2022年火力发电厂主要控制工艺逻辑.pdf
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火力发电厂主要控制工艺逻辑1、1 火电厂控制工 艺1、1、1 机组指令机 组指令就就是对 机组下达的 负荷指令 , 机 组指令回路接收电网中 调 AGC指令与本机运行人 员的指令 负荷指令下达至汽机主控回路与锅炉主控回路 , 通过锅 炉风粉控制与汽机DEH 控制 实现 系统对负 荷指令的响 应, 见图 1机组指令接收AGC信号的先决条件就是机组处 于 协调 控制模式 , 就就是 说汽机控制在自 动 状态, 锅炉控制也在自动状 态 在这种 情况下 , 电网中 调会根据 电网频率的 变 化, 计算频率 差, 折合成 负 荷指令下达 给发电 机组发电 机组 根据 AGC 信号 , 通过协调 控制系 统 增加或减少机 组出力 , 稳定电网的 频 率当 AGC 投入条件不成立的情况下, 一般采用 锅炉跟随汽机的控制方式, 即汽机控制功率, 锅炉控制 压力 在这种 情况下 , 机组发电 功率由本机运行人员设 定, 而锅炉则自动调 整 出力, 维持机前 设定压力的 稳 定, 保证 汽机与 锅炉之 间 的能量平衡当汽机主控无法投入自动, 同时锅 炉主控也无法投入自动的情况下 , 机组处 于 BASE运行方式 ( 手动方式 ) 。
此 时, DEH系统根据主汽 压力来 调整综 合阀位 , 使汽机与 锅炉保持能量平衡 , 机组指令跟随 综 合阀位对应 的机 组功率机 组 BASE 方式运行通常就是机组 运行 的过渡阶 段当发电 机组的重要 辅机 ( 送风机、 引风机等 ) 出现故障 , 只能运行两台设备 中的一台 时, 不能提供充足的出力, 发电 机组也就无法在 额定出力下正常工作这时 , 机组控制以RB( RUNBACK : 快速返回 ) 方式运行 , 通常机 组负 荷会降低一半此时的机 组指令同机 组1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑BASE 方式运行 时相似 ,处于跟随模式即主汽压力不断下降 ,汽机 进汽调节阀 逐渐关 小,机组负 荷指令 则根据 综合阀位的大小跟随相应值 机组指令控制就是机组 控制系 统的顶层 控制 , 也就是 协调 控制的 顶层 控制 , 伴随着机 组运行工况的 变化, 指令控制会 选择 相应控制策略 , 保持机 组出力与 电网需求的平衡与汽机与锅炉的能量平衡。
图 1 指令控制SAMA图1、1、2 协调控制系 统协调 控制系 统就就是汽机与锅炉协调 控制系 统, 通常存在三 种协调 控制方式 : 机炉 协调 控制方式、 锅炉跟随方式、汽机跟随方式,见图2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑图 2 协调 控制系 统 SAMA 图在汽机主控在自动态 , 且锅炉主控在自 动态时 , 机组控制 处于机炉 协调 控制模式在机炉协调 控制方式下 , 汽机与 锅炉并行操作 , 锅炉控制机前 压力, 汽轮机控制功率 , 两者互相影响 负荷变化过程先于 锅炉指令信号 , 同时压 力变化修正 调节阀 位置当汽机主控在手动态 , 且锅炉主控在自 动态时 , 机 组控制 处于锅炉跟随模式在锅炉跟随控制方式下 , 锅炉控制机前主汽压力, 汽机 调门 采用手 动调节 的方式来 获得期望的功率3精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑控制 过程为, 主汽压力设定值与机前 压力相比 较, 其偏差 经过发电 机信号前 馈与修正后 产生锅炉指令信号去风与燃料回路。
同时, 运转员 通过设 定调节阀 位置来建立 负 荷指令当锅炉主控在手 动, 且汽机主控在自动时 , 机组控制 处于汽机跟随模式在汽机跟随控制模式下 , 汽轮机控制机前蒸汽压力, 通过调节锅 炉的燃 烧率来 获得期望的 负荷运 转员 手 动设 置燃料与 风量值, 燃料与 风量的 变化会 带来锅炉能量水平的变化, 从而改 变机前 压力的变化1、1、3 定压滑压选择机前 压力就是 单元制机 组负 荷控制一个十分重要的参数, 定压 与滑 压选择 指在机 组正常运行时 , 机前 压力就是保持一个定值还 就是 维持某一个函数关系机前 压力设定值应该 等于某个目标值还 就是按照某个函数关系跟踪 负荷指令 , 则就是由定 压滑压选择 控制策略来 实现 , 见图 3PT偏置设定值FW1IAFW2PDFFDFRBIDFAPHUDF(x)TIT滑压设定值PTTTrackTTA IA II APSI压力速率限制定压设定值压力实际设 定值图 3 定压滑压选择单元机 组按照定 压方式运行 时, 机前 压力保持不 变, 机组功率与 调节阀 的开 度保持一一对应关 系 单元机 组滑压运行 时, 汽机 调节阀 的开度维持不 变 一般 为全开位置 , 机组功率与机前 压力保持一一 对应关 系。
