超临界600MW机组直流炉协调控制系统及AGC策略的改进与应用

自动发电控制(AGC)是电网自动控制的一项基本要求,但采用AGC控制的火电机组均存在响应速度慢等问题.为此,对机组协调控制系统进行分析,提出了优化负荷指令对燃料控制前馈环节的作用、取消风/煤间的交叉限制、预给煤、利用锅炉蓄热及压力拉回等改进方案,并将其用于江阴电厂1号和2号超临界600 MW机组协调控制系统的改进.实际应用表明,改进后的协调控制系统能够快速响应AGC负荷指令.     

循环流化床机组一次调频功能的优化

1 循环流化床机组协调控制系统国华宁东电厂一期2×330 MW机组配置循环流化床(CFB)锅炉,机组控制系统采用杭州和利时有限公司生产的MACSV DCS,为DCS、数字式电液控制系统(DEH)一体化设计,协调控制系统采用直接能力平衡(DEB)协调控制方式,在协调控制策略中采用了机组能量平衡的自解耦控制,从而自动补偿机组滑压变负荷中锅炉蓄热、负荷斜坡变化调节器的静差,其主要包括指令运算回路、锅炉主控、汽轮机主控、负荷和压力设定、协调方式切换、一次调频等,主要信号有机组负荷、调节级压力p1、主蒸汽压力PT和汽包压力Pb,协调控制调节器输出锅炉燃料量和汽轮机调节阀开度指令.     

超临界直流锅炉送风控制系统的分析及应用

阐述了风量控制的主要任务和方式,分析讨论了锅炉燃烧控制的氧量校正及总风量指令的形成回路,并以华能阳逻电厂三期工程5号600MW机组为例,详细地解析了超临界机组的风量控制方案,针对协调控制系统中怎样获得满意的风量提出了见解。指出送风控制系统为带氧量校正的串级控制系统,氧量校正调节器是主调节器,风量调节器是串级控制系统的副调节器。在协调控制系统中,当负荷发生变化时,首先通过前馈回路调整风量,再由氧量控制系统进行滞后校正,最终获得满意的风量。最后给出了轴流风机的防喘振保护措施,指出一旦在实际运行中发现风机进入喘振区,应立即调整动叶角度,使风机避开失速区。     

锅炉蓄热系数对协调控制系统参数影响定量分析

锅炉蓄热系数是影响火电机组协调控制系统,特别是锅炉侧控制器的参数。在依据锅炉设计运行数据计算锅炉蓄热系数的前提下,依据火电机组简化非线性动态模型对其进行工作点线性化后,针对典型炉跟机协调控制系统简化结构,直接推导出汽轮机高压缸进汽调节门开度控制机组发电负荷条件下,锅炉燃料量对汽轮机前蒸汽压力的传递函数。研究发现,锅炉侧等效被控制对象为积分特性的无自平衡对象,同时锅炉蓄热系数体现在对象增益项中,锅炉蓄热系数越大,对象增益项越小。依此规律设计600 MW机组协调控制的增益补偿逻辑,在50%~100%负荷获得了优良的控制效果。     

1000MW超超临界机组自动调节优化的探讨

以上海上电漕泾发电有限公司2台1 000MW超超临界火电机组为对象,采用智能超调优化、给水控制系统优化、对电网负荷指令处理优化、机组协调优化等处理手段,对2台机组的控制策略和控制系统进行优化。运行结果表明:锅炉与汽轮机之间及锅炉燃料与给水之间的协调控制品质显著提高。     

660MW机组协调控制策略优化

针对大唐马鞍山当涂发电有限公司一期超临界2×660 MW机组控制系统存在的主蒸汽压力波动大、对煤质频繁变化适应性差、负荷响应慢等问题,对机组协调控制系统的负荷指令与压力设定、锅炉主控、汽轮机主控、一次调频、给水、燃料等控制回路进行了优化。控制系统优化后,机组稳态下负荷偏差减小,在变负荷过程中主蒸汽压力波动较小,在稳定负荷下主蒸汽压力与设定值偏差较小,控制品质显著提高。     

超临界空冷机组协调控制中新型热值校正方法的研究与应用

神华国华定洲发电有限责任公司二期超临界2×660MW空冷机组在不同负荷阶段和环境条件下,汽轮机背压和燃料发热量的变化对机组效率影响很大。采用传统的热值校正方法,在机组变负荷工况下,易使协调控制参数的偏差逐渐积累增大,降低机组的负荷响应速度及运行稳定性。对此,提出了一种新型的热值校正方法,在基于直接指令平衡的协调控制系统基础上,综合考虑了燃料发热量和汽轮机背压对机组效率的影响,以及同等外部环境条件下不同负荷的机组效率差异等因素,对锅炉燃料量指令的关系进行合理校正,以保证机组在不同工况下协调控制系统的控制品质。采用新型的热值校正方法后,机组负荷由600MW降至300MW,汽轮机背压由8.9kPa降至7.8kPa,锅炉主控压力调节器积分输出值由+0.2降至-1.2(受磨煤机停止的影响),机组变负荷结束后主蒸汽压力最大偏差分别为+0.2 MPa和-0.4MPa,未出现由于汽轮机背压下降导致机组变负荷结束后主蒸汽压力偏高的现象;机组负荷由445MW升至495MW,变负荷速率为2%/min,机组负荷响应时间为40s,负荷动态偏差0.5%,主蒸汽压力动态偏差最大为-0.2MPa,稳态偏差接近0。     

