直流炉水系统模拟量控制设计与优化

直流炉水系统模拟量控制设计与优化

(大唐滨州发电有限公司山东滨州256600)

摘要:大容量机组模拟量控制系统作为火电厂非常关键的构成单元,其设计及内部优化工作也很重要。文章对主要针对锅炉侧模拟量控制及协调分系统进行展示,主要对给水控制、过热、再热温控制进行了控制系统的设计优化。

关键词:机组;控制系统;优化

直流炉给水调节单元通常以中间点焓值为前提,整体流量通过温度校验后的主流量外加一级二级减温水流量算出来的。若燃水比例不合适,可能给整个厂房造成安全问题,主汽温度的调节要保证喷水设备有一定的调整余地,否则不仅会导致作业效果差,还可能导致主调节器不稳定,严重的导致综合单元波动。故而,通常制定给水方案时,第一要对燃水比进行大致设定,然后辅以焓值校验作为精调方式。现在,常用的给水调节方式即用微过热蒸汽焓值去判断燃水比,该机组选取次级过热器出口处焓值;同时,因为机组的30%-70%载荷选取滑压作业,温度无法确切代表热能,而焓值是压力与温度的函数可以全面表征锅炉净热量,所以滑压操作时务必注意焓值调节。汽水分离装置出口处蒸汽焓值计算:中间位置焓值通过主控命令函数计算,同时要注意考虑到偏差,从而方便之后改动。同时,以后汽水分离装置压力校验后经次级过热器出口的饱和温度为准核算获取微过热蒸汽焓值,该值能用于校验给水焓初始值,预先了解燃水比是否有波动,然后细调给水,这样可给喷水留出充足的调整余地,改善作业效果。正式开始运行时,控制电动给水泵的阀门来改变流量,在此期间,阀门打开大概四分之三,载荷实际值大于设定值后,陆续转换至主给水渠道,转换完毕,改变汽动给水泵转速以进一步调节进水量,此时电动水泵留作备用,勺管需打开至跟踪位置;通常用燃水比来调节多级解耦调控单元。载荷不高时,改变给水阀门开度以调整分离装置水量;其给水量初始值及省煤器入口水量的差值同步命令。若给水泵的转速调节命令和公共命令与人工指令的加和,水泵流量超过设置大小时,2台泵并联作业,若其中1台由于故障无法作业。

锅炉若载荷确定,则使用水和煤控模式,以水量调节燃料量来进行反馈,保证燃水比稳定;锅炉载荷波动时,水流量通过载荷调节,燃料量与锅炉载荷成正比。

1.1给水调节系统优化

1号机组选取以中间点焓值为基础的调节方法,首先对作业曲线展开调查与判断,若流量控制器参数设置欠规范,导致给水质量不高,所以给出了下述优化方法:

(1)调整了一些板块功能及相应参数,及时根据现场运行现状适当改变部分模块的参数初设值,以实现较好的反馈,实现快速识别现场危害,作出技术调整导向。

(2)增设部件,若次级过热器出口温度增加过快,可及时校准进水流量,便于机组正常作业。

1.2给水调节系统优化操作

首先核查PID等的相关参数、优化部分条件,接着将调控系统设置为自动,展开机组载荷命令定量干扰实验。譬如,可考虑将载荷命令初始值降低50MW,跟踪这种情况下水量调节曲线波动趋势,结合这一变化适当地改变控制器设定值。重复以上试验几次,直至可实现不错的调控效果,从而将焓值调整到较为合理的范围。

2过热、再热蒸汽温度调节系统

该机组温度调节选取次级洒水降温以调节蒸汽温度。由于过热气温调节系统两侧相称,所以此处只展示一侧。

2.1过热汽温调节系统

该机组一侧一级过热汽温调节,其中喷水装置串联,可展开粗略调节。一级降温系统过热器出口温度通过载荷命令进行设定,其偏差值作为主控制器PID调整依据。主控制器PID输出值和降温调节装置出口气温的差值用作调节依据,副控制器PID输出通过M/A进而发出命令,通过上述整个流程将主气温度保持在适当区间内。次级喷水是串联的,作为精密调节手段,同一级类似,其过热器出口端温差值是展开主控制器PID计算的参考,其他操作同上。

2.2再热汽温调节系统

该机组一侧再热汽温调节思路,其出口及再热器出口温差可展开PID计算。主PID输出结果和一侧喷水降温装置的温差算作偏差运算,副PID输出量同样由M/A站末端输出的降温阀门明亮为准。

2.3汽温调节系统改进优化实施细则

该机组选取串联方式调节过热汽温系统,结合当时曲线调研及控制方法的构建,逐步找到调节方案中欠规范与合理的地方必须提出整改:

(1)2套过热汽温调节、再热汽温调节系统,主增加其载荷抗性,同时进行积分。

(2)机组两侧过热器气温呈相位补偿机制,由于气温调节对象有一定延迟性,如此进行设计相当于添加了微分,能明显改善这种情况。

(3)两侧过热汽温次级喷水调节系统,新设外部微分单元,不采取PID内分,为方便今后调试,实现对过热器出口温度的及时反馈,强化整个机组的载荷调控能力。

2.4汽温调节系统改善方案

针对调节单元在不同载荷情况下作业时的降温阀门初始值进行干扰试验,拿75%的机组载荷来说,展开干扰试验,前期先判断整体思路,核查系统各方面参数,然后降温阀门降低10%,若系统运行平稳,再降低10%,陆续展开干扰试验,保存曲线,观察其趋势。不断进行定值干扰,直至获得较为理想的调节质量。

3结论

以某电厂1号机组锅炉侧模拟量子调节系统的调控思路展开探究,其系统涉及给水控制,过热再热温度调节等。结合这些不同模拟量的分系统在实际作业过程中产生的故障及问题,加以汇总整理,并对这些调控思路展开实际调试,结合现场厂房的实际作业状况,适当调增控制的部分参数,然后结合锅炉的模拟量调节系统加以修饰与进一步优化,而且针对控制系统某些优化思路做了认真推介,其改善优化后的思路也要付诸于同步进行的相关强化试验,不断重复调节系统整体作业数据,得到较好的调节效果。

参考文献:

[1]王建国.225MW直流炉供热机组模拟量控制系统工程实践与优化[D].华北电力大学(保定)华北电力大学,2009.

[2]韩忠旭,潘钢,邱忠昌,等.直流炉机组给水控制系统的设计与应用[J].中国电机工程学报,2010,30(2):7-16.

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