二次再热超超临界机组动态特性分析及控制策略验证

为了二次再热超超临界机组控制策略的制定和实际机组调试运行提供参考数据和预测,以莱芜1000MW二次再热超超临界机组为研究对象,采用工业过程软件apros作为仿真支撑平台开发工程分析模型,对动态特性进行试验分析并验证其主要控制策略。结果显示:二次再热超超临界机组风、煤、给水阶跃扰动,主要参数变化趋势与一次再热超超临界机组基本相同,但二次再热汽温惯性加大致控制难度增加。二次再热超超临界机组控制的关键仍然是控制煤水比和风煤比,过热汽温采取煤水比控制+二级喷水减温方式,一、二次再热汽温采取烟气再循环++烟气挡板+再热器事故喷水减温方式;在2%变负荷率以下均可以控制在合理范围内,从而满足机组安全、稳定、高效运行的需要。     

二次再热机组再热汽温控制方案研究

再热汽温是锅炉安全、经济运行的重要参数之一,而二次再热机组锅炉增加了一级二次再热循环,再热汽温的调节更加复杂。简单比较了几种不同的二次再热机组再热汽温控制方案,并以某超超临界二次再热机组为例介绍了尾部三烟道平行烟气挡板调节为主、引射烟气再循环调节为备用、并辅以事故喷水的再热汽温控制方案,以期对后续同炉型二次再热机组的再热汽温控制设计起到示范作用。     

超超临界二次再热机组再热蒸汽温度模型辨识

二次再热机组锅炉再热蒸汽温度(再热汽温)动态特性与一次再热机组差异较大。本文基于由仿真支撑软件APROS和虚拟控制器VDCS搭建的超临界1 000 MW二次再热机组仿真平台,结合差分进化算法和广义损失函数,编制再热汽温模型辨识程序,对再热汽温系统进行扰动试验,得到100%和75%额定工况下烟气调节挡板开度、烟气再循环挡板开度以及再热器喷水阀开度扰动下的再热汽温传递函数模型。仿真结果表明,该再热汽温模型辨识精度高,且传递函数模型能很好地解释再热汽温在各扰动下的动态特性。     

超超临界二次再热机组再热汽温调节方案应用分析

二次再热机组相对一次再热机组的热力系统具有更加复杂的结构,且国内二次再热技术的应用刚刚起步,缺乏建设与运行经验,从而导致新建二次再热机组难以确定调节方案。对国内新投产华能安源660 MW、国电泰州1 000 MW超超临界二次再热机组再热汽温的调温原理、控制方案以及投运效果进行了详细的总结分析。分别给出了这2种典型调节方案的优势与缺陷,并基于此给出了改进建议,为二次再热机组再热汽温调节方案的选取与改进提供参考。     

基于信号软测量的再热蒸汽温度控制研究

火电机组再热蒸汽温度系统是一个大迟延、大惯性系统,在不同负荷工况下表现出不同动态特性,许多电厂面临着再热汽温自动控制投入困难的问题。再热汽温控制对火电机组具有非常重要的意义,再热汽温过高使金属材料蠕变加快,影响使用寿命,甚至引起锅炉爆管等恶性事故;再热汽温过低使机组热效率降低,还会造成汽轮机末级叶片侵蚀加剧。为此,研究一种基于信号软测量和系统动态特性补偿的再热汽温自动控制策略,基于能量守恒原理计算再热减温器后温度,解决了目前再热减温器后无有效温度测点的问题;通过试验方法对再热器和再热减温器进行建模,采用系统动态特性补偿策略将再热汽温模型等效为较小的滞后和惯性系统;通过阀门线性化处理,有效解决执行机构非线性问题。基于以上方法对某电厂2台机组再热汽温自动控制进行优化,取得了较好效果,可为同类型火电机组再热汽温控制提供参考。     

二次再热塔式炉再热蒸汽调温方案设计研究

针对国电宿迁电厂二次再热塔式锅炉特点,研究660 MW超超临界二次再热塔式锅炉的再热器调温方式。通过分析二次再热锅炉再热器温度调节的难点,优化二次再热锅炉的结构及受热面设计,同时结合宿迁工程具有宽泛抽汽供热的需求,分析供热对再热器调温的影响。参考并对比国电泰州电厂二次再热锅炉的设计,提出适合工程实际的再热器调温方式。宿迁电厂在75%THA负荷以上运行时,通过燃烧器摆动及调节烟气挡板,再热蒸汽可达到额定汽温。在50%THA～75%THA负荷运行时,辅助以烟气再循环的调温方式以保证再热汽温达到额定值。烟气再循环采用抽取锅炉省煤器后的烟气。再热器调温方案的设计为同类型的二次再热机组提供参考和借鉴。     

1 000 MW二次再热示范机组降压冲管研究

二次再热是超超临界燃煤发电机组研发的关键技术。根据国电泰州电厂1 000 MW二次再热示范机组特点,提出了采用过热器、一次再热器和二次再热器分别吹扫的2阶段分段降压冲管方法。针对该冲管方案进行了冲管系统工艺设计及主要参数选定,结合实际冲管中锅炉运行状态分析了冲管过程中各主要参数特性,并详细阐述该冲管方式下锅炉运行参数的合理控制及相关注意事项,为该类型锅炉降压冲管提供了很好的借鉴和指导作用。     

基于自适应Smith预估算法的再热蒸汽温度控制策略

华电宿州电厂超临界600 MW机组再热蒸汽温度主要由再热烟气调节挡板进行控制,在低温再热器出口管道上设置再热器微量喷水减温器,以防止再热蒸汽超温.由于再热蒸汽温度被控对象具有大滞后、大惯性的特点,且与锅炉燃烧率相耦合,原再热蒸汽温度控制策略不能适应机组变负荷、吹灰等扰动工况,再热烟气调节挡板震荡过调使机组主要参数波动.为此,采用自适应Smith预估算法补偿技术等,对原控制策略进行了优化,使得在机组变负荷过程中再热蒸汽温度偏差小于±10℃,机组稳态时再热蒸汽温度偏差小于±5 ℃,显著提高了机组再热蒸汽温度控制品质和抗干扰能力.     

