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1、一、 协调控制系统功能说明1. 系统简介机、炉协调控制系统就是根据机、炉的运行状态和控制要求,选择适应机组控制的运行方式。具体要求就是快速适应大范围负荷变化率,在整个负荷变化范围内要求机组有良好的负荷适应能力,机组主要运行参数在负荷变化过程中保持相对稳定,保证机组在整个负荷变化范围内有较高的效率,即锅炉、汽机和主要辅机(送风机、引风机、一次风机、给煤机、给水泵等)参数保持较小范围的波动且能快速适应机组负荷变动。2. 系统控制原理300MW机组协调控制系统的主控制系统是由机组“负荷管理中心”和机炉主控制器两部分组成。机炉主控制器接受机组“负荷管理中心”送来的机组负荷指令,该指令具有最大/最小负荷
2、限制和变化率限制。负荷指令经机炉主控制器的作用,分别对锅炉和汽机控制系统送出指令,使机组的输出功率适应负荷指令的要求,同时保持机前压力为给定值。机炉主控制器有四种控制方式,它们之间可以自动或手动切换。我公司机炉协调控制具有四种控制方式,如下图:工作模式锅炉主控汽机主控调频基本方式手动手动无BF自动、调压手动无TF手动自动、调节主汽压力无CCS调压、负荷指令前馈调压、调功、频率校正、主汽压力设定值校正输出有基本方式(BASE):指锅炉、汽机主控均处于手动控制方式,由操作员设定汽机主汽门阀位指令和锅炉燃料指令来控制机前压力和机组负荷。如果汽机控制在“非远操方式”时,汽机主汽阀门开度交给DEH系统控
3、制,汽机主控输出跟踪主汽门阀位反馈。锅炉跟随(BF):是汽机局部故障时的一种辅助运行方式,此时汽机主控在手动方式,由操作员手动设定汽机调门开度指令,控制机组负荷。锅炉主控在自动方式,该方式下机组负荷响应快,但以牺牲主汽压力为代价,不管是内扰还是外扰的影响,动态过程压力波动相对较大,系统抗干扰能力较差,因此锅炉侧引入了汽机主汽阀门指令前馈,对外扰有一定的抑制作用。汽机跟随(TF):是在锅炉局部故障时或启、停磨煤机等工况变动大时的一种辅助运行方式,此时锅炉主控在手动控制方式,由操作员手动设定燃料指令,汽机主控自动调整机前压力,该方式下动态过程压力波动较小,机组运行稳定,但是机组负荷响应慢。协调方式
4、(CCS):我公司机、炉协调控制系统CCS是一种以锅炉跟随为基础的协调控制方式,是基于直接能量平衡原理的协调控制系统,该方式下汽机主控自动控制机组负荷,锅炉主控主要是来维持汽机能量需求与锅炉放热量的平衡。这种协调控制系统策略的特点是机组负荷响应快,负荷控制精度高,动态过程压力相对锅炉跟随方式波动较大。2.1 负荷指令处理系统:LDC目标值在不同的状态下输出值也不一样:当机组处于CCS方式时,机组可以接受中调指令(ADS),也可以接受运行人员的负荷设定;当机组处于RB(甩负荷功能)、RD(负荷迫降功能)时,负荷指令就是RB或RD功能组产生的负荷指令150MW(RB)或0(RD)。当机组处于基本方
5、式、TF、BF方式时,LDC输出跟踪机组实发功率。当有闭锁增或闭锁减信号时速率设定为零。2.1.1 RUNBACK产生条件(甩负荷功能):2.1.1.1LDC输出大于一台送风机限值(150MW)且一台送风机跳闸;2.1.1.2LDC输出大于一台引风机限值(150MW)且一台引风机跳闸;2.1.1.3LDC输出大于一台一次风机限值(150MW)且一台一次风机跳闸;2.1.1.4LDC输出大于一台给水泵限值(150MW)且锅炉给水泵一台以上跳闸;2.1.1.5LDC输出大于一台空预器限值(150MW)且一台空预器跳闸。当机组处于LDC自动状态时,主要辅机设备发生故障,单元机组要求尽可能的降低负荷,