定压可以在机 组任意控制模式下选择 , 而滑 压需要在 锅炉跟随控制模式并且机组负 荷较大的情况下 进行在机炉 协调 模式下 , 如果出 现 RB, 则控制方式 变为锅 炉跟随 , 机前 压力维持动作前压力一段 时间 , 然后按照一定的速率滑压下降4精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑1、2 汽机控制工 艺2、2、1 汽机控制汽机控制就就是汽轮机 调节阀 控制 , 汽机控制的 执行部分就就是数字电液调节 系统 DEH 汽机控制在不同的控制方式下, 将汽机指令送达DEH系 统, DEH系统根据汽机指令作出相 应的动作, 驱动调节阀动作, 完成 对负荷或 压力的控制 , 见图4汽机指令TDTFCCS遥控DEH 反馈 信号100%TTT0%IIH/LA至 DEH图 4 汽机控制SAMA图相对于 锅炉控制 , 汽机控制要 简单 一些 , 主要DEH控制 DEH系 统控制根据指令调节调节阀 的 开度 , 完成 对转 速与 负荷的控制。
给水控制在 设备 属于汽机 侧 , 但就是在自 动状 态下 接收的锅 炉指令 给水控制主要 对 两台汽 动给 水泵与一台 电动给 水 泵的控制在机组 启动阶段与低 负荷阶段, 由 30%负荷的 电动给 水泵供水 , 采用 单冲量水位控制方式在负荷较高 阶段与额定 负荷运行 时, 有两台50%负荷的启 动给 水泵供水 , 采用三冲量的水位控制模式2、2、2 给水控制 ( 汽泵)汽动给水泵就是机 组正常运行 时的全部 给水来源 , 采用三冲量的水位控制策略, 见图 5汽包水位被控对象的 扰动有四个来源 , 给水量的 扰动为 内部 扰动 , 其余如蒸汽 负 荷的 扰动、燃料量的 扰动 以及汽包 压力的 扰动 等为外部 扰动 其中 给水扰动 、汽机 负荷扰动 与锅炉热负 荷扰动影响比 较大由于蒸汽流量与燃料量的变化就是 经常产生的外部 扰动 , 并且就是 产生 虚假水位 的根源,所以在 给水控制系 统里常常引入蒸汽流量、燃料量信号作为前馈信号 , 以改善外部 扰动时 的控制品 质如上 图所示 , 三冲量的 调节 回路中主要包含有主调节 器 TPI及付 调节 器 TPI , 付调节 器一般用比例规律的。
主 调节 器接受水位信号作为主控信号去控制副调节 器副 调节 器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑除接受主 调节 器信号外 , 还接受 给水量反 馈信号与蒸汽流量信号, 组成一个三冲量的串级控 制系统, 其中副 调节 器的作用主要就是通过内回路 进行蒸汽流量与给水流量的比 值调节 , 并快 速消除来自 给水侧的扰动 而主 调节 器主要就是通过副调节 器 对水位 进行校正 , 使水位保持在给定值当负荷变化而出 现“ 虚假水位 ” 时, 由于采用了蒸汽流量信号, 就有一个使 给水量与 负荷同方向 变化的信号 , 从而减少了由于“ 虚假水位 ” 现象而使 给水量向与 负荷相反方向 变化的趋势 , 从而改 变蒸汽负荷扰动下的水位控制质量汽动给 水泵控制分成遥控与本地自动两种控制方式遥控时接收 锅炉指令 , 自动维 持水位稳定; 本地自 动时 , 根据操作 员的指令 设定水位 维持水位在 设定值 图 5 给水控制 汽 泵1、2、3 给水调节阀 控制给水调节阀 就是低 负荷阶段电动给 水泵供水 时维 持水位 稳定的控制手段, 见图 6。
在机 组启动初期 , 主给水门关闭 , 电动给 水泵定速运行 , 通过控制 给水调节阀 的开度,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑调节给 水流量 , 达到控制水位的目的此时, 水位控制器 对设 定 值与水位 值的偏差 进行运算 , 生成自动 控制指令去控制给水调节阀 的 开度, 改变给 水流量 , 使水位跟踪 设定值, 进行单冲量的水位 调节当机 组 运行在高 负 荷状 态, 锅 炉供水由两台启动给 水泵 供 应, 水位控制就是三冲量控制方式如果此 时有一台启 动给 水 泵跳闸, 则会联锁 启动电动给 水泵, 保持水位的三冲量控制方式不变, 此 时串级控制器1 计算水位 实际值 与水位 设 定值之间的偏差 , 然后与主蒸汽流量相加输 出至串 级控制器2串级控制器2 计算控制器1 与凝 结水流量的偏差, 计算相 应阀 位指令给 水调节阀 接收 阀位指令 , 作出相 应的开关动 作, 调节给 水流量 , 从而达到控制水位的目的。
图 6 给水调节阀 控制SAMA图7精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 火力发电厂主要控制工艺逻辑1、2、4 给水控制 ( 电泵)电动给 水泵就是机 组启动与低 负荷阶段锅炉供水 设备 , 控制策略 , 见图7在机 组 启动初期 , 电动给 水泵定速运行 , 通过 控制 给水 调节阀 的开度 , 调节给 水流量 , 达到控制水位的目的 随着 负荷的 开高, 要求的 给水量增加 , 该启动控制 阀逐 渐开 大, 到了一定 开度以后 ,调节 性能 变差 , 当发现 控制 阀 已无法再 对给 水进 行调节时 , 手动 升高 电泵转速, 提高 给水母管 压力, 增加 给水, 此时, 启动控制 阀仍然可以自 动 地将水位 维持在 设定值上随着 负荷继续 升高 , 给水压力已升得 较高, 给水调节阀 承受的 节流压差也越来越大, 当 给水调节阀门开 到 90以后 , 将电动给 水 泵转 速控制投自 动 给水控制由 给水调节阀节 流调节 方式 变成了 给水泵转 速调节方式。
当启 动给水泵跳闸时 , 电动给 水泵联锁 启动,三冲量方式 调节 水位图 7 给水控制 电泵8精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第。
