600mw超臨界機(jī)組給水控制的分析

1、、超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)的控制特性汽包爐通過改變?nèi)剂狭?、減溫水量和給水流量控制蒸汽壓力（簡稱汽壓）、蒸汽溫度 （簡稱汽溫）和汽包水位，汽床、汽溫、給水流量控制相對獨(dú)立。而肖流爐作為一個多輸 入、多輸岀的被控對象，其主要輸出量為汽溫、汽壓和蒸汽流量（負(fù)荷），其主要的輸 入量是給水量、燃燒率和汽機(jī)調(diào)門開度，山于是強(qiáng)制循環(huán)月受熱區(qū)段z間無固定界限，一 種輸入量擾動將對各輸岀量產(chǎn)生作用，如單獨(dú)改變給水量或燃料量，不僅影響主汽壓與 熬汽流量，過熱器出口汽溫也會產(chǎn)生顯著的變化，所以比值控制（如給水量/蒸汽量、燃 料量/給水量及噴水量/給水量等）和變定值、變參數(shù)調(diào)節(jié)是直流鍋爐的控制特點(diǎn)。實(shí)踐證明要保證直流鍋爐汽

2、溫的調(diào)節(jié)性能，維持特定的煤水比來控制汽水行程屮某 點(diǎn)焙（分離器入口焙）達(dá)到規(guī)定耍求，是一個切實(shí)有效的調(diào)溫手段。當(dāng)給水量或燃料 量擾動時，汽水行程屮各點(diǎn)工質(zhì)恰值的動態(tài)特性相似；在鍋爐的煤水比保持不變時（工 況穩(wěn)定），汽水行程中某點(diǎn)工質(zhì)的焙值保持不變，所以采用微過熱蒸汽焙替代該點(diǎn)溫度 作為煤水比校正是可行的，其優(yōu)點(diǎn)在于：1）分離器入口焙（中間點(diǎn)焙）值對煤水比失配的反應(yīng)快，系統(tǒng)校止迅速；2）恰值代衣了過熱蒸汽的作功能力，隨工況改變焙給定值不但有利于負(fù)荷控制， 而且也能實(shí)現(xiàn)過熱汽溫（粗）調(diào)止。3）恰值物理概念明確，它不僅受溫度變化影響，還受壓力變化影響，存低負(fù)荷壓 力升高時（分離器入口溫度有可能進(jìn)入飽

3、和區(qū)），焙值的明顯變化有助于判斷，進(jìn)而能 及時采取相應(yīng)措施。因此，靜態(tài)和動態(tài)煤水比值及隨負(fù)荷變化的恰值校正是超臨界直流鍋爐給水系統(tǒng)的 主要控制特征。超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)工藝介紹某電廠2x600mw超超臨界燃煤鍋爐（hg-1792/26.15-ym1），由哈爾濱鍋爐廠引 進(jìn)三菱技術(shù)制造，其形式為超超臨界、ti型布置、單爐膛、墻式切園燃燒方式，爐膛采 用內(nèi)螺紋管垂直上升膜式水冷壁、帶再循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)、一次屮間再熱。鍋爐采用平 衡通風(fēng)、半露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸鳳結(jié)構(gòu)，燃用煙煤。主要參數(shù)見表一:表：卞要參數(shù)項目bmcr項iijbmcr過熱蒸汽流量1792t/h再熱器出口蒸汽壓力4.58mp

4、a過熱蒸汽出口壓力26.15mpa再熱器出口蒸汽溫度603 °c過熱蒸汽出口溫度605 "c省煤器進(jìn)口給水溫度292 °c再熱蒸汽流量1462t/h鍋爐純直流運(yùn)行負(fù)荷25%mbcr»mltt aa專修西門于三菱富士 abb ab安川艸施耐慮艾默生松下日立三肯滬平一變頻器plc工控機(jī)功率模塊 abb杯第二屆全國自動化系統(tǒng)工程師論文大賽cpu模塊伺服驅(qū)動零伺服盧機(jī) 先生/女七各品牌進(jìn)口傳感器wn 年 0 冃 22在由中國自動化學(xué)會主辦”呦（中國）有限公司協(xié)辦，電久時代朵忐社慮辦的二屆全國白動化系統(tǒng)【:程師論文中.您投遞的論文變領(lǐng)器模擬電路1369319068

