本生直流炉机炉协调控制系统的设计新方法及其工程应用

直流炉的控制技术是热控领域一个重要的研究课题,与汽包炉有较大的差别,该文从直流炉非线性数学模型的结构入手,导出其线性增量型数学模型,进而采用状态空间法加以描述,建立了相应的增量式状态观测器,分别设计了新型的适用于直流炉的机炉协调控制系统、锅炉给水控制系统和过热器蒸汽温度控制系统.通过在实践中对上述控制系统的整定与优化,取得了优良的控制效果：机组在大负荷范围（80MW）和高负荷变化速率（9MW/min）的工况下减负荷时,过热器出口汽温、机前压力和有功功率等参数的调节品质满足电力系统热工自动化的行业标准.现场实时控制的应用效果展示了该项技术的先进性和实用性,同时也为超临界机组控制策略的选择提供了参考和借鉴.     

北仑1和2号600 MW单元机组协调控制系统的设计与应用

大容量单元机组机炉协调控制系统的设计与调试是一项综合性很强的技术工作,基于IFO-KΔx的状态反馈可以预测汽压的变化趋势,有效克服汽压过调或振荡现象,对锅炉汽压的稳定起到关键性作用.该文提出了"正踢"和"反踢"的设计概念,用以克服锅炉的大迟滞和大惯性,由基于IFO-KΔx的状态反馈、"正踢"和"反踢"以及PID调节器共同组成一个综合型协调控制系统,充分发挥了各自的特长.将上述方案实际推广应用于北仑1和2号600 MW单元机组的机炉协调(CCS)和自动发电控制(AGC)系统中,取得了①稳定工况下负荷控制偏差在±3 MW之内,主汽压静态偏差在±0.2 MPa;②定压段变负荷时,当负荷变化100 MW时,实际负荷变化速率>12 MW/min; ③滑压段变负荷时,主汽压偏差在±0.5 MPa,实际负荷变化速率> 9 MW/min的优良控制效果,为单元机组协调控制系统的成功应用提供了一个范例.此外,通过对北仑600 MW单元机组仿真试验曲线与现场实时趋势曲线的比较,表明文中所选用的数学模型是正确和有效的.     

600 MW超临界机组给水控制系统的设计及应用

针对哈尔滨锅炉厂引进英国三井巴布科克技术制造的600 MW超临界直流锅炉,设计了新型的全程给水控制系统。通过对上述控制系统的整定和优化,机组在大负荷范围和高负荷变化速率的工况下,中间点温度和主汽温的调节品质优良。为国内外600 MW超临界直流机组给水控制方案的设计及调试提供了参考和借鉴。     

超超临界机组二模态过热蒸汽温度控制策略研究

由于过热蒸汽温度具有非线性、大时变、大迟延等特点,传统PID串级控制在工况变化时难以取得较好的控制效果。对此,将内模控制与模糊控制相结合,并引入多模型理念,提出了基于内模原理和模糊控制的二模态控制方案,对国电布连电厂超超临界660MW机组直流锅炉过热蒸汽温度串级控制系统进行改进,将改进后的控制策略用于EDPF-NT DCS。结果表明,改进后的控制系统较传统过热蒸汽温度PID串级控制系统具有更强的负荷适应能力和鲁棒性,在机组负荷变化较大时仍具有良好的控制品质。     

超临界600MW机组给水控制策略

超临界600 MW机组的给水控制特性是一个复杂多变且多变量对象。针对直流炉给水调节既与负荷控制相关又与蒸汽温度控制相关的特点,给水控制系统采用控制燃料与给水比值的方式,进而通过二者的解耦回路来保证合适的燃水比,燃水比的稳定又确保了过热蒸汽温度和锅炉压力的基本稳定。     

600MW超临界直流炉机组协调控制策略设计特点

文章首先介绍了荆门热电厂600 MW超临界直流炉机组协调控制策略的基本特点,接着重点分析了汽机主控、锅炉主控、燃料控制和给水控制的各控制环节组成和作用。通过分析,明确了600 MW超临界直流炉机组的协调控制系统策略的核心要点。     

超临界直流锅炉机组的控制策略分析

分析了超临界直流炉机组的控制特点;以福建某600MW电厂为例,介绍了直流炉机组协调及给水控制系统,为直流炉机组的控制方案设计及调试提供了参考。     

600 MW超临界CFB机组给水RB控制策略优化及功能试验

对600 MW 超临界循环流化床（简称CFB）直流炉给水故障减负荷（run back,RB）的动态特性与控制难点进行了分析;提出了世界首台600 MW超临界CFB锅炉机组给水RB的优化控制策略;介绍了现场试验的方案与过程。此项研究成果为后续超临界CFB机组给水RB的可靠投入提供了有益的参考。     

1000 MW超超临界直流炉机组的煤水控制策略

对于直流炉机组的协调控制方案,煤和水的控制是其中的关键。针对某电厂1000 MW机组,采用"炉跟机"协调方式进行控制。在燃料控制方案中,采用前馈修正、中间点温度修正、BTU煤质校正等策略,对锅炉主控回路和燃料主控回路进行控制方案的优化;在给水控制方案中,通过对前馈的修正、优化减温水作用,对给水主控回路进行完善。结果表明,在机组升降负荷以及稳态运行的过程中,经过优化后的控制策略能够很好地将主汽压力偏差控制在±0.4 MPa,各主要参数的控制效果良好,具有很好的稳定性,并且能够满足AGC试验的要求。     

