600MW空冷火电厂控制逻辑设计说明解析.docx

一.模拟量控制系统（ MCS）1 机炉协调控制系统机炉协调系统共分机组功率设定值计算系统、主汽压力设定值计算系统、锅 炉主 控系统、汽机主控系统基于机组发电功率的要求，机炉协调系统通过调节锅炉和汽机各相关子系统 的设 定值，指挥锅炉和汽机的相关子控制系统的出力，响应电网调度对机组发电 功率的要 求，同时保证机组本地参数运行的安全稳定性协调控制系统分锅炉主控和汽机主控， 其中锅炉主控的控制输出指令是炉侧给水控制、燃料控制、送风 控制等系统设定值的 主要生成部分按照锅炉主控和汽机主控的手自动状态，协 调控制系统可分为锅炉主 控和汽机主控全为自动的协调 CC 方式，锅炉主控自动 汽机主控手动的BF方式，锅炉主控手动汽机主控自动的TF方式，以及锅炉主控和汽 机主控全为手动的 BASE 方式1.1 机组功率设定值生成系统功率设定值生成系统主要完成功率目标值的设定、限幅、限速三项主要功能， 详 述如下功率目标值的设定目标设定值的生成有自动、手动、跟随三种方式在自■动 方式下，机组功率设定值生成系统接受电网调度来的发电指令作为功率目标值， 经过 一系列处理后，生成机组功率设定值；在手动方式下，则由运行人员设定机 组功率目 标值；当功率回路不在自动方式时，功率设定值生成系统处于跟踪方式， 此时功率目 标值跟随机组功率。

功率目标值的限幅功率给定值的限速主汽压力设定值计算系统 在滑压下，主汽压力设定值计算系统据机组负荷计算出主汽压力目标值；在 定压 下，由运行人员手动设定目标值锅炉主控和汽机主控都在手动方式下，主 汽压力目 标值跟踪实际主汽压力主汽压力目标值经过速率限制后生成为主汽压力设定值速率限制的设定由 运行 人员手动设定当主汽压力较设定值过高时，上升压力速率置闭锁，当主汽压力较设定值过 低时， 下降速率降置闭锁当 RB 时，主汽压力设定值按某一预先组态速率下降到目标压力设定值1.2 炉主控锅炉主控的控制输出用来生产炉侧给水、燃料、送风等系统的控制设定值， 以协 调炉侧各主辅系统的出力，满足汽机侧对锅炉蒸汽能量的要求炉主控的自动回路有两路，CC方式下的自动回路和BF方式下的自动回路在 CC方式下，闭环PID用来直接控制锅炉主蒸汽压力，前馈信号为一次调频折 算来的 功率指令分量，以及机组功率设定值BF方式下的PID用来直接控制锅炉1/ 144主蒸汽压力，前馈信号为能量平衡信号（主汽压力设定 X —级压力 /主汽压力） 锅炉主控退出自动方式的条件如下：锅炉燃水比控制手动一次风机全手动给水控制手动中间点温度控制手动燃料主控手动 主汽压力信号故障 主汽压力偏差大 RB 动作当 RB 动作时，锅炉主控跟踪经过速率限制的 RB 目标值。

当燃料主控手动 时， 锅炉主控跟踪锅炉实际总燃料量1.3 机主控汽机主控用来生成DEH汽机高调门的阀门位置综合指令，通过调节汽机DEH高 调门来控制机组发电功率或主蒸汽压力 汽机主控的自动回路有两路， CC 方式 下的 功率控制回路和TF方式下的主蒸汽压力控制回路在CC方式下，由闭环调节器PI直接控制机组功率，不设计前馈控制信号，功率 设定值由三部分组成，如下三阶惯性时延处理的 ULD 指令一次调频功率指令分量（以主蒸汽压力设定修正） 锅炉主控压力偏差折算来的拉回回路在 TF 方式下，闭环调节器 PI 直接控制锅炉主蒸汽压力，不设计前馈控制汽机主控退出自动方式的条件如下：DEH 不在远控CCS 方式下，机组功率信号故障或机组功率偏差大TF 方式下，主汽压力信号故障或主汽压力偏差大当DEH不在远控方式时，汽机主控跟踪DEH高调门参考指令2机组协调控制系统其它功能2.1 负荷禁增当下面情况发生时，负荷禁增功能起作用当负荷禁增功能起作用时，机组 功率 设定值中速率限制中的上升速率被置为零，禁止机组功率设定值增加主汽压力负偏差大机组负荷负偏差大炉膛压力负偏差大总风量负偏差大 给水流量负偏差大汽机指令正偏差大磨总一次风量负偏差大 锅炉水冷壁超温报警（现场情况再定）2.2 负荷禁减当下面情况发生时，负荷禁减功能起作用。

