增负荷指令的闭锁增负荷指令的闭锁增/ /闭锁减闭锁减闭锁减闭锁减BI/BDBI/BD) 机组在实际运行过程中,一些不明原因可能造机组在实际运行过程中,一些不明原因可能造机组在实际运行过程中,一些不明原因可能造机组在实际运行过程中,一些不明原因可能造成执行机构工作到极限状态,为防止事故的发生,成执行机构工作
129、到极限状态,为防止事故的发生,成执行机构工作到极限状态,为防止事故的发生,成执行机构工作到极限状态,为防止事故的发生,必须对负荷指令进行方向闭锁。必须对负荷指令进行方向闭锁。必须对负荷指令进行方向闭锁。必须对负荷指令进行方向闭锁。 5. 5.负荷指令的迫降负荷指令的迫降负荷指令的迫降负荷指令的迫降/ /迫升迫升迫升迫升(RD/RU)(RD/RU) 如果在系统发生闭锁增或闭锁减的过程中,同如果在系统发生闭锁增或闭锁减的过程中,同如果在系统发生闭锁增或闭锁减的过程中,同如果在系统发生闭锁增或闭锁减的过程中,同时出现某些重要参数偏差大并超过设定的限值,为时出现某些重要参数偏差大并超过设定的限值,为时
130、出现某些重要参数偏差大并超过设定的限值,为时出现某些重要参数偏差大并超过设定的限值,为保证机组的安全运行,还必须将机组的负荷迫降或保证机组的安全运行,还必须将机组的负荷迫降或保证机组的安全运行,还必须将机组的负荷迫降或保证机组的安全运行,还必须将机组的负荷迫降或迫升到与其自身允许出力相适应的水平上运行。迫升到与其自身允许出力相适应的水平上运行。迫升到与其自身允许出力相适应的水平上运行。迫升到与其自身允许出力相适应的水平上运行。 6.6.6.6.负荷指令保持负荷指令保持负荷指令保持负荷指令保持(Hold)(Hold)(Hold)(Hold) 正常情况下,机组值班员随时按正常情况下,机组值班员随时
131、按正常情况下,机组值班员随时按正常情况下,机组值班员随时按“坚持坚持坚持坚持”(Hold)(Hold)(Hold)(Hold)键,动作时刻的实际负荷指令值同时成为键,动作时刻的实际负荷指令值同时成为键,动作时刻的实际负荷指令值同时成为键,动作时刻的实际负荷指令值同时成为的上限限值和下限限值,因此实际负荷指令被闭锁的上限限值和下限限值,因此实际负荷指令被闭锁的上限限值和下限限值,因此实际负荷指令被闭锁的上限限值和下限限值,因此实际负荷指令被闭锁在当前值。在当前值。在当前值。在当前值。 二、机、炉主控制器二、机、炉主控制器二、机、炉主控制器二、机、炉主控制器 机、炉主控制器是单元机组协调控制系统的
132、核心,机、炉主控制器是单元机组协调控制系统的核心,机、炉主控制器是单元机组协调控制系统的核心,机、炉主控制器是单元机组协调控制系统的核心,它决定单元机组负荷控制的策略。控制器的给定输入它决定单元机组负荷控制的策略。控制器的给定输入它决定单元机组负荷控制的策略。控制器的给定输入它决定单元机组负荷控制的策略。控制器的给定输入是负荷处理回路输出信号,经运算处理后输出汽机负是负荷处理回路输出信号,经运算处理后输出汽机负是负荷处理回路输出信号,经运算处理后输出汽机负是负荷处理回路输出信号,经运算处理后输出汽机负荷指令和锅炉负荷指令。汽机子控制回路和锅炉子控荷指令和锅炉负荷指令。汽机子控制回路和锅炉子控荷
133、指令和锅炉负荷指令。汽机子控制回路和锅炉子控荷指令和锅炉负荷指令。汽机子控制回路和锅炉子控制回路在汽机指令和锅炉指令的作用下分工协调动作,制回路在汽机指令和锅炉指令的作用下分工协调动作,制回路在汽机指令和锅炉指令的作用下分工协调动作,制回路在汽机指令和锅炉指令的作用下分工协调动作,共同响应外界对机组的负荷需求,同时维持机前压力共同响应外界对机组的负荷需求,同时维持机前压力共同响应外界对机组的负荷需求,同时维持机前压力共同响应外界对机组的负荷需求,同时维持机前压力在设定值。在设定值。在设定值。在设定值。 汽机主控汽机主控汽机主控汽机主控锅炉主控锅炉主控锅炉主控锅炉主控 1 1 1 1、主控制器组
134、成及运行方式、主控制器组成及运行方式、主控制器组成及运行方式、主控制器组成及运行方式 控控控控制制制制器器器器输输输输入入入入信信信信号号号号有有有有: : : : 机机机机组组组组实实实实际际际际负负负负荷荷荷荷指指指指令令令令(ULD) (ULD) (ULD) (ULD) ,机机机机组组组组实实实实发发发发电电电电功功功功率率率率(MW) (MW) (MW) (MW) ,机机机机前前前前压压压压力力力力(Turottle (Turottle (Turottle (Turottle Pressure)PTPressure)PTPressure)PTPressure)PT, 压压压压 力力力力
135、 设设设设 定定定定 值值值值 PsPsPsPs, 第第第第 一一一一 级级级级 压压压压 力力力力 (First (First (First (First Stage Stage Stage Stage Pressure)P1Pressure)P1Pressure)P1Pressure)P1,以以以以及及及及汽汽汽汽包包包包压压压压力力力力(Drum (Drum (Drum (Drum Pressure) Pressure) Pressure) Pressure) PbPbPbPb。控控控控制制制制器器器器输输输输出出出出信信信信号号号号是是是是: : : :汽汽汽汽机机机机指指指指令令令令
136、(TURB (TURB (TURB (TURB Demand)TDDemand)TDDemand)TDDemand)TD和和和和锅锅锅锅炉炉炉炉指指指指令令令令(BLR Demand)BD(BLR Demand)BD(BLR Demand)BD(BLR Demand)BD。 主主主主控控控控系系系系统统统统的的的的运运运运行行行行方方方方式式式式( ( ( (即即即即控控控控制制制制策策策策略略略略) ) ) )有有有有以以以以下下下下几几几几种种种种: : : : (1) (1) (1) (1)手动方式;手动方式;手动方式;手动方式; (2) (2) (2) (2)汽机跟随方式汽机跟随方式汽
137、机跟随方式汽机跟随方式(TF)(TF)(TF)(TF); (3) (3) (3) (3)锅炉跟随方式锅炉跟随方式锅炉跟随方式锅炉跟随方式(BF)(BF)(BF)(BF); (4) (4) (4) (4)机、炉协调方式机、炉协调方式机、炉协调方式机、炉协调方式(COORD)(COORD)(COORD)(COORD)。 2 2 2 2、机、炉协调控制方式、机、炉协调控制方式、机、炉协调控制方式、机、炉协调控制方式(COORD)(COORD)(COORD)(COORD)该协调控制策该协调控制策略采用了直接略采用了直接能量平衡原理、能量平衡原理、炉跟机的控制炉跟机的控制方式、非线性方式、非线性元件的单
138、向解元件的单向解耦,因而使系耦,因而使系统具有较好的统具有较好的控制品质。控制品质。 三、跟随控制方式三、跟随控制方式三、跟随控制方式三、跟随控制方式 机、炉任一侧处于手动工况,相应另一侧处于自动工机、炉任一侧处于手动工况,相应另一侧处于自动工机、炉任一侧处于手动工况,相应另一侧处于自动工机、炉任一侧处于手动工况,相应另一侧处于自动工况,形成跟随控制方式,分别有机跟炉控制方式况,形成跟随控制方式,分别有机跟炉控制方式况,形成跟随控制方式,分别有机跟炉控制方式况,形成跟随控制方式,分别有机跟炉控制方式(TF)(TF)和和和和炉跟机控制方式炉跟机控制方式炉跟机控制方式炉跟机控制方式(BF)(BF)