基于凝结水节流串级控制的新型协调控制

新能源的规模化并网对火电机组变负荷能力提出了更高的要求,凝结水节流控制能够有效利用锅炉蓄热,达到快速变负荷的目的。本文设计的凝结水节流串级控制是结合凝结水节流控制的机炉协调控制系统,凝结水节流通道在调节初期利用机组蓄热快速响应负荷指令,并通过内回路保证除氧器水位不超限;机炉协调控制通道通过调节给煤量保证负荷调节后期的静态性能,包含凝结水流量控制和除氧器水位控制,这样保证了凝结水节流快速变负荷过程中除氧器水位的稳定。以某1 000 MW机组为例,对上述控制策略进行仿真,并应用IAE、ITAE和AGC考核指标对该新型凝结水节流串级控制策略与传统机炉协调控制策略进行量化对比,结果表明:凝结水节流串级控制大大提高机组升负荷速率,且负荷调节过程中除氧器水位变化较小。     

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。     

过热汽温智能控制系统研究

经过分析某超临界600MW直流锅炉高温过热器动态特性,过热器动态特性随机组的运行工况变化而变化,可以认为用蒸汽流量就能近似表示运行工况。在此基础上,提出了串级过热汽温智能控制系统。该智能控制系统中的副调节器仍然采用比例调节器;设计该主调节器时,把整个副回路和主对象看成广义被控对象,主调节器是一个自整定PID控制器,需要用到被控对象的Jacobian信息。随后构造了一个径向基函数(RBF)神经网络对被控对象进行辨识,从而求出了被控对象的Jacobian信息。最后将文中提出的智能控制系统用到了某超临界600MW直流锅炉的过热汽温控制中,仿真结果表明,用这种方法建立的过热汽温控制系统在机组运行工况发生变化时,具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

660MW超临界机组过热汽温控制研究

根据超临界直流炉过热汽温控制的特点,设计基于被控对象特性的汽温控制系统。该系统采用控制中间点焓值调整燃水比和两回路喷水减温调节相结合实现过热汽温的控制。运行结果表明,在稳态和变负荷工况下,该汽温控制系统调节品质优良。     

W火焰直流炉协调控制策略及工程应用优化

控制系统优良的协调控制品质对火电机组以及电网的安全稳定经济运行具有十分重要的作用。以配置双进双出磨煤机、W火焰炉的620 MW超临界参数机组为例,介绍了一种基于入炉煤量软测量计量的协调控制策略及其工程应用效果,详细分析了各控制回路指令的组成元素以及相互之间的耦合关系。根据实际变负荷试验结果,分析其存在的问题,有针对性地进行优化。优化后的实际变负荷试验结果表明,机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽温度等主要运行参数控制平稳,动态、稳态指标均优于规程要求。     

基于自抗扰控制的火电厂主汽温控制系统及其参数整定

自抗扰控制器（ADRC）是通过改进经典比例积分微分（PID）控制的缺陷而形成的新型控制器,性能优良并且算法简单。针对火电厂过热汽温控制系统的大滞后、大惯性以及动态特性随工况变化的不确定性等特点,为了提高控制系统的动态性能和鲁棒性,文中给出了主汽温的自抗扰控制方案,该控制方案不需要精确模型参数而实现干扰补偿。在电厂热工过程控制实时仿真平台STAR-90上,使用集散控制系统自身控制模块实现了自抗扰控制系统的构建,这对于工程实际应用具有重要意义。以某超临界600 MW直流锅炉发电机组仿真机的主汽温为对象,进行ADRC控制下的变工况、10%扰动和快速减负荷（RB）实时仿真试验。结果表明,用ADRC技术建立的过热汽温控制系统与PID控制系统相比,该系统对被控对象特性的不确定性和外部扰动具有较强的适应性和鲁棒性,具有优良的控制性能。     

锅炉过热蒸汽温度控制新策略动态仿真研究

提出了一种锅炉过热蒸汽温度控制新策略，即通过检测烟气温度及其变化趋势来提前调节减温水量，从而：有效地控制过热蒸汽超温。以1台300MWW型火焰锅炉的过热系统为研究对象，采用机理建模的方法，建立了锅炉过热系统较为细化的集总参数动态数学模型，模拟了蒸汽压力、减温水量及烟气温度变化时锅炉过热系统多个基本参数的变化过程，对仿真结果进行了分析，并验证了这种锅炉过热蒸汽温度控制新策略的有效性。     

直流炉一次调频控制策略研究与应用

直流炉由于蓄热能力小，使其一次调频能力受到限制。针对华能南京电厂1、2号直流炉机组，在详细测试和分析直流炉机组动态特性的基础上，通过仿真比较，确定了直流炉机组一次调频的控制策略。实际运行表明，改进后的一次调频控制系统有效地协调了直流炉和汽轮机间的能量平衡，使在由于一次调频引起机组功率快速升、降的过程中仍能维持较好的机前压力,确保了一次调频控制系统的长期、稳定投入。     

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制

600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为国内调峰主力机组,主要对兴义电厂2×600MW超临界直流锅炉的启动系统的特点及在调试期间的运行控制做出说明。     

600MW超临界机组锅炉启动系统特点与运行控制

随着电力市场的发展,600MW超临界直流锅炉以其启停速度快、负荷变化快的特点已逐步成为国内调峰主力机组,本文主要对兴义电厂2×600MW超临界直流锅炉的启动系统的特点及在调试期间的运行控制做出说明。