改进型DEB协调控制在大迟延控制对象上的应用

针对神华陕西国华锦界能源有限责任公司(锦界电厂)3号亚临界600MW机组燃料量对主蒸汽压力变化响应的纯迟延长、惯性大的特点,将原机组协调控制系统的单纯直接指令平衡(DIB)控制系统前馈-反馈调节结构优化为改进型直接能量平衡(DEB)控制系统+动态预超调燃料前馈控制结构。应用结果表明,改进后的协调控制系统克服了机组的大迟延环节对主蒸汽压力调节的影响。当机组负荷指令变化时,控制系统快速改变汽轮机调节阀开度,从而消除或减小了锅炉主控对负荷变化响应的迟延;通过合理配置较大比例的动态预超调燃料前馈量,及时提高锅炉蓄热量,减小了主蒸汽压力的动态偏差。DEB控制系统在主蒸汽压力变化前通过锅炉热量信号动态预调节燃料量,使主蒸汽压力快速跟踪其设定值,对长迟延、大惯性系统具有较好的适应性。     

900MW超临界机组协调控制及AGC策略的研究与应用

针对外高桥二厂国内首台超临界900MW机组蓄热能力小、全程滑压运行等特点，在理论分析和现场试验的基础上，对原有的协调控制系统（CCS）和自动发电控制（AGC）策略进行了改进和完善，诸如加快变负荷时给水的响应；变负简时暂时改变主汽压力设定值，以利用锅炉蓄热；燃料、给水超凋采用智能判断等，更好地保证了锅炉与汽轮机之间及锅炉燃料与给水之间的协调动作。现场的实际应用表明，改进后的协调控制系统不仅使机组运行更加稳定，而且有效地提高了机组的负荷响应能力。     

机组协调控制系统的调频设计

一、引言为了较好地适应外界负荷的要求,又为保证机组本身的运行稳定,大型火电机组均设计有机、炉协调控制系统,即由汽机和锅炉同时来完成机组负荷和主汽压力的控制任务,机组负荷指令和主汽压偏差信号将同肘作用到汽机控制回路和锅炉控制回路。机组负荷指令一方面根据调度中心给出的日负荷曲线,同时机组将适当参加电网中的一次调频。根据机组的能力和它在电网中的地位,     

600MW超临界机组燃水比控制失调原因分析及处理措施

阐述了福建华电可门发电有限公司600MW超临界机组给水控制系统给水指令及锅炉主控指令的形成原理,针对该机组运行过程中出现的燃水比控制失调问题,结合运行实际分析了产生失调的原因,并提出了解决燃水比失调的处理措施.     

一种非线性微分在协调控制系统中的应用

实际微分环节可以由一减一阶惯性环节构成,用速率限制非线性环节替代一阶惯性环节后,可得到一种非线性微分的描述函数,这种非线性微分的响应时间和微分作用随着输入信号幅值增加而增加。针对一典型300 MW机组协调控制系统,利用此非线性微分替代锅炉侧PID主控制器和负荷指令前馈中的微分环节,调试参数并仿真。实验结果表明：采用非线性微分的协调控制系统,在AGC指令大幅度变化时,微分作用较强,锅炉燃料量能够迅速变化从而保证机前压力稳定;在AGC指令小幅度变化时,微分作用减弱,能够有效减弱锅炉燃料量的波动幅度并维持机前压力在允许范围内。这种协调控制系统适合应用于电网AGC指令小幅度、高速率频繁变化的火电机组。     

超临界火电机组再热汽温控制系统分析

介绍了超临界机组锅炉的特点及再热蒸汽温度常规控制方式,结合工程实际给出了超临界机组采用摆动燃烧器控制再热汽温的系统设计方案及控制策略。对同类机组的调试和生产具有一定的借鉴作用。     

中宁电厂1号锅炉主燃料丧失跳闸事故分析

针对中宁电厂1号炉炉膛火焰丧失造成的锅炉主燃料丧失跳闸（MFT）事故,通过对火检柜电源模块的检查和对事故原因进行分析,得出：由于电源模块长时间运行,造成切换时间延长,使得火检放大器瞬时失电,送DCS有火信号丧失,继而触发锅炉MFT保护动作是产生事故的主要原因。从而提出解决方案,以保证机组安全运行。     

超超临界机组燃烧及水煤比控制策略研究与应用

通过分析燃烧主控的原理以及燃料指令的来源,对1 000 MW超超临界机组的燃烧控制策略进行研究,指出超超临界机组直流锅炉调节的关键是控制汽水分离器出口过热度,保证合适的水煤比。广东大唐潮州发电有限责任公司辅机故障减负荷(runback,RB)试验结果表明,在机组发生RB时水煤比控制是整个协调控制的关键。     

提高火电机组AGC性能的方法研究

论述了火电机组自动发电控制（AGC）功能对协调控制系统（CCS）的性能要求,分析了发电机组调节速率不能满足要求的主要原因。并以广东某电厂3号机组为例,分析了CCS存在的主要问题,提出了增加负荷指令-燃料量指令的动态前馈功能,以提高火电机组AGC性能。试验结果表明,该方法对提高火电机组AGC性能有显著效果。     

超临界机组典型系统的控制策略

对超临界机组典型系统的控制策略进行分析,重点介绍超临界机组在协调控制策略上的改进之处,即选择合适的锅炉和汽轮机之间功率平衡信号、合理采用并行前馈控制技术、应用锅炉动态加速指令信号、引入非线性元件、引入汽轮机压力校正及实发功率修正系数。分别对给水、汽温调节及一次调频的控制策略进行介绍,认为在超临界机组控制系统设计中,只要统筹兼顾各子系统间的配合,采用改进的技术,就能满足超临界机组控制中负荷适应性与运行稳定性的要求。