139、。 1. 1.锅炉跟随控制方式锅炉跟随控制方式锅炉跟随控制方式锅炉跟随控制方式(BF)(BF) 机侧控制器均处于跟踪状态,汽机控制由运行人员通机侧控制器均处于跟踪状态,汽机控制由运行人员通机侧控制器均处于跟踪状态,汽机控制由运行人员通机侧控制器均处于跟踪状态,汽机控制由运行人员通过汽机主站手动控制;炉侧可由运行人员选择过汽机主站手动控制;炉侧可由运行人员选择过汽机主站手动控制;炉侧可由运行人员选择过汽机主站手动控制;炉侧可由运行人员选择CCS1CCS1或或或或DEBDEB两种结构。两种结构。两种结构。两种结构。 2. 2. 2. 2.汽机跟随控制方式汽机跟随控制方式汽机跟随控制方式汽机跟随控制
140、方式(TF)(TF)(TF)(TF) 当锅炉子控制系统中燃料操作器当锅炉子控制系统中燃料操作器当锅炉子控制系统中燃料操作器当锅炉子控制系统中燃料操作器(A/M1)(A/M1)(A/M1)(A/M1)和送风和送风和送风和送风操作器操作器操作器操作器(A/M2)(A/M2)(A/M2)(A/M2)在手动控制,而汽机主站于自动工况时,在手动控制,而汽机主站于自动工况时,在手动控制,而汽机主站于自动工况时,在手动控制,而汽机主站于自动工况时,系统运行在汽机跟随控制方式。系统运行在汽机跟随控制方式。系统运行在汽机跟随控制方式。系统运行在汽机跟随控制方式。 汽机跟随方式汽机跟随方式汽机跟随方式汽机跟随方式
141、四、机、炉手动控制方式四、机、炉手动控制方式四、机、炉手动控制方式四、机、炉手动控制方式 当汽机主站、炉侧燃料、送风均在手动时,机当汽机主站、炉侧燃料、送风均在手动时,机当汽机主站、炉侧燃料、送风均在手动时,机当汽机主站、炉侧燃料、送风均在手动时,机组运行在机、炉分别手动控制方式。组运行在机、炉分别手动控制方式。组运行在机、炉分别手动控制方式。组运行在机、炉分别手动控制方式。五、运行方式间的无扰切换五、运行方式间的无扰切换五、运行方式间的无扰切换五、运行方式间的无扰切换 1. 1. 1. 1.汽机控制回路汽机控制回路汽机控制回路汽机控制回路 汽机控制回路汽机控制回路汽机控制回路汽机控制回路2.
142、2.2.2.锅炉控制回路锅炉控制回路锅炉控制回路锅炉控制回路 汽机主站汽机主站汽机主站汽机主站 六、滑压运行六、滑压运行六、滑压运行六、滑压运行 大大大大型型型型中中中中间间间间再再再再热热热热式式式式汽汽汽汽轮轮轮轮发发发发电电电电机机机机机机机机组组组组大大大大多多多多具具具具备备备备定定定定压压压压运运运运行行行行和和和和滑滑滑滑压压压压( ( ( (变变变变压压压压) ) ) )运运运运行行行行两两两两种种种种运运运运行行行行方方方方式式式式。定定定定压压压压运运运运行行行行下下下下是是是是用用用用改改改改变变变变汽汽汽汽机机机机调调调调节节节节阀阀阀阀开开开开度度度度来来来来改改改改
143、变变变变机机机机组组组组功功功功率率率率,机机机机前前前前压压压压力力力力维维维维持持持持不不不不变变变变。滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行方方方方式式式式下下下下,汽汽汽汽机机机机在在在在不不不不同同同同负负负负荷荷荷荷下下下下调调调调节节节节阀阀阀阀全全全全开开开开或或或或接接接接近近近近全全全全开开开开,机机机机组组组组功功功功率率率率的的的的改改改改变变变变是是是是依依依依靠靠靠靠进进进进汽汽汽汽压压压压力力力力改改改改变变变变来来来来实实实实现现现现,即即即即锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力应随机组目标负荷变化而变化。应随机组目标负荷变化而变化。应随机组目标负荷变化而
144、变化。应随机组目标负荷变化而变化。 1 1 1 1、滑压运行方式的特点、滑压运行方式的特点、滑压运行方式的特点、滑压运行方式的特点 (l l l l减少汽机调节阀的节流损失减少汽机调节阀的节流损失减少汽机调节阀的节流损失减少汽机调节阀的节流损失 通常,滑压运行下汽机几组调节阀通常,滑压运行下汽机几组调节阀通常,滑压运行下汽机几组调节阀通常,滑压运行下汽机几组调节阀( ( ( (喷嘴喷嘴喷嘴喷嘴) ) ) )全全全全开,与定压方式相比节流损失要小。开,与定压方式相比节流损失要小。开,与定压方式相比节流损失要小。开,与定压方式相比节流损失要小。 (2 2 2 2汽机可获得较高的内效率汽机可获得较高
145、的内效率汽机可获得较高的内效率汽机可获得较高的内效率 滑压运行时主蒸汽的重量流量和压力与机组滑压运行时主蒸汽的重量流量和压力与机组滑压运行时主蒸汽的重量流量和压力与机组滑压运行时主蒸汽的重量流量和压力与机组功率基本上成正比,主汽温度并不随功率变化,功率基本上成正比,主汽温度并不随功率变化,功率基本上成正比,主汽温度并不随功率变化,功率基本上成正比,主汽温度并不随功率变化,故主汽体积流量基本不变。这样,汽机各级速比、故主汽体积流量基本不变。这样,汽机各级速比、故主汽体积流量基本不变。这样,汽机各级速比、故主汽体积流量基本不变。这样,汽机各级速比、压力、焓降和温度变化较小,各级相对内效率基压力、焓
146、降和温度变化较小,各级相对内效率基压力、焓降和温度变化较小,各级相对内效率基压力、焓降和温度变化较小,各级相对内效率基本不变,即在设计条件下运行。本不变,即在设计条件下运行。本不变,即在设计条件下运行。本不变,即在设计条件下运行。 (3 3改善机组部件的热应力和热变形改善机组部件的热应力和热变形 滑压运行时主蒸汽温度不变,汽机各部件热应滑压运行时主蒸汽温度不变,汽机各部件热应力和热变形比定压运行时小得多。对中间再热机组,力和热变形比定压运行时小得多。对中间再热机组,滑压运行时蒸汽压力随负荷降低而减小,蒸汽比热滑压运行时蒸汽压力随负荷降低而减小,蒸汽比热减小,再热汽温容易达到额定值,这使中、低压
147、缸减小,再热汽温容易达到额定值,这使中、低压缸运行条件得以改善。运行条件得以改善。 (4 4减小给水泵的功耗减小给水泵的功耗 给水泵是火力发电机机组中耗功最大的辅机,给水泵是火力发电机机组中耗功最大的辅机,滑压运行时给水泵由于出口压头下降而使耗功下降。滑压运行时给水泵由于出口压头下降而使耗功下降。尤其在采用变速给水泵滑压运行方式下可进一步降尤其在采用变速给水泵滑压运行方式下可进一步降低给水泵的功耗。低给水泵的功耗。 滑压运行特性曲线滑压运行特性曲线滑压运行特性曲线滑压运行特性曲线 2 2、主汽压力设定回路、主汽压力设定回路 机组主汽压力给定值机组主汽压力给定值PsPs设定回路如下图所示,它由函
148、数设定回路如下图所示,它由函数发生器发生器f(x)f(x),切换开关,切换开关T T,定值器,定值器A A及速率限制器组成,它及速率限制器组成,它有压力定值自动设定和手动设定两种工作状态,分别对应有压力定值自动设定和手动设定两种工作状态,分别对应滑压运行和定压运行。滑压运行和定压运行。1.1.1.1.定压运行方式定压运行方式定压运行方式定压运行方式2.2.2.2.滑压运行方式滑压运行方式滑压运行方式滑压运行方式 在低负荷和高负荷阶段在低负荷和高负荷阶段在低负荷和高负荷阶段在低负荷和高负荷阶段B B B B是定值,只有在中等负荷是定值,只有在中等负荷是定值,只有在中等负荷是定值,只有在中等负荷期