5、8139, coms 優(yōu)秀獎"田工一三三六六九九九零一，/特發(fā)此證！一三六九三一九零六八八地址：北京市房山區(qū)南大街 九州a區(qū)2號904啟動系統(tǒng)配有2只內(nèi)置式分離器，在鍋爐啟動和低負(fù)荷運(yùn)行時，分離器處于濕態(tài)運(yùn) 行，同汽包一樣起著汽水分離的作用，此時適當(dāng)控制分離器水位，通過循環(huán)回收合格工 質(zhì)；當(dāng)鍋爐進(jìn)入肓流運(yùn)行階段，分離器處于干態(tài)運(yùn)行，成為（過熱）蒸汽通道。鍋爐給 水系統(tǒng)的工藝流程如圖1所示，機(jī)組配備有二臺50%bmcr汽動給水泵和一臺 25%bmcr的電動給水泵，電泵轉(zhuǎn)速山液耦調(diào)節(jié)，用丁啟動時調(diào)節(jié)給水壓力。啟動過程中，蒸汽加熱除氧器給水，主給水泵的出水經(jīng)高壓加熱器后進(jìn)入省煤器，考慮到低

6、負(fù)荷 下肓流鍋爐對重量流速的耍求，在啟動和低負(fù)荷階段最小給水流量設(shè)置為25%bmcr, 流過水冷壁管的汽水混合物進(jìn)入分離器，分離器貯水箱出來疏水分兩路，一路進(jìn)入省煤 器，另一路經(jīng)擴(kuò)容器擴(kuò)容斤進(jìn)入疏擴(kuò)箱，由擴(kuò)疏泵輸送至凝汽器或肖接向外排放。隨著 循環(huán)加熱的進(jìn)行，當(dāng)給水達(dá)到一定溫度后，鍋爐允許火。鍋爐汽水系統(tǒng)如圖一所示：(iellliexbr wis-：ams三、超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)控制方案第一階段：卅動和低負(fù)荷階段；當(dāng)啟動初期在濕態(tài)時（30%負(fù)荷以下），給水控制 系統(tǒng)使省煤器入口流量維持在30%bmcr流量（木生流量）左右，省煤器入口流量為 循環(huán)泵出口流量和高加出口流量z和，此時省煤器流戢控制主要

7、依靠循環(huán)泵出口調(diào)閥控 制，電泵液耦手動控制給水母管壓力，通過br閥控制省煤器入口流量穩(wěn)定。汽水分離 器起到汽水分離的作川，蒸汽進(jìn)入過熱器，水進(jìn)入貯水箱，此時貯水箱中的水位主要依 靠wdc閥1和wdc閥2控制，此次控制貯水箱水位控制如同汽包爐的汽包水位，應(yīng) 注意虛假水位的控制。為防止循環(huán)泵（bcp）入口汽化，從高加出口引入一路噴射水， 一般維持在1%3%左右的噴射水量以達(dá)到控制bcp入口的過冷度的目的。第二階段：轉(zhuǎn)直流運(yùn)行階段；在負(fù)荷大于25%35%bmcr以上時鍋爐即轉(zhuǎn)入直 流運(yùn)行方式。1、概述：鍋爐進(jìn)入直流狀態(tài)，給水控制與汽溫調(diào)節(jié)和前一階段控制方式有較人的 不同，給水不再控制分離器水位而是和

8、燃料一起控制汽溫即控制煤水比wfro負(fù)荷大 于20%厲，第一臺汽泵啟動，達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，泵出口壓力達(dá)到預(yù)定床力厲，汽泵口j以投 入自動，并入第一臺汽泉，并逐步降電泵負(fù)荷轉(zhuǎn)移到汽泵上來，到40%負(fù)荷左右可以將 電泵退出運(yùn)行。電泵退出運(yùn)行厲，啟動第二臺汽泵，沖轉(zhuǎn)到預(yù)定轉(zhuǎn)速，泵出口圧力達(dá)到 預(yù)定壓力后，投入自動，并入第二臺汽泵，將笫一臺汽泵的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到笫二臺汽泵 上來。轉(zhuǎn)氏流后，汽水分離器屮已沒有水存在，僅作為一個蒸汽通道，循環(huán)泵追出運(yùn)行。 在木生負(fù)荷以上時，汽水分離器入口汽溫是微過熱蒸汽，這個區(qū)域的汽溫變化，可以育 接反映出燃料量和給水蒸發(fā)量的匹配程度以及過熱汽溫的變化趨勢。所以在直流鍋爐的 汽

