送引風(fēng)機(jī)MCS設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、課程實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱:送引風(fēng)機(jī)MCS設(shè)計(jì)說(shuō)明課程名稱:專業(yè)綜合實(shí)踐：大型火電機(jī)組熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)（2）1.引言超臨界機(jī)組鍋爐調(diào)節(jié)控制系簡(jiǎn)稱MCS。MCS是模擬量控制系統(tǒng)，其中也包括協(xié)調(diào)控制，和一些重要的控制；其他的還有SCS-順控系統(tǒng)，包括鍋爐側(cè)和汽機(jī)側(cè)，分別稱為BSCS和TSCS；FSSS-爐膛安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，ECS-電氣控制系統(tǒng)；MEH-小機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)和DEH-主機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)；這里面最重要的就是MCS其中CCS-協(xié)調(diào)控制部分和FSSS中的MFT-主燃料跳閘控制以及DEH最重要。2鍋爐調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)MCS的基本技術(shù)要求超臨界鍋爐與亞臨界汽包鍋爐在自動(dòng)控制方面有所不同，其實(shí)質(zhì)是直流鍋爐與

2、汽包鍋爐之間的差別，因?yàn)槌R界鍋爐必須是直流鍋爐；直流爐與汽包爐在運(yùn)行原理及特性上有較大差別，因此自控設(shè)計(jì)人員要了解超臨界鍋爐的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在軟件設(shè)計(jì)中將直流鍋爐特點(diǎn)以量化加以貫徹。在汽包鍋爐中給水流量的變化，僅影響汽包水位，而在燃料量變化時(shí)又僅僅改變蒸汽壓力和流量，因此鍋爐給水量、燃料量、汽溫控制等都是相對(duì)獨(dú)立的，亦即：給水一水位；燃料一產(chǎn)汽量及汽壓；噴水一汽溫。在直流鍋爐中，由于沒(méi)有汽包，蒸發(fā)與過(guò)熱受熱面之間沒(méi)有固定的分界線，當(dāng)給水量或燃料量變化時(shí)都會(huì)引起蒸發(fā)量、汽溫和汽壓的同步變化，相互有牽制，關(guān)系密切，這樣給控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)整增加了靈活性，也增添了復(fù)雜性。不過(guò)，如果掌握了直流鍋爐的運(yùn)行

3、特性及控制經(jīng)驗(yàn)，對(duì)超臨界鍋爐的自控也就不成為難題，現(xiàn)有的自控設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的裝備，已足夠滿足要求。隨著超臨界機(jī)組蒸汽壓力的升高，直流鍋爐中間點(diǎn)汽溫（通常取啟動(dòng)分離器出口汽溫）和過(guò)熱器出口汽溫控制點(diǎn)的溫度變動(dòng)慣性增加（亦即比熱增加），時(shí)間常數(shù)和延遲時(shí)間相應(yīng)增大，在燃料或給水量擾動(dòng)時(shí)，超臨界或超臨界鍋爐的蒸汽溫度變化具有更大慣性。在超臨界機(jī)組起動(dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行期間，必須投入啟動(dòng)旁路系統(tǒng)，因此也增加了鍋爐起動(dòng)系統(tǒng)對(duì)控制的要求。從以上幾點(diǎn)可知，超臨界鍋爐更難于控制，情況更復(fù)雜了一些。在規(guī)定的運(yùn)行工況下，必須維持某些比例常數(shù)，而在變工況下必須使這些比例按一定規(guī)律變化，而在啟動(dòng)和低負(fù)荷時(shí)，要求更大幅度地改變

4、這些比例，以得到寬范圍領(lǐng)域的自動(dòng)控制。為此，必須設(shè)計(jì)更完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在啟動(dòng)工況更多的采用變參數(shù)變定值技術(shù)，所有控制功能應(yīng)在前饋技術(shù)的基礎(chǔ)上完成，并連續(xù)地校正控制系統(tǒng)的增、人益?？傊?，超臨界機(jī)組與相同容量的亞臨界汽包爐相比，自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模，即所需的自動(dòng)控制和儀表裝置大致相同，但超臨界鍋爐更為復(fù)雜一些，要求自控設(shè)計(jì)人員與鍋爐設(shè)計(jì)人員配合，了解直流鍋爐運(yùn)行特點(diǎn)，運(yùn)用更先進(jìn)的控制理論和更完美的控制策略。3.MCS主要包括如下控制回路（1）啟動(dòng)方式選擇（冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)）（2）機(jī)組主控（3）RUNBACK（4）RUN-UP/RUN-DOWN（5）磨煤機(jī)一次風(fēng)機(jī)流量和溫度控制（6）煤量控制（7）給