149、间,期间,期间,期间,B B B B随随随随P1P1P1P1增大而增大,即主汽压力设定值增大而增大,即主汽压力设定值增大而增大,即主汽压力设定值增大而增大,即主汽压力设定值PsPsPsPs随机组随机组随机组随机组负荷增大而增大,进行滑压运行。负荷增大而增大,进行滑压运行。负荷增大而增大,进行滑压运行。负荷增大而增大,进行滑压运行。 主压力设定回路主压力设定回路主压力设定回路主压力设定回路2-7 2-7 2-7 2-7 单元机组协调系统单元机组协调系统单元机组协调系统单元机组协调系统实例分析实例分析实例分析实例分析2 2 2 2沁北发电厂沁北发电厂一、机组负荷指令一、机组负荷指令一、机组负荷指令
150、一、机组负荷指令 机组负荷指令子回路向自动调度系统机组负荷指令子回路向自动调度系统机组负荷指令子回路向自动调度系统机组负荷指令子回路向自动调度系统ADSADS和机和机和机和机组运行人员提供与控制系统进行通信的手段并产生机组组运行人员提供与控制系统进行通信的手段并产生机组组运行人员提供与控制系统进行通信的手段并产生机组组运行人员提供与控制系统进行通信的手段并产生机组输出功率的指令。输出功率的指令。输出功率的指令。输出功率的指令。 该系统通过机组主控制站建立锅炉和汽机的指令,该系统通过机组主控制站建立锅炉和汽机的指令,该系统通过机组主控制站建立锅炉和汽机的指令,该系统通过机组主控制站建立锅炉和汽机
151、的指令,并同时向锅炉和汽机发出指令,从而以最高的稳定性获并同时向锅炉和汽机发出指令,从而以最高的稳定性获并同时向锅炉和汽机发出指令,从而以最高的稳定性获并同时向锅炉和汽机发出指令,从而以最高的稳定性获得机组最快的响应。得机组最快的响应。得机组最快的响应。得机组最快的响应。 1. ADS 1. ADS (1)ADS (1)ADS投入允许条件:机组负荷控制在协调控制方式。投入允许条件:机组负荷控制在协调控制方式。投入允许条件:机组负荷控制在协调控制方式。投入允许条件:机组负荷控制在协调控制方式。 (2)ADS (2)ADS强制退出条件:机组负荷协调控制方式没有投强制退出条件:机组负荷协调控制方式没
152、有投强制退出条件:机组负荷协调控制方式没有投强制退出条件:机组负荷协调控制方式没有投入;或调度负荷信号故障。入;或调度负荷信号故障。入;或调度负荷信号故障。入;或调度负荷信号故障。 2. 2. 机组目标负荷值的设定机组目标负荷值的设定机组目标负荷值的设定机组目标负荷值的设定 a a、机机机机炉炉炉炉协协协协调调调调控控控控制制制制方方方方式式式式没没没没有有有有投投投投入入入入时时时时,机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷设设设设定值跟踪发电机实际功率。定值跟踪发电机实际功率。定值跟踪发电机实际功率。定值跟踪发电机实际功率。 b b、当当当当机机机机炉炉炉炉协协协协调调调调控控控控
153、制制制制方方方方式式式式投投投投入入入入但但但但机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷目目目目标标标标大大大大于于于于磨磨磨磨组出力时,机组目标负荷设定值跟踪磨组出力。组出力时,机组目标负荷设定值跟踪磨组出力。组出力时,机组目标负荷设定值跟踪磨组出力。组出力时,机组目标负荷设定值跟踪磨组出力。 c c、ADSADS没没没没有有有有投投投投入入入入,调调调调度度度度负负负负荷荷荷荷指指指指令令令令跟跟跟跟踪踪踪踪发发发发电电电电机机机机实实实实际际际际功功功功率。率。率。率。 d d、机组负荷协调控制方式投入:、机组负荷协调控制方式投入:、机组负荷协调控制方式投入:、机组负荷协调控制方式投入: 在在在
154、在“UM“UM画画画画面面面面调调调调出出出出1B1B标标标标签签签签1LACCSREM1291(1LACCSREM1291(描描描描画画画画:GEN GEN TARGET TARGET LOAD LOAD SETSET发发发发电电电电机机机机目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷设设设设定定定定操操操操作作作作面面面面板可以进行机组目标负荷设定范围:板可以进行机组目标负荷设定范围:板可以进行机组目标负荷设定范围:板可以进行机组目标负荷设定范围:0-660MW0-660MW)。)。)。)。 3 3、机组负荷上限和下限值设定、机组负荷上限和下限值设定 a a、机机组组负负荷荷协协调调控控制制方方式式没
155、没有有投投入入,机机组组负负荷荷上上限限和和下下限限设设定定值值跟跟踪踪发发电电机机实实际际功功率率,机机组组负负荷荷上上限限设设定定值值为为发发电电机机实实际际功功率率+5 +5 MWMW,下下限限设设定定值小于发电机实际功率值小于发电机实际功率-5 MW-5 MW。 b b、机机组组负负荷荷协协调调控控制制方方式式投投入入且且机机组组目目标标负负荷荷大大于于磨磨组组出出力力,机机组组负负荷荷上上限限和和下下限限设设定定值值跟跟踪踪机机组组目目标标负负荷荷,机机组组负负荷荷上上限限设设定定值值为为机机组组目目标标负负荷荷+5 MW,+5 MW,下限设定值为机组目标负荷下限设定值为机组目标负荷
156、-5 MW-5 MW。 c c、机机组组负负荷荷协协调调控控制制方方式式投投入入且且机机组组目目标标负负荷荷小小于于磨磨组组出出力力,调调出出操操作作面面板板可可以以进进行行机机组组目目标标负荷高限、低限值设定;负荷高限、低限值设定; 4 4 4 4、机组目标负荷变化率的设定:、机组目标负荷变化率的设定:、机组目标负荷变化率的设定:、机组目标负荷变化率的设定: 调调调调 出出出出 标标标标 签签签签 1LACCSREM1346 1LACCSREM1346 1LACCSREM1346 1LACCSREM1346 ( 描描描描 画画画画 : TARGET TARGET TARGET TARGET
157、LOAD LOAD LOAD LOAD CHANGE CHANGE CHANGE CHANGE RATE RATE RATE RATE SETSETSETSET机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷变变变变化化化化率率率率设设设设定定定定操操操操作作作作面面面面板板板板可可可可以以以以进进进进行行行行设设设设定定定定范范范范围围围围:0-60MW/min0-60MW/min0-60MW/min0-60MW/min)。当当当当机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷协协协协调调调调控控控控制制制制方方方方式式式式投投投投入入入入且且且且机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷大大大大于