当负荷禁减功能起作用时，机组 功率 设定值中速率限制中的下升速率被置为零，禁止机组功率设定值减少主汽压力正偏差大机组负荷正偏差大炉膛压力正偏差大 总风量正偏差大 给水流量正偏差大 磨总一次风量正偏差大2.3 —次调频功能 当电网周波偏离设定值的幅度超过规定死区后，一次调频功能开始起作用， 如果 电网周波高，一次调频则快速减小机组负荷；反之则快速增大机组负荷一 次调频功 能起作用时，在DEH、锅炉主控、汽机主控三部分同时起作用，详述如 下，DEH控制部分直接按一次调频功能计算出的快速增减负荷幅度开或关汽机高调门 锅炉主控据一次调频指令分量，折算出锅炉补偿输入指令，直接补偿锅炉的能 量输入汽机主控据一次调频指令分量，叠加于机组功率设定值之上，防止机组功率设定值 对DEH 一次调频前馈作用的回调当一次调频信号故障时，组态逻辑自动退出一次调频功能DEH 送的功率指令信号故障，切除协调2.4 RB 功能手动投入RB按钮，机组负荷大于一定值（预设300MW），空预器、一次风机、 引风机、送风机、汽动给水泵、磨煤机、脱硫 RB（50% ）两台中的一台停止 运行， 发生RBRB动作后，汽机主控、锅炉主控、FSSS、以及剩余辅机的自动调节回路 都按一定的控制方式动作，按照一定的下降速率，快速降低机组的实 发功率，将机组 功率控制在剩余辅机最大可能出力以内的 RB 目标负荷下。

各控制回路的 RB 动作情况详述如下，汽机主控，强置自动控制方式 锅炉主控，强置为手动控制方式，按和相应跳闸辅机对应的 RB 速率，将锅炉 主控降至和相应跳闸辅机对应的 RB 目标值3/ 144 FSSS,将超过相应跳闸辅机RB对应台数的多余在运磨煤机（切除磨煤机至保 留3 台磨煤机运行，按A-D-E的顺序），按一定的时间间隔（5s）依次跳停对于如 送风机RB、引风机RB、一次风机RB、空预器RB，给水泵RB,剩余 辅机的控制 系统自动增大出力至某一定值当燃料指令大于机组最大出力一定值时，触发磨RB,锅炉主控切手动，汽机主控强 投自动3 锅炉燃料控制系统锅炉燃料控制系统主要包括， 燃料主控系统、磨容量风控制系统、磨风粉温度控 制系 统、磨料位控制系统3.1 燃料主控系统控制目的：燃料主控根锅炉主控指令，满足机组对锅炉输入燃料量（磨煤机总容 量风 流量）的需要控制算法：单回路 PID锅炉主控和机组负荷指令的微分折算出锅炉燃料量主指令， 然后经过给水流量指 令的上下限幅，总风量的上限限幅，最终形成锅炉燃料量总指令锅炉燃料量总指令 减去 燃油流量，结果再经过煤质校正的补偿处理，最终得到锅炉容量风流量设定值（双 进双出 钢球磨系统的燃料量指令）。

容量风流量设定值和容量风流量比较， 经过 PID 运算，最后得到六台双进双出钢 球 磨容量风挡板的总指令还设计了跟据自动方式运行的磨煤机台数改变燃料主控入口偏差系数的补偿回 路 当下面情况发生时，燃料控制切为手动方式所有磨煤机的容量风挡板在手动当 RB 发生时，燃料主控强投自动方式 当所有容量风挡板都在手动方式时，燃料主控跟踪磨容量风挡板指令最大值3.2 磨煤机容量风挡板控制系统控制目的：据燃料主控对磨煤机容量风挡板的指令，以及容量风挡板偏置，调节 磨煤 机容量风挡板位置，满足系统对磨煤机容量风流量的要求控制算法：开环直接计算 燃料主控输出，也即磨容量风挡板总指令，叠加上挡板偏置，结果即为容量风挡 板位 置指令每台磨左右两套容量风挡板，控制逻辑完全相同六台磨煤机的容量风挡板控制 完全 相同当磨跳闸条件发生时，容量风挡板开度指令强置为 0当燃料主控指令与各个磨的容量风挡板指令偏差大于一定值时， 容量风挡板不能 投自动3.3 磨煤机出口风粉温度控制 控制目的：由磨冷风挡板和热风挡板同时控制磨煤机出口风粉温度 控制算法：单回 路 PID 加前馈热风调门和冷风调门风别设计不同的 PID 控制回路，但控制对象都为磨出口风粉 温 度，设定值也相同。