6、使机组的目标负荷下降到运行的辅机设备所能承担的负荷水平。2.1.2 RUNDOWN产生条件(负荷迫降功能):2.1.2.1给水RD;2.1.2.2燃料RD; 2.1.2.3送风机RD;2.1.2.4引风机RD;2.1.2.5一次风机RD。 这是一种在机组故障不明确条件下采取的保护性措施。在LDC自动状态时,当故障间接指标值已较大(如汽包水位比设定值低的很多)情况严重时,则迫使实际负荷指令负荷下降以减小间接负荷指标值,直到间接负荷指标值降到不太严重时为止。当RB和RD同时发生时,取速率大者进行控制。2.1.3 目标负荷的最大/最小限值:当目标负荷达到最大(330MW)或最小限值(0MW)时,系统
7、将不接受ADS指令,而最大/最小限值对运行人员的负荷设定和RB、RD时的指令将不产生任何影响。2.1.4 负荷变化率管理:对于ADS指令或运行人员的负荷设定必须按照规定的速率变化,进而形成目标负荷,这个变化率的大小可由运行人员设定,并可视具体情况设定不同的升负荷速率和降负荷速率,RB、RD时,目标负荷的变化率可在RB、RD功能子组中设定,来自DEH的负荷率限值将限制所有情况下目标负荷的变化速率。2.1.5 一次调频所需功率的校正:通过改变机组的负荷指令去纠正电网频率偏差,具有一次调频能力。频率变送器采集的频率信号通过一函数修正与机组目标负荷LDC输出相加,经机组的实测功率和主汽压力修正,作为协
8、调方式下汽机主控调节器的给定值。此函数设有一定的死区(0.15Hz),只有在电网频率偏差超过死区时频率校正才起作用。 一次调频的条件:频率变送器正常且机组处于协调方式。2.1.6 负荷闭锁增/闭锁减引起负荷闭锁增/闭锁减指令的项目:给水、燃料、送风机、引风机、一次风机。这也是在故障不明确条件下采取的一种方法,当机组处于LDC自动状态,检测到子系统的目标值与实际负荷偏差较大,则产生闭锁指令使不向扩大故障的方向变化,但向非扩大故障的方向变化还是自由的。2.2 锅炉-汽机主控:机、炉主控制器又称机、炉主控制回路。它接受三方面来的信号,即负荷管理中心来的LDC输出指令,机组实发功率,机前压力信号,根据
9、不同的控制方式发出对汽机调节阀开度的指令和对锅炉给煤量及送风量的调节指令。2.2.1 汽机主控汽机主控制器又称汽机主控回路。它主要实现机组负荷控制、主汽压力控制、汽机主控制器与DEH的接口的功能。2.2.1.1 机组负荷控制机组在协调控制方式时,由汽机来控制机组的实发功率,使其等于机组实际负荷指令。由负荷管理中心来的LDC输出指令同时送到汽机主控制器和锅炉主控制器,在汽机主控LDC输出经过频率校正后与机组实发功率比较后,在经过主汽压力修正,经调节器输出后,通过DEH去控制汽机进汽阀的开度,使机组按照负荷指令要求运行。2.2.1.2 主汽压力控制机组控制在汽机跟随方式时,由汽机来调节主汽压力,通
10、过DEH控制汽机进汽阀开度,使主汽压力等于设定值。2.2.1.3 汽机主控器的手动控制在出现以下条件时,汽机主控器将切为手动控制方式:2.2.1.3.1主汽压力变送器故障;2.2.1.3.2汽轮机跳闸;2.2.1.3.3主燃料跳闸;2.2.1.3.4主汽压力高;2.2.1.3.5旁路开模式;2.2.1.3.6汽机非远操方式;2.2.1.3.7汽机主汽阀位偏差经延迟;2.2.1.3.8机侧压力调节器入口偏差手动报警;2.2.1.3.9选择基本方式;2.2.1.3.10协调控制方式下功率变送器坏或机侧控制器偏差报警。2.2.1.4 汽机主控制器与DEH的接口关系从CCS系统发“CCS远控DEH”信