9、溫調(diào)節(jié)中，通常選取汽水分離器岀口汽溫做為主汽溫調(diào)節(jié)回路的前饋信號，此點(diǎn)的溫 度稱為屮間點(diǎn)溫度。依據(jù)該點(diǎn)溫度的變化對燃料量和給水量進(jìn)行微調(diào)。直流鍋爐一定要 嚴(yán)格控制好水煤比和屮間點(diǎn)過熱度。2給水流量需求指令形成生成；鍋爐給水流量給水控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)向鍋爐給水泵發(fā)出 流量需求信號，使進(jìn)入鍋爐的給水量與離開鍋爐的蒸汽量相匹配。當(dāng)與鍋爐啟動系統(tǒng)配 合時，給水流量控制系統(tǒng)還需負(fù)責(zé)維持爐膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值；給水 指令形成回路見圖二所示：匚林円"這是一個采用中間點(diǎn)焙值控制直流鍋爐給水的方案，鍋爐燃燒需求指令并行的送至 燃燒主控和給水流量需求冋路，在各個負(fù)荷下燃料和給水匹配，加入煤水比修

10、止。冋路一是一個焙值控制校正冋路。焙值控制的任務(wù)是保證分離器出口蒸汽焙始終在 其微過熱蒸汽熔(汽水分離器入口)。微過熱蒸汽焰與過熱器出口蒸汽焰比較，他們有 相似的動態(tài)特性i1u線，但微過熱蒸汽焙慣性小，響應(yīng)快，能快速地反映鍋爐煤水比信號 的變化，代表性強(qiáng)，取該點(diǎn)修正煤水比叮以獲取較好的控制質(zhì)量。由負(fù)荷指令經(jīng)f (x) 1生成一個不同負(fù)荷下的微過熱蒸汽的額定焙值，經(jīng)過一個多階慣性環(huán)節(jié)，i大i為負(fù)荷指 令反映到中間點(diǎn)溫度有一個鍋爐的慣性環(huán)節(jié)。運(yùn)行過程因?yàn)槊嘿|(zhì)變化會引起爐膛熱負(fù)荷 變化，也會反映到溫度變化，所以增加一個操作人員手動修止焙值設(shè)定的接口。過熱器 減溫水校正直流鍋爐的給水流量控制與減溫水總

11、量的控制z間有著必然的聯(lián)系，根據(jù)設(shè) 計在不同的負(fù)荷卜，給水流量和減溫水流量有相對應(yīng)比值，如果實(shí)際減溫水流量發(fā)生偏 差時，焙設(shè)設(shè)定值發(fā)生器就會自動校正焙要求值，改變煤水比，最終給水流量指令使減 溫水量逐步消除偏差。負(fù)荷變化時焙值設(shè)定的動態(tài)補(bǔ)償，變負(fù)荷時，中間點(diǎn)熠值會有一 個動態(tài)的變化，負(fù)荷穩(wěn)定后會自動消除，加上這個補(bǔ)償，則會在變負(fù)荷時維持恰值設(shè)定 值有個動態(tài)的變化，以適應(yīng)變負(fù)荷時焰值的變化。中間點(diǎn)焙值由中間點(diǎn)壓力和中間點(diǎn)溫 度經(jīng)過恰值牛成器牛成。回路二是給水指令形成回路。燃料量（鍋爐指令）經(jīng)f（x）2的函數(shù)變換后，作為 給水流量的指令信號,它代表不同負(fù)荷（燃料量）下對給水流量的要求。由于汽溫對給 水量的動態(tài)響應(yīng)要比燃燒率快，設(shè)置一個多階慣性環(huán)節(jié)，使給水遲于燃燒率變化，減小 汽溫的動態(tài)變化。給水量川分離器出口溫度來微調(diào)，保證汽溫。給水量需求中增加fq 是為了快速響應(yīng)電網(wǎng)需求而加的。另外給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中設(shè)有煤、水交義限制回路，川于 保證煤水比在安全的范圍內(nèi)。為了防止省煤器出口汽化，增加了省煤器保護(hù)功能；在蒸 汽流量小于最小爐膛給水流量時，爐膛最小給水流量限制程序強(qiáng)制給水流量給定值為爐 膛最小給水流量。3給水控制回路；給水需求指令和實(shí)際給水流量進(jìn)給水控制器，產(chǎn)生鍋爐給水泵轉(zhuǎn) 速指令，經(jīng)過一個平衡回路，分配給兩臺給水泵，當(dāng)兩臺給水泵都投自動時，可以人工 給兩臺泵設(shè)定偏置。因?yàn)殡姳脼?5