一种超(超)临界二次再热机组汽温控制方案

超(超)临界二次再热燃煤发电机组锅炉汽温控制的品质,直接影响机组热效率及机组的安全稳定运行。本文结合某1000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组工程,介绍了机组工艺系统概况。根据锅炉汽水系统的工艺配置情况,分析了主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽温度的控制方式和控制要求,并重点介绍了一种超(超)临界机组直流锅炉基于过程物理机理的过热汽温控制策略设计方案。该方案结构简单,实现方便,可以尝试在二次再热机组主汽温控制中进行应用。     

深度调峰下超超临界机组再热汽温控制优化

火电厂在深度调峰过程中存在再热器出口汽温大延迟、大惯性和非线性等特点,使控制效果变差或难以投自动,提出一种基于模糊切换的仿人智能控制算法,对再热汽温控制系统进行优化,并利用粒子群算法结合控制经验对参数进行选择,仿真结果表明该方法增强了再热汽温控制系统的鲁棒性。在某1 000MW超超临界机组的实际投运中取得较好的控制效果,有效提高了机组的经济性和安全性。     

百万千瓦机组一次风机RB过程汽温控制策略研究

为减少一次风机故障减负荷(runback,RB)过程中蒸汽温度的波动范围,针对百万千万超超临界机组,对影响超超临界机组RB过程汽温波动的主要因素进行了研究,分析了燃水比、过剩空气系数等影响汽温波动的因素,阐述了机组正常运行时燃料、给水、总风量的调节控制关系,提出了RB过程中的燃料量、给水流量和总风量的控制关系及有效的RB过程汽温控制策略,给出了一次风机RB过程主汽温度、再热汽温度、机组负荷、主汽压力等机组参数的变化结果。大唐潮州电厂4号机组应用及试验结果表明,本文提出的RB控制策略对过热汽温、汽压等参数控制效果良好,对同类机组RB过程的实施具有重要的参考价值。     

600MW超临界机组汽温控制策略研究

针对某600 MW超临界直流锅炉机组,设计了机组的主汽温和再热汽温控制策略。主汽温采用二级喷水减温控制,同时设计了双回路和串级控制策略;再热汽温主要采用烟气挡板调节,辅助采用喷水减温控制。运行实践表明,机组运行稳定,主汽温和再热汽温控制策略有效。     

1 000 MW 超超临界机组管道吊装工艺

1 000 MW超超临界机组的工质流量大、温度高、压力大,其管道采用新型钢种,管道更长、更重,增加了管道吊装施工难度。文章介绍了宁海二期1 000 MW超超临界机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、冷段管道和高压给水管道的吊装施工工艺,可为超超临界机组安装工程提供参考。     

外高桥1000MW超超临界机组闭环控制系统设计

外高桥1000MW超超临界机组是被控特性复杂多变且多变量相关的对象,协调控制系统采用负荷指令的静、动态前馈和汽轮机与锅炉间的解耦回路来保证控制品质;由于该机组锅炉为直流炉,燃水比既与负荷控制相关又与汽温控制密不可分,燃烧和给水控制系统采用以负荷指令为基础的比值控制加二者的解耦回路以基本保证燃水比;过热汽温控制采用以焓值调节器的指令修正给水流量指令来精确保证燃水比为主要手段,以喷水减温为辅助手段;Smith预估器被应用于过热、再热器喷水控制回路中,以解决汽温这种大迟延、大惯性对象的控制难题。     

1000MW 机组主、再热蒸汽温度波动原因分析及其优化方案

潮州电厂3号、4号1 000 Mw 超超临界燃煤机组在运行过程中多次出现主蒸汽温度、再热蒸汽温度大幅度波动且偏离设定值的问题.为此,对机组主蒸汽温度、再热汽蒸温度波动较大的原因进行分析并提出详细的优化方案.分析结果认为中间点温度波动大、给水调节策略存在问题是主蒸汽温度波动大的主要原因;减温水调节阀投入自动时超调量大,烟...     

大型火电机组再热汽温控制策略和逻辑分析

介绍了岱海发电有限责任公司2台600MW机组再热汽温控制系统的构成和功能,分析了控制策略和逻辑构成.实践表明,再热汽温控制质量良好,满足电厂要求.     

超超临界机组“四管”选用弯管或弯头的探讨

针对1 000MW超超临界机组主蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高温再热蒸汽管道及高压给水管道四大管道(以下简称"四管")是否采用弯管的问题,介绍了主蒸汽、低温再热蒸汽、高温再热蒸汽管道的规格和材质,定量分析了弯管、弯头阻力,比较采用弯管或弯头对电厂初投资、运行费用、管系应力等方面的影响。最后得出结论:弯管对热膨胀的补偿性差于弯头,不利于管系安全,增加管系设计困难,影响配合。提出"四管"全部采用弯头的建议。     

超超临界机组主蒸汽温度协调控制

根据超超临界机组主汽温度控制的特点,介绍了660MW超超临界直流锅炉主汽温度协调控制方式,通过负荷扰动试验,验证了煤水比控制与喷水减温调节之间的协调关系,为同类型机组系统的设计、调试提供了借鉴。