158、于于于磨磨磨磨组组组组出出出出力力力力,机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷变变变变化率为化率为化率为化率为30MW/min30MW/min30MW/min30MW/min。 5 5 5 5、机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷设设设设定定定定值值值值经经经经过过过过一一一一次次次次调调调调频频频频修修修修正正正正,机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷高高高高限限限限和和和和低低低低限限限限限限限限制制制制、机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷变变变变化化化化率率率率限限限限制制制制后后后后形成机组给定负荷。形成机组给定负荷。形成机组给定负荷。形
159、成机组给定负荷。 6 6 6 6、计计计计算算算算磨磨磨磨组组组组出出出出力力力力能能能能力力力力时时时时,如如如如给给给给煤煤煤煤机机机机在在在在自自自自动动动动方方方方式式式式运运运运行行行行,出出出出力力力力能能能能力力力力按按按按最最最最大大大大计计计计算算算算,如如如如在在在在手手手手动动动动方方方方式式式式,按按按按实实实实际际际际输输输输出出出出指指指指令令令令计计计计算算算算。给给给给煤煤煤煤机机机机总总总总出出出出力力力力如如如如小小小小于于于于机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷时时时时,即即即即认认认认为机组目标负荷大于磨组出力。为机组目标负荷大于磨组出力。为
160、机组目标负荷大于磨组出力。为机组目标负荷大于磨组出力。 7 7 7 7、机组一次调频投入:、机组一次调频投入:、机组一次调频投入:、机组一次调频投入: a a a a、机机机机组组组组一一一一次次次次调调调调频频频频投投投投入入入入允允允允许许许许条条条条件件件件:机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷协协协协调控制方式投入。调控制方式投入。调控制方式投入。调控制方式投入。 b b b b、机机机机组组组组一一一一次次次次调调调调频频频频投投投投入入入入强强强强制制制制退退退退出出出出条条条条件件件件:机机机机组组组组负负负负荷协调控制方式没有投入或发电机频率信号故障。荷协调控制方式没有投入或发电机
161、频率信号故障。荷协调控制方式没有投入或发电机频率信号故障。荷协调控制方式没有投入或发电机频率信号故障。 c c c c、机组一次调频投入投入方法:、机组一次调频投入投入方法:、机组一次调频投入投入方法:、机组一次调频投入投入方法: 调调调调 出出出出 标标标标 签签签签 1LACCSRCM1409 1LACCSRCM1409 1LACCSRCM1409 1LACCSRCM1409 ( 描描描描 画画画画 : FREG FREG FREG FREG CORRECT CORRECT CORRECT CORRECT ON ON ON ON SWIHSWIHSWIHSWIH调调调调频频频频投投投投入入
162、入入开开开开关关关关) ) ) ) 操操操操作作作作面面面面板板板板,操操操操作作作作即即即即可投入,操作可投入,操作可投入,操作可投入,操作即可退出。即可退出。即可退出。即可退出。 机组负荷指令机组负荷指令机组负荷指令机组负荷指令二、锅炉主控二、锅炉主控二、锅炉主控二、锅炉主控 锅炉主控系统产生对对锅炉的燃烧速率指令,其原理锅炉主控系统产生对对锅炉的燃烧速率指令,其原理锅炉主控系统产生对对锅炉的燃烧速率指令,其原理锅炉主控系统产生对对锅炉的燃烧速率指令,其原理是电能输出最终与燃烧的化学能量的输入有关。是电能输出最终与燃烧的化学能量的输入有关。是电能输出最终与燃烧的化学能量的输入有关。是电能输
163、出最终与燃烧的化学能量的输入有关。 1. 1. 锅炉跟踪方式下锅炉主控指令的形成锅炉跟踪方式下锅炉主控指令的形成锅炉跟踪方式下锅炉主控指令的形成锅炉跟踪方式下锅炉主控指令的形成 a. a. 在锅炉跟踪方式未投入,锅炉跟踪方式的调节器在锅炉跟踪方式未投入,锅炉跟踪方式的调节器在锅炉跟踪方式未投入,锅炉跟踪方式的调节器在锅炉跟踪方式未投入,锅炉跟踪方式的调节器输出跟踪锅炉主控的输出。输出跟踪锅炉主控的输出。输出跟踪锅炉主控的输出。输出跟踪锅炉主控的输出。 b. b. 根据汽机调节级压力,汽机主汽压力和主汽压力根据汽机调节级压力,汽机主汽压力和主汽压力根据汽机调节级压力,汽机主汽压力和主汽压力根据汽
164、机调节级压力,汽机主汽压力和主汽压力设定值确定锅炉主控指令的前馈。设定值确定锅炉主控指令的前馈。设定值确定锅炉主控指令的前馈。设定值确定锅炉主控指令的前馈。 c. c. 锅炉基本指令,经过速率限制后的主汽压力设定值锅炉基本指令,经过速率限制后的主汽压力设定值锅炉基本指令,经过速率限制后的主汽压力设定值锅炉基本指令,经过速率限制后的主汽压力设定值与汽机主汽压力偏差纯积分和纯比例由发电机功率确定与汽机主汽压力偏差纯积分和纯比例由发电机功率确定与汽机主汽压力偏差纯积分和纯比例由发电机功率确定与汽机主汽压力偏差纯积分和纯比例由发电机功率确定的比例系数修正,经过汽机主汽压力纯微分修正即把的比例系数修正,
165、经过汽机主汽压力纯微分修正即把的比例系数修正,经过汽机主汽压力纯微分修正即把的比例系数修正,经过汽机主汽压力纯微分修正即把PIDPID三项功能单独分开整定),成为锅炉跟踪方式下锅炉三项功能单独分开整定),成为锅炉跟踪方式下锅炉三项功能单独分开整定),成为锅炉跟踪方式下锅炉三项功能单独分开整定),成为锅炉跟踪方式下锅炉主控指令。主控指令。主控指令。主控指令。 2. 2. 2. 2. 协调控制方式下锅炉主控指令的形成协调控制方式下锅炉主控指令的形成协调控制方式下锅炉主控指令的形成协调控制方式下锅炉主控指令的形成 a. a. a. a. 在协调控制方式未投入,锅炉跟踪方式在协调控制方式未投入,锅炉跟
166、踪方式在协调控制方式未投入,锅炉跟踪方式在协调控制方式未投入,锅炉跟踪方式下锅炉主指令跟踪锅炉主控的输出。下锅炉主指令跟踪锅炉主控的输出。下锅炉主指令跟踪锅炉主控的输出。下锅炉主指令跟踪锅炉主控的输出。 b. b. b. b. 根据机组目标负荷确定锅炉主控指令前根据机组目标负荷确定锅炉主控指令前根据机组目标负荷确定锅炉主控指令前根据机组目标负荷确定锅炉主控指令前馈要求锅炉燃料量)。馈要求锅炉燃料量)。馈要求锅炉燃料量)。馈要求锅炉燃料量)。 c. c. c. c. 锅炉主控指令前馈,经过速率限制后的主锅炉主控指令前馈,经过速率限制后的主锅炉主控指令前馈,经过速率限制后的主锅炉主控指令前馈,经过
167、速率限制后的主汽压力设定值与汽机主汽压力偏差负荷偏差纯积分和纯比汽压力设定值与汽机主汽压力偏差负荷偏差纯积分和纯比汽压力设定值与汽机主汽压力偏差负荷偏差纯积分和纯比汽压力设定值与汽机主汽压力偏差负荷偏差纯积分和纯比例由发电机功率确定的比例系数)、不同负荷下压力设例由发电机功率确定的比例系数)、不同负荷下压力设例由发电机功率确定的比例系数)、不同负荷下压力设例由发电机功率确定的比例系数)、不同负荷下压力设定值变化的前馈的修正,再经过汽机主汽压力纯微分修正定值变化的前馈的修正,再经过汽机主汽压力纯微分修正定值变化的前馈的修正,再经过汽机主汽压力纯微分修正定值变化的前馈的修正,再经过汽机主汽压力纯微