前馈经磨容量风挡板指令折算后形成当下面情况发生时，磨热风挡板和冷风挡板同时切为手动控制方式 挡板位置指令和反 馈偏差大 磨出口风粉温度信号故障 磨跳闸信号发生当发生磨煤机跳闸指令时，磨热风挡板和冷风挡板开度指令强置为 03.4 磨煤机旁路风挡板控制系统 控制目的：据给煤机指令折算旁路风挡板指令 控制算法：开环直接计算给煤机指令折算出旁路风挡板指令， 运行人员对该指令偏置干预，结果即可最终 的 旁路风挡板位置指令当发生磨煤机跳闸指令时，磨旁路风挡板开度指令强置为 0 每台磨配置左右两套旁路风挡板，控制逻辑完全相同3.5 给煤机速度控制说明 给煤机按闭环控制方式设计，设定值为运行人员手动设定的本侧料位系统， 被控 量为压差测量的料位信号，前馈为本侧容量风流量指令当下面情况发生时，给煤机切为手动控制方式 挡板位置指令和反馈偏差大 磨出口风 粉温度信号故障 磨跳闸信号发生磨煤机跳闸时，强关给煤机输出至“ 0”4 锅炉给水控制系统4.1 控制目的根据锅炉主控指令，以及中间点温度控制系统的补偿，计算出合适的锅炉给水流 量指 令，通过调节各台给水泵的出力，满足锅炉输出能量对给水流量的需要（保证锅 炉主蒸汽 压力的运行品质）。

4.2 中间点温度控制系统控制目的：通过调节锅炉总的给水流量设定值，并进而调节锅炉给水流量，控制 锅炉 中间点温度的运行品质，达到合理控制锅炉水煤比，从而达到协助并提高过热器 喷水减温 控制品质的效果控制算法：PID中间点温度的设定由以下几条共同构成分离器出口母管压力折算出的中间点温度设定值一级两侧喷水减温和二级两侧喷水减温系统的控制温差折算值运行人员手动偏置量当下面情况发生时，中间点温度切为手动控制方式 中间点温度信号质量差锅炉湿态 给水泵控制手动（给水主控站手动）中间点温度控制系统的输出是锅炉给水流量指令的一部分， 对锅炉主控折算出的 给水流量指令进行补偿，达到合理控制锅炉水煤比的目的4.3 锅炉给水流量控制控制目的：据锅炉主控指令的折算量、机组负荷指令补偿量、中间点温度控制的 补偿 量，锅炉汽水管道超温保护补偿量，燃料量对给水流量指令的限制，以及最小给 水流量对 给水流量指令的限制，计算出锅炉给水流量设定，并通过锅炉给水流量调节 器的控制，调 节锅炉给水泵的出力，使锅炉给水流量满足锅炉输出负荷的需要 控制算法：单回路 PID当下面情况发生时，锅炉给水流量控制切为手动控制方式 锅炉总给水流量信号故障 锅炉气动给水泵全部手动当锅炉气动给水泵全部手动时，给气动水泵总指令跟踪气动给水泵指令中的最大 值。

4.4 给水泵控制锅炉给水泵总指令叠加上对应给水泵的偏置，结果即为对应汽动给水泵的转 速指 令当汽动给水泵不在遥控位置时，对应给水泵的转速指令跟踪相应的给水泵转 速反 馈，并且将给水泵控制 MA 站强置为手动方式电泵设定值手动设定）4.5 锅炉给水泵最小流量控制 锅炉给水泵最小流量控制按开环对位的控制方式设计设计一条随流量逐渐 减小 最小流量阀逐渐开大的曲线，一条随流量逐渐增大最小流量阀逐渐关小的曲 线，两曲 线之间有一死区当从关门动作向开门动作转变，或从关门动作向开门 动作转变时， 流量变化幅度须越过死区才进行下一步的动作控制逻辑示意及动 作曲线见下图当 发生下面情况时，给水泵最小流量调节阀被强置为手动方式工 作，。