5、水泵控制（8）一次風(fēng)壓差（P）控制（9）暖爐油量和霧化介質(zhì)壓力控制（10）鍋爐風(fēng)量控制（11）SOFA擋板控制（12）燃料/輔助風(fēng)擋板控制（13）二次風(fēng)量控制（14）爐膛壓力控制（15）給水指令（16）燃料/空氣量指令（17）分離器水位控制（18）一級(jí)噴水減溫控制（19）二級(jí)噴水減溫控制（20）再熱汽溫控制（噴水）（21）再熱汽溫控制（噴嘴擺動(dòng)）4送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.1相關(guān)圖紙SPCS-3000控制策略管理5號(hào)站129130頁(yè)、135138頁(yè)4.2信號(hào)選擇采用二選均原則選取。二選均標(biāo)準(zhǔn)邏輯基本工作原理如下：二選均共有A、E兩個(gè)變送器信號(hào)。當(dāng)信號(hào)均為好質(zhì)量時(shí)，上電缺省自動(dòng)選擇平均值。然后自動(dòng)超弛到手

6、動(dòng)方式。在手動(dòng)方式下，運(yùn)行人員可以在畫(huà)面上通過(guò)MSDD任意選擇均值、A、E。當(dāng)AE任意一個(gè)出現(xiàn)壞質(zhì)量時(shí)，自動(dòng)超弛到自動(dòng)方式，并選擇另一個(gè)好質(zhì)量信號(hào)的信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)均壞質(zhì)量時(shí)，送出報(bào)警信號(hào)，并切除自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)A、E有壞質(zhì)量時(shí)，自動(dòng)禁止MSDD手動(dòng)方式，防止誤操作。原理細(xì)節(jié)請(qǐng)參考CAD邏輯。4.3風(fēng)量補(bǔ)償送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)總風(fēng)量?？傦L(fēng)量包括：一次風(fēng)量，二次風(fēng)量，三次風(fēng)量?？傦L(fēng)量測(cè)量需要對(duì)以上風(fēng)量進(jìn)行溫度補(bǔ)償。4.3.1 一次風(fēng)風(fēng)量補(bǔ)償每臺(tái)磨的一次風(fēng)量用磨入口一次風(fēng)溫補(bǔ)償。補(bǔ)償公式如下：qmk.Pk,pf(t)其中f(t)址皿273,tnormal為一次風(fēng)正常運(yùn)行溫度(或標(biāo)定溫度)。該公t273.1

7、5式根據(jù)一次風(fēng)差壓計(jì)算風(fēng)量，而風(fēng)的溫度變化對(duì)差壓影響很大，故用溫度進(jìn)行補(bǔ)償。說(shuō)明：風(fēng)量補(bǔ)償公式僅供參考，只有設(shè)計(jì)院提供差壓量程、原始補(bǔ)償公式，并經(jīng)過(guò)標(biāo)定后才能使用。4.3.2二次風(fēng)風(fēng)量補(bǔ)償每層二次風(fēng)箱二次風(fēng)量用空預(yù)器出口二次風(fēng)溫補(bǔ)償。補(bǔ)償公式如下：qmk.pk,pf(t)xnynac其中f（t）nOrmal,tnormal為二次風(fēng)正常運(yùn)行溫度（或標(biāo)定溫度）。t273.15說(shuō)明：風(fēng)量補(bǔ)償公式僅供參考，只有設(shè)計(jì)院提供差壓量程、原始補(bǔ)償公式，并經(jīng)過(guò)標(biāo)定后才能使用。4.3.3三次風(fēng)（過(guò)燃風(fēng)）風(fēng)量補(bǔ)償每層過(guò)燃風(fēng)風(fēng)箱過(guò)燃風(fēng)風(fēng)量用A側(cè)空預(yù)器出口二次風(fēng)溫補(bǔ)償。補(bǔ)償公式如下：qmkpk,pf（t）其中,f（t）

8、沁2735tnormal為對(duì)應(yīng)磨煤機(jī)熱風(fēng)正常運(yùn)行溫度（或標(biāo)定t273.15溫度）。說(shuō)明：風(fēng)量補(bǔ)償公式僅供參考，只有設(shè)計(jì)院提供差壓量程、原始補(bǔ)償公式，并經(jīng)過(guò)標(biāo)定后才能使用。4.4調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括兩部分：氧量校正調(diào)節(jié)器和總風(fēng)量調(diào)節(jié)器?？傦L(fēng)量調(diào)節(jié)器，接受爐主控指令，轉(zhuǎn)化為總風(fēng)量定值。設(shè)計(jì)有風(fēng)煤交叉限制回路，以滿足富風(fēng)原則的需要，即加負(fù)荷時(shí)先加風(fēng)量，減負(fù)荷時(shí)后減風(fēng)量。通過(guò)調(diào)節(jié)A、B兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，改變總風(fēng)量，初步保證風(fēng)煤配比。采用二取均的A、B兩側(cè)空預(yù)器入口煙氣含氧量作為初步的氧量信號(hào)，鍋爐主控指令經(jīng)F（X）（分段線性功能塊）轉(zhuǎn)化為氧量定值，氧量偏差信號(hào)經(jīng)氧量校正調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，作為總風(fēng)量校正系數(shù)，