168、分修正即把即把即把即把PIDPIDPIDPID三项功能单独分开整定),成为协调控制方式三项功能单独分开整定),成为协调控制方式三项功能单独分开整定),成为协调控制方式三项功能单独分开整定),成为协调控制方式下锅炉主控控制指令。下锅炉主控控制指令。下锅炉主控控制指令。下锅炉主控控制指令。 d. d. d. d. 在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值、总风量大水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值、总风量大水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值
169、、总风量大水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值、总风量大于目标值时,机组负荷迫升动作于目标值时,机组负荷迫升动作于目标值时,机组负荷迫升动作于目标值时,机组负荷迫升动作RURURURU)。燃料量小于)。燃料量小于)。燃料量小于)。燃料量小于目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作(RD)(RD)(RD)
170、(RD)。 e. e. e. e. 机组负荷迫升动作机组负荷迫升动作机组负荷迫升动作机组负荷迫升动作RURURURU),在负荷变化),在负荷变化),在负荷变化),在负荷变化率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号消失,机组负荷目标值保持当前负荷。消失,机组负荷目标值保持当前负荷。消失,机组负荷目标值保持当前负荷。消失,机组负荷目标值保持当前负荷。 f. f. f. f. 机组负荷迫降动作机组负荷迫降动作机组负荷迫降动作机组负荷迫降动作(RD)(RD)(
171、RD)(RD),在负荷变化率,在负荷变化率,在负荷变化率,在负荷变化率限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消失,机组负荷目标值保持当前负荷。失,机组负荷目标值保持当前负荷。失,机组负荷目标值保持当前负荷。失,机组负荷目标值保持当前负荷。 3. 3. 3. 3. 在下列情况下锅炉主控强制手动:在下列情况下锅炉主控强制手动:在下列情况下锅炉主控强制手动:在下列情况下锅炉主控强制手动: 汽机主汽压力信号故障汽机主汽压力信号故障汽机主汽压力信号故障汽机主汽压
172、力信号故障 协调方式下发电机功率故障协调方式下发电机功率故障协调方式下发电机功率故障协调方式下发电机功率故障 锅炉跟踪方式下调节级压力信号故障锅炉跟踪方式下调节级压力信号故障锅炉跟踪方式下调节级压力信号故障锅炉跟踪方式下调节级压力信号故障 给水泵全手动。给水泵全手动。给水泵全手动。给水泵全手动。 煤主控未在自动煤主控未在自动煤主控未在自动煤主控未在自动 这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下通通通通过过过过人人人人为为为为控控控控制制制制锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控输输输输出出出出,改改改改变变变变锅锅锅锅炉炉炉炉燃燃燃燃料料料料量量量量,调调调调整整整整机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷
173、。煤煤煤煤主主主主控控控控未未未未在在在在自自自自动动动动,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控强制手动时,锅炉主控输出跟踪锅炉实际燃料量。控强制手动时,锅炉主控输出跟踪锅炉实际燃料量。控强制手动时,锅炉主控输出跟踪锅炉实际燃料量。控强制手动时,锅炉主控输出跟踪锅炉实际燃料量。 4. 4. 4. 4. 在在在在锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控自自自自动动动动投投投投入入入入后后后后,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控输输输输出出出出由由由由协协协协调调调调或或或或锅锅锅锅炉炉炉炉跟跟跟跟踪踪踪踪方方方方式式式式下下下下的的的的相相相相应应应应锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控控控控控制制制制指指指指令决定。
174、令决定。令决定。令决定。 5. 5. 5. 5. 在在在在协协协协调调调调方方方方式式式式下下下下,如如如如辅辅辅辅机机机机出出出出力力力力小小小小于于于于机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷的的的的需需需需求求求求,则则则则机机机机组组组组RUN RUN RUN RUN BACKBACKBACKBACK动动动动作作作作,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控强强强强制制制制手手手手动动动动,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控输输输输出出出出跟跟跟跟踪踪踪踪RUN RUN RUN RUN BACKBACKBACKBACK目目目目标标标标值值值值燃燃燃燃料料料料量量量量),RUN RUN R
175、UN RUN BACKBACKBACKBACK目目目目标标标标值值值值和和和和燃燃燃燃料料料料变变变变化化化化率率率率由不同由不同由不同由不同RUN BACKRUN BACKRUN BACKRUN BACK原因决定。原因决定。原因决定。原因决定。 6. 6. 6. 6. 当当当当煤煤煤煤主主主主控控控控在在在在自自自自动动动动、锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控手手手手动动动动、机机机机组组组组RUN RUN RUN RUN BACKBACKBACKBACK没没没没有有有有动动动动作作作作时时时时,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控输输输输出出出出变变变变化化化化率率率率由运行人员人为设定。由运行
176、人员人为设定。由运行人员人为设定。由运行人员人为设定。 7. 7. 7. 7. 燃料变化率的设定,调出标签燃料变化率的设定,调出标签燃料变化率的设定,调出标签燃料变化率的设定,调出标签1LACCSREM1886 1LACCSREM1886 1LACCSREM1886 1LACCSREM1886 (描画:(描画:(描画:(描画:FUEL CHANGK RATEFUEL CHANGK RATEFUEL CHANGK RATEFUEL CHANGK RATE燃料变化率操作面板,可以燃料变化率操作面板,可以燃料变化率操作面板,可以燃料变化率操作面板,可以进行燃料变化率设定范围:进行燃料变化率设定范围:
177、进行燃料变化率设定范围:进行燃料变化率设定范围:0-24 t/h/min0-24 t/h/min0-24 t/h/min0-24 t/h/min)。)。)。)。 8. 8. 8. 8.锅炉主控输出锅炉主控输出锅炉主控输出锅炉主控输出100%100%100%100%对应锅炉燃料量为对应锅炉燃料量为对应锅炉燃料量为对应锅炉燃料量为240t/h240t/h240t/h240t/h暂定)暂定)暂定)暂定) 9. 9. 9. 9.锅炉主控自动投入的方法:锅炉主控自动投入的方法:锅炉主控自动投入的方法:锅炉主控自动投入的方法: 在在在在BMBMBMBM画面选择画面选择画面选择画面选择 “1A1A1A1A”
178、,选中标签,选中标签,选中标签,选中标签1LACCSM/A1871 1LACCSM/A1871 1LACCSM/A1871 1LACCSM/A1871 (描画:(描画:(描画:(描画:BLR MASTE STATIONBLR MASTE STATIONBLR MASTE STATIONBLR MASTE STATION锅炉主控控锅炉主控控锅炉主控控锅炉主控控制站制站制站制站) ) ) ) 操作面板,检查无操作面板,检查无操作面板,检查无操作面板,检查无 “强制手动信号强制手动信号强制手动信号强制手动信号”,在操作键,在操作键,在操作键,在操作键盘按盘按盘按盘按“AUTOAUTOAUTOAUTO
179、”,自动即可投入。若汽机主控没有在自动,自动即可投入。若汽机主控没有在自动,自动即可投入。若汽机主控没有在自动,自动即可投入。若汽机主控没有在自动,通过改变汽机高压调速汽门开度,即可调整机组负荷。通过改变汽机高压调速汽门开度,即可调整机组负荷。通过改变汽机高压调速汽门开度,即可调整机组负荷。通过改变汽机高压调速汽门开度,即可调整机组负荷。 锅炉主控锅炉主控锅炉主控锅炉主控 2. 2. 主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定 运行人员可通过主蒸汽压力设定站对蒸汽压力进运行人员可通过主蒸汽压力设定站对蒸汽压力进运行人员可通过主蒸汽压力设定站对蒸汽压力进运行人员可通过主蒸汽压力设定
180、站对蒸汽压力进行调节,提供运行人员可调的最低和最高压力限以及行调节,提供运行人员可调的最低和最高压力限以及行调节,提供运行人员可调的最低和最高压力限以及行调节,提供运行人员可调的最低和最高压力限以及变化率限值,以防止系统控制超过锅炉负荷改变的能变化率限值,以防止系统控制超过锅炉负荷改变的能变化率限值,以防止系统控制超过锅炉负荷改变的能变化率限值,以防止系统控制超过锅炉负荷改变的能力。力。力。力。 运行人员可在主蒸汽压力设定控制站上选择机组运行人员可在主蒸汽压力设定控制站上选择机组运行人员可在主蒸汽压力设定控制站上选择机组运行人员可在主蒸汽压力设定控制站上选择机组定压或滑压运行。一旦主蒸汽压力设
181、定点处于自动方定压或滑压运行。一旦主蒸汽压力设定点处于自动方定压或滑压运行。一旦主蒸汽压力设定点处于自动方定压或滑压运行。一旦主蒸汽压力设定点处于自动方式即可实现滑压运行,主蒸汽压力设定点是基于机组式即可实现滑压运行,主蒸汽压力设定点是基于机组式即可实现滑压运行,主蒸汽压力设定点是基于机组式即可实现滑压运行,主蒸汽压力设定点是基于机组负荷指令的一个函数来确定。负荷指令的一个函数来确定。负荷指令的一个函数来确定。负荷指令的一个函数来确定。 a a a a、锅锅锅锅炉炉炉炉和和和和汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控都都都都没没没没有有有有投投投投入入入入自自自自动动动动时时时时,机机机机组组组组主主
182、主主汽压力设定值跟踪汽机侧实际主汽压力。汽压力设定值跟踪汽机侧实际主汽压力。汽压力设定值跟踪汽机侧实际主汽压力。汽压力设定值跟踪汽机侧实际主汽压力。 b b b b、当当当当协协协协调调调调投投投投入入入入或或或或锅锅锅锅炉炉炉炉跟跟跟跟踪踪踪踪方方方方式式式式投投投投入入入入且且且且滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行投投投投入入入入时时时时,机机机机组组组组主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设设设设定定定定值值值值跟跟跟跟踪踪踪踪机机机机组组组组给给给给定定定定负负负负荷荷荷荷对应的滑压曲线。对应的滑压曲线。对应的滑压曲线。对应的滑压曲线。 c c c c、主汽压力设定值的投入:、主汽压力设定值
183、的投入:、主汽压力设定值的投入:、主汽压力设定值的投入: 调调调调出出出出标标标标签签签签名名名名1LACCSREM1571 1LACCSREM1571 1LACCSREM1571 1LACCSREM1571 (描描描描画画画画:MIN MIN MIN MIN STM STM STM STM PREE PREE PREE PREE SETSETSETSET主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设设设设定定定定操操操操作作作作面面面面板板板板可可可可以以以以进进进进行行行行机机机机组组组组主主主主汽汽汽汽压力的设定范围:压力的设定范围:压力的设定范围:压力的设定范围:8.4-24.2MPa8.4-24
184、.2MPa8.4-24.2MPa8.4-24.2MPa)。)。)。)。 3. 3. 3. 3. 滑压运行的投入滑压运行的投入滑压运行的投入滑压运行的投入 a. a. a. a. 滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行投投投投入入入入允允允允许许许许条条条条件件件件:协协协协调调调调投投投投入入入入或或或或锅锅锅锅炉炉炉炉跟踪方式投入且机组目标负荷大于跟踪方式投入且机组目标负荷大于跟踪方式投入且机组目标负荷大于跟踪方式投入且机组目标负荷大于300 MW300 MW300 MW300 MW。 b. b. b. b. 滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行投投投投入入入入强强强强制制制制退退退退出出出出条条条条
185、件件件件:协协协协调调调调投投投投入入入入或或或或锅炉跟踪方式没有投入或机组目标负荷小于锅炉跟踪方式没有投入或机组目标负荷小于锅炉跟踪方式没有投入或机组目标负荷小于锅炉跟踪方式没有投入或机组目标负荷小于290 MW290 MW290 MW290 MW。 c. c. c. c. 滑滑滑滑 压压压压 运运运运 行行行行 投投投投 入入入入 方方方方 法法法法 : 调调调调 出出出出 标标标标 签签签签 名名名名1LACCSRCM1570 1LACCSRCM1570 1LACCSRCM1570 1LACCSRCM1570 (描描描描画画画画:SLD SLD SLD SLD PREE PREE PRE