9、對(duì)總風(fēng)量進(jìn)行校正，等效于對(duì)總風(fēng)量定值校正。在氧量校正M/A站上，運(yùn)行人員可以對(duì)氧量定值進(jìn)行偏置調(diào)整。為平衡A、B送風(fēng)機(jī)出力，在A側(cè)、B側(cè)送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉M/A站上，均設(shè)有動(dòng)葉指令偏置。PID的輸出加偏置，為B動(dòng)葉的自動(dòng)指令；PID的輸出減偏置，為A動(dòng)葉的自動(dòng)指令。當(dāng)A、B動(dòng)葉均自動(dòng)時(shí)，運(yùn)行人員可以通過(guò)動(dòng)葉A、B指令偏置，分別調(diào)整A、B送風(fēng)機(jī)的出力。當(dāng)A、B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉均手動(dòng)時(shí)，總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動(dòng)。調(diào)節(jié)器輸出跟蹤A、B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉手操器輸出的平均值。當(dāng)A（或B）M/A站手動(dòng)時(shí)，動(dòng)葉偏置自動(dòng)反向計(jì)算，跟蹤B（或A）手操器輸出與PID調(diào)節(jié)器輸出的偏差?？傦L(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)PID調(diào)節(jié)器跟蹤、M/A站偏置跟蹤、定值

10、跟蹤手段，實(shí)現(xiàn)了A、BM/A站手自動(dòng)無(wú)擾切換。氧量校正調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動(dòng)時(shí)，可通過(guò)氧量校正M/A站，對(duì)總風(fēng)量進(jìn)行手動(dòng)校正。當(dāng)總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動(dòng)時(shí)，氧量校正調(diào)節(jié)器跟蹤。氧量校正調(diào)節(jié)系統(tǒng)手自動(dòng)無(wú)擾切換。氧量校正M/A站的輸出為風(fēng)量校正值，范圍為0.851.15的校正系數(shù)，對(duì)總風(fēng)量定值進(jìn)行校正。4.5調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作4.5.1 氧量校正M/A站SP、PV、OUT說(shuō)明（見(jiàn)5/138）氧量自動(dòng)定值是負(fù)荷的函數(shù)，氧量定值偏置直接由運(yùn)行人員在畫(huà)面上，通過(guò)氧量校正M/A站設(shè)定。SPBS:氧量定值偏置，單位：%量程：-55（暫定）。SP:由鍋爐主控指令折算的氧量定值。PV:實(shí)際氧量（空預(yù)器入口煙氣含氧量二取均），單位：%

11、量程：025（暫定）。4.5.2 A（B）送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉M/A站SP、PV說(shuō)明（見(jiàn)5/135）SP：總風(fēng)量指令，單位：%量程：0100（暫定）。PV：氧量校正后的總風(fēng)量（在氧量M/A站為手動(dòng)時(shí)可通過(guò)氧量M/A站對(duì)總風(fēng)量進(jìn)行修正）。說(shuō)明：1）在A、B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉M/A站均設(shè)有靜葉偏置，二者共同配合完成偏置功能；2）A（B）動(dòng)葉手動(dòng)時(shí)，動(dòng)葉偏置自動(dòng)跟蹤反向計(jì)算值，投切自動(dòng)無(wú)擾切換。4.5.3 氧量校正切手動(dòng)條件（見(jiàn)5/138）1）氧量測(cè)量品質(zhì)壞；2）氧量調(diào)節(jié)器入口偏差大；3）送風(fēng)控制在手動(dòng)。4.5.4 A、B送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉切手動(dòng)條件（見(jiàn)5/136）1）總風(fēng)量壞質(zhì)量；2）總風(fēng)量偏差大；3）RB；4）A（B）動(dòng)