186、E PREE ON ON ON ON SWIHSWIHSWIHSWIH滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行投投投投入入入入开开开开关关关关) ) ) ) 操操操操作作作作面面面面板板板板,操操操操作作作作即即即即可可可可投投投投入入入入,操操操操作作作作即即即即可可可可退退退退出出出出转转转转入定压运行方式。入定压运行方式。入定压运行方式。入定压运行方式。 e. e. 当当当当协协协协调调调调投投投投入入入入或或或或锅锅锅锅炉炉炉炉跟跟跟跟踪踪踪踪方方方方式式式式投投投投入入入入,可可可可以以以以选选选选择择择择滑滑滑滑压压压压运运运运行方式,也可以选择定压运行方式。行方式,也可以选择定压运行方式
187、。行方式,也可以选择定压运行方式。行方式,也可以选择定压运行方式。 f. f. 在在在在机机机机组组组组定定定定压压压压运运运运行行行行方方方方式式式式状状状状态态态态下下下下,滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行方方方方式式式式下下下下的的的的机机机机组组组组主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设设设设定定定定值值值值机机机机组组组组给给给给定定定定负负负负荷荷荷荷的的的的滑滑滑滑压压压压曲曲曲曲线线线线跟跟跟跟踪踪踪踪主主主主汽压力设定值。汽压力设定值。汽压力设定值。汽压力设定值。 g. g. 不不不不在在在在滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行方方方方式式式式压压压压力力力力变变变变化化化化率率率率
188、为为为为0.73MPa/min0.73MPa/min,滑滑滑滑压压压压运运运运行行行行方方方方式式式式压压压压力力力力变变变变化化化化率率率率为为为为0.73MPa/min0.73MPa/min根根根根据据据据现现现现场场场场实实实实际际际际要要要要求再改变)。求再改变)。求再改变)。求再改变)。 主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定主蒸汽压力设定三、汽机主控三、汽机主控三、汽机主控三、汽机主控 汽机主控系统在协调控制方式中协调锅炉与汽机的汽机主控系统在协调控制方式中协调锅炉与汽机的汽机主控系统在协调控制方式中协调锅炉与汽机的汽机主控系统在协调控制方式中协调锅炉与汽机的运行,建立汽机阀位
189、指令。燃烧释放的热量由锅炉传递运行,建立汽机阀位指令。燃烧释放的热量由锅炉传递运行,建立汽机阀位指令。燃烧释放的热量由锅炉传递运行,建立汽机阀位指令。燃烧释放的热量由锅炉传递到汽机,主蒸汽压力是锅炉与汽机间能量能量传递速率到汽机,主蒸汽压力是锅炉与汽机间能量能量传递速率到汽机,主蒸汽压力是锅炉与汽机间能量能量传递速率到汽机,主蒸汽压力是锅炉与汽机间能量能量传递速率的主要指标。的主要指标。的主要指标。的主要指标。 协调方式:锅炉与汽机均自动。机组负荷指令同时协调方式:锅炉与汽机均自动。机组负荷指令同时协调方式:锅炉与汽机均自动。机组负荷指令同时协调方式:锅炉与汽机均自动。机组负荷指令同时送到汽机
190、与锅炉,可获得平稳快速响应和机组的协调。送到汽机与锅炉,可获得平稳快速响应和机组的协调。送到汽机与锅炉,可获得平稳快速响应和机组的协调。送到汽机与锅炉,可获得平稳快速响应和机组的协调。汽机在该工况下控制蒸汽流量,而锅炉提供燃烧燃料汽机在该工况下控制蒸汽流量,而锅炉提供燃烧燃料汽机在该工况下控制蒸汽流量,而锅炉提供燃烧燃料汽机在该工况下控制蒸汽流量,而锅炉提供燃烧燃料- -风要求,以便提供适当的蒸汽流量。汽机可利用锅炉风要求,以便提供适当的蒸汽流量。汽机可利用锅炉风要求,以便提供适当的蒸汽流量。汽机可利用锅炉风要求,以便提供适当的蒸汽流量。汽机可利用锅炉中存储的能量来快速响应负荷增加的要求。负荷
191、降低时中存储的能量来快速响应负荷增加的要求。负荷降低时中存储的能量来快速响应负荷增加的要求。负荷降低时中存储的能量来快速响应负荷增加的要求。负荷降低时则在锅炉储存更多的能量。则在锅炉储存更多的能量。则在锅炉储存更多的能量。则在锅炉储存更多的能量。 用功率误差来修正蒸汽流量,即通过抵消主蒸汽压用功率误差来修正蒸汽流量,即通过抵消主蒸汽压用功率误差来修正蒸汽流量,即通过抵消主蒸汽压用功率误差来修正蒸汽流量,即通过抵消主蒸汽压力误差的方法来修正蒸汽流量。力误差的方法来修正蒸汽流量。力误差的方法来修正蒸汽流量。力误差的方法来修正蒸汽流量。 1. 1. 1. 1. 下列情况下汽机主控强制手动:下列情况下
192、汽机主控强制手动:下列情况下汽机主控强制手动:下列情况下汽机主控强制手动: l l l l 汽机主汽压力故障汽机主汽压力故障汽机主汽压力故障汽机主汽压力故障 l l l l 负荷参考信号故障负荷参考信号故障负荷参考信号故障负荷参考信号故障 l l l l DEH DEH DEH DEH没有在没有在没有在没有在MCSMCSMCSMCS控制方式下控制方式下控制方式下控制方式下 l l l l 汽机高压旁路开启。汽机高压旁路开启。汽机高压旁路开启。汽机高压旁路开启。 这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下可可可可以以以以通通通通过过过过手手手手动动动动控控控控制制制制汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽
193、汽高高高高压压压压调调调调速速速速汽门开度改变机组负荷。汽门开度改变机组负荷。汽门开度改变机组负荷。汽门开度改变机组负荷。 2.2.2.2.当当当当汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控输输输输出出出出指指指指令令令令与与与与DEHDEHDEHDEH来来来来负负负负荷荷荷荷参参参参考考考考信信信信号号号号偏偏偏偏差差差差小小小小于于于于1%1%1%1%且且且且机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷大大大大于于于于50MW50MW50MW50MW,允允允允许许许许DEHDEHDEHDEH切切切切换换换换至至至至MCSMCSMCSMCS控制。控制。控制。控制。 3.3.3.3.在在在在汽汽汽汽机机机机跟跟跟跟
194、踪踪踪踪方方方方式式式式下下下下,汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控根根根根据据据据经经经经过过过过速速速速率率率率限限限限制制制制后后后后的的的的主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设设设设定定定定值值值值与与与与汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力偏偏偏偏差差差差,改改改改变变变变汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽汽高高高高压压压压调调调调速速速速汽汽汽汽门门门门开开开开度度度度,维维维维持持持持汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力等于设定值。等于设定值。等于设定值。等于设定值。 4. 4. 4. 4. 协协协协调调调调方方方方式式式式下下下下,汽汽汽汽机机机机主主主主控控控