12、葉反饋壞質(zhì)量；5）A（B）動(dòng)葉指令與閥位偏差大；6）A（B）送風(fēng)機(jī)停；7）A（B）送風(fēng)機(jī)喘振；8）A（B）送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉故障；說(shuō)明：RB期間，閉鎖二次風(fēng)壓偏差大切手動(dòng)。4.5.5 投自動(dòng)步驟1）檢查總風(fēng)量是否正常；2）檢查總風(fēng)量是否偏差大；3）檢查A、B動(dòng)葉閥位是否正常；4）檢查總風(fēng)量定值、測(cè)量值是否平衡（即跟蹤）；5）A（或B）投自動(dòng)，穩(wěn)定；6）投另一側(cè)自動(dòng)，穩(wěn)定；7）調(diào)整偏置，平衡出力；8）根據(jù)需要氧量校正系數(shù)；9）檢查氧量定值是否跟蹤測(cè)量值；10）投氧量校正自動(dòng)；11）根據(jù)運(yùn)行需要，調(diào)整氧量偏置。說(shuō)明：調(diào)節(jié)系統(tǒng)未經(jīng)熱工人員調(diào)試，禁止投入自動(dòng)4.6基本參數(shù)在調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后，由調(diào)試方提供基本

13、參數(shù)表及調(diào)試報(bào)告5爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)5.1 相關(guān)圖紙SPCS-3000控制策略管理5號(hào)站132133頁(yè)。5.2 信號(hào)選擇爐膛壓力。5.3 調(diào)節(jié)原理爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的靜葉，來(lái)調(diào)節(jié)爐膛壓力。爐膛壓力的定值，由運(yùn)行人員在操作畫(huà)面上設(shè)定。送風(fēng)量指令經(jīng)過(guò)F（x）計(jì)算后作為前饋信號(hào)送給爐膛壓力調(diào)節(jié)器，同時(shí)送風(fēng)量指令還經(jīng)過(guò)一個(gè)F（x）計(jì)算后直接疊加給引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度指令，這兩路調(diào)節(jié)信號(hào)對(duì)送風(fēng)量指令形成一快一慢，相互配合，迅速調(diào)節(jié)爐膛壓力。爐膛壓力調(diào)節(jié)器的輸出分別送到A、B引風(fēng)機(jī)靜葉M/A站。為平衡A、B引風(fēng)機(jī)出力，在A側(cè)、B側(cè)引風(fēng)機(jī)靜葉M/A站上，均設(shè)有靜葉指令偏置。PID的輸出加偏置，為B靜

14、葉的自動(dòng)指令；PID的輸出減偏置，為A靜葉的自動(dòng)指令。當(dāng)A、B靜葉均自動(dòng)時(shí)，運(yùn)行人員可以通過(guò)靜葉指令偏置，分別調(diào)整A、B引風(fēng)機(jī)的出力。當(dāng)A、B引風(fēng)機(jī)靜葉均手動(dòng)時(shí)，爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)手動(dòng)。調(diào)節(jié)器輸出跟蹤A、B調(diào)節(jié)靜葉手操器輸出平均值。爐膛壓力定值自動(dòng)跟蹤實(shí)際爐膛壓力。當(dāng)A(或B)M/A站手動(dòng)時(shí)，靜葉偏置自動(dòng)反向計(jì)算，跟蹤B(或A)手操器輸出與PID調(diào)節(jié)器輸出的偏差。因此，爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過(guò)PID調(diào)節(jié)器跟蹤、M/A站偏置跟蹤、定值跟蹤手段，實(shí)現(xiàn)了A、BM/A站手自動(dòng)無(wú)擾切換。另外，調(diào)節(jié)系統(tǒng)還接受來(lái)自SCS和FSSS的指令，控制A、B引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)靜葉開(kāi)度。發(fā)生MFT時(shí)，強(qiáng)制關(guān)小引風(fēng)機(jī)靜葉，以防止內(nèi)爆，強(qiáng)制關(guān)閉幅度是MFT動(dòng)作前機(jī)組負(fù)荷的函數(shù)，幅值及時(shí)間長(zhǎng)度由試驗(yàn)確定。5.4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作541A(B)引風(fēng)機(jī)靜葉M/A站SP、PV說(shuō)明(見(jiàn)5/132)SP:爐膛壓力設(shè)定值，單位：KPa量程：-1010(暫定)。PV：爐膛壓力。BIAS:A、B靜葉偏置。說(shuō)明：1) 在A、B引風(fēng)機(jī)靜葉M/A站均設(shè)有靜葉偏置，二者共同配合完成偏置功能；2) A(B)靜葉手動(dòng)時(shí)，靜葉偏置自動(dòng)跟蹤反向計(jì)算值，投切自動(dòng)無(wú)擾切換。5.4.2A、B引風(fēng)機(jī)靜葉切手動(dòng)條件(見(jiàn)5/133)1) 爐膛壓力壞質(zhì)量；2) 爐膛壓力偏差大；3) A(B)靜葉閥位品質(zhì)壞；4) A(B)靜葉指令、反饋偏差大；5)