195、控根根根根据据据据经经经经过过过过汽汽汽汽机机机机高高高高压压压压调调调调速速速速汽汽汽汽门门门门开开开开度度度度偏偏偏偏差差差差积积积积分分分分修修修修正正正正和和和和速速速速率率率率限限限限制制制制后后后后的的的的主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设设设设定定定定值值值值与与与与汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力偏偏偏偏差差差差、机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷与与与与发发发发电电电电机机机机实实实实际际际际功功功功率率率率偏偏偏偏差差差差、机机机机组组组组目目目目标标标标负负负负荷荷荷荷的的的的前前前前馈馈馈馈来来来来改改改改变变变变汽汽汽汽机机机机主主主主汽
196、汽汽汽高高高高压压压压调调调调速速速速汽汽汽汽门门门门开开开开度度度度,使使使使汽汽汽汽机机机机主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力和和和和负负负负荷荷荷荷偏偏偏偏差差差差为为为为零。零。零。零。 5 5 5 5、汽机主控自动投入方法:、汽机主控自动投入方法:、汽机主控自动投入方法:、汽机主控自动投入方法: 在在在在 TMTMTMTM画画画画 面面面面 选选选选 择择择择 “1A1A1A1A”, 选选选选 中中中中 标标标标 签签签签1LACCSM/A2170 1LACCSM/A2170 1LACCSM/A2170 1LACCSM/A2170 (描描描描画画画画:TURB TURB TURB TU
197、RB MASTE MASTE MASTE MASTE STATIONSTATIONSTATIONSTATION汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控控控控控制制制制站站站站) ) ) ) 操操操操作作作作面面面面板板板板,检检检检查查查查无无无无 “强强强强制制制制手手手手动动动动信信信信号号号号”,在在在在操操操操作作作作键键键键盘盘盘盘按按按按“AUTOAUTOAUTOAUTO”,自自自自动动动动即即即即可可可可投投投投入入入入。通通通通过过过过改改改改变变变变主主主主汽汽汽汽压压压压力力力力设定值,控制汽机高压调速汽门开度。设定值,控制汽机高压调速汽门开度。设定值,控制汽机高压调速汽门开度。设
198、定值,控制汽机高压调速汽门开度。 汽机主指令汽机主指令汽机主指令汽机主指令 四、机组运行方式的判断四、机组运行方式的判断四、机组运行方式的判断四、机组运行方式的判断 1.1.1.1.锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控、汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控都都都都在在在在自自自自动动动动,即即即即机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷协协协协调调调调方方方方式式式式控控控控制制制制投投投投入入入入。这这这这种种种种运运运运行行行行方方方方式式式式下下下下需需需需设设设设定定定定以以以以下下下下参参参参数数数数,以以以以适适适适应应应应机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷要要要要求求求求:机机机机组组组组负负负负
199、荷荷荷荷,机机机机组组组组负负负负荷荷荷荷上上上上、下下下下限限限限,负负负负荷荷荷荷变变变变化化化化率率率率,汽汽汽汽机机机机滑滑滑滑压压压压或或或或定定定定压压压压运运运运行行行行,一一一一次次次次调调调调频频频频投投投投入入入入或或或或退出。退出。退出。退出。 2.2.2.2.锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控在在在在自自自自动动动动,汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控在在在在手手手手动动动动,即即即即机机机机组组组组锅炉跟踪方式投入锅炉跟踪方式投入锅炉跟踪方式投入锅炉跟踪方式投入 3.3.3.3.汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控在在在在自自自自动动动动,锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控在在
200、在在手手手手动动动动,即即即即机机机机组组组组汽机跟踪方式投入汽机跟踪方式投入汽机跟踪方式投入汽机跟踪方式投入 4.4.4.4.锅锅锅锅炉炉炉炉主主主主控控控控、汽汽汽汽机机机机主主主主控控控控都都都都不不不不在在在在自自自自动动动动,即即即即机机机机组组组组控控控控制制制制方式为手动。方式为手动。方式为手动。方式为手动。 06 RUNBACK 五、五、RUNUP/DOWN RUNUP/DOWN 1. 1. 在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给在协调的控制方式下,燃料量大于目标值、给水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值、总风量大水流量大于目标值、炉膛压力小于目标值、总风量大于目标值时,机组
201、负荷迫升动作于目标值时,机组负荷迫升动作RURU)。燃料量小于)。燃料量小于目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、目标值、给水流量小于目标值、炉膛压力大于目标值、总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作总风量小于目标值时,机组负荷迫降动作(RD)(RD)。 2. 2. 机组负荷迫升动作机组负荷迫升动作RURU),在负荷变化),在负荷变化率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号率限制下机组目标负荷逐渐升高到机组负荷迫升信号消失,机组负荷目标值保持当前负荷。消失,机组负荷目标值保持当前负荷。 3. 3. 机组负荷迫降动作机组负荷迫降动作(RD)(RD),在负荷变化率,在负荷变化率限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消限制下机组目标负荷逐渐降低到机组负荷迫升信号消失,机组负荷目标值保持当前负荷。失,机组负荷目标值保持当前负荷。 RUNUP/DOWNRUNUP/DOWN