11、号到DEH系统,与DEH条件和DEH运行人员操作相与后回送一个“DEH选择遥控”信号到CCS系统,表明DEH系统可接受CCS系统负荷增/减脉冲信号。由DEH系统到CCS系统的“DEH功率控制/调节级压力控制回路”信号表明DEH所处的控制回路和工作状态。2.2.2 锅炉主控制器锅炉控制器又称主控制回路,它主要实现辅机故障甩负荷时的锅炉控制、燃料量跟踪等功能。2.2.2.1 主汽压力控制在机组处于非“辅机故障甩负荷”(RUN BACK)运行功况下,机组实际负荷指令也送到锅炉主控制回路作为前馈信号,使锅炉燃烧率随机组负荷指令变化而变化。在协调运行方式时,机组负荷指令为机组实际负荷指令,在锅炉跟随方式
12、时,机组负荷指令为机组实发功率。主汽压力偏差信号经比例积分调节器校正,最终使得主汽压力跟踪主汽压力设定,主汽压力与其设定值经减法器比较后,得到锅炉主控指令,它送到锅炉燃烧控制系统,改变燃料量和风量,从而使得主汽压力等于主汽压力设定值。2.2.2.2 辅机故甩负荷时的锅炉控制在机组因辅机故障发生甩负荷时,机组实际负荷指令按一定甩负荷速率下降到甩负荷目标值。这时主汽压力校正回路切除,锅炉主指令直接为甩负荷指令。2.2.2.3 燃料量跟踪方式锅炉负荷主要由燃料量来决定,当燃料控制为手动时,锅炉主控实际已失去锅炉负荷控制能力,所以此时锅炉主控指令必须对实际燃料量信号进行跟踪。2.2.2.4 机组定压/
13、滑压设定值:为满足机组经济运行的要求,系统设置了定压/滑压运行方式。2.2.2.4.1滑压运行方式:机组只能在BF及CCS下投入滑压运行方式。在BF方式下投入滑压运行,可实现汽机阀门固定在某一位置,蒸汽压力随负荷的增加而上升,至90%负荷,压力达到额定植,此时系统应进入定压运行方式,再增加负荷,须手动开大汽机阀门或将汽机控制器投自动,接受目标负荷指令。在LDC自动情况下,滑压模式只能在协调方式或BF方式下使用,在TF方式下投入滑压运行,系统会自动切换至BF方式. 在LDC自动情况下,机组的滑压运行模式实际上一种联合变压运行模式:在低负荷时,机组在较低的压力下定值运行,当负荷在25%-90%之间
14、时,机组进入滑压状态,主汽阀开度固定在91%附近,主汽压力随负荷成正比例变化,当主汽压力达到额定值时,机组又进入定压运行模式。进入滑压运行模式的充分必要条件是炉主控自动,操作员发出投入滑压运行指令。当以下任一条件满足时,机组会退出滑压运行,进入定压运行:1.操作员发出投入定压运行指令2.机组进入基本模式3.旁路启动4.进入汽机跟随模式2.2.2.4.2定压运行模式机组退出滑压运行,即进入定压运行。在定压运行时,当主汽压力设定值偏离目标值时,将引起主汽压力设定值爬坡;爬坡速率由运行员设定,当下述情况发生时,爬坡速率将被置为零。1.人工请求主汽压力设定值爬坡保持2.进入基本模式3.RB状态4.旁路
15、启动2.2.2.5锅炉主控切手动条件:1.速度级压力变送器故障;2.主汽压力变送器故障;3.汽轮机跳闸2;4.主燃料跳闸;5.主汽压力高; 6.选择基本方式;7.炉侧调节器入口偏差报警。3. DEH与ADS的接口在LDC自动时,操作员发出远方请求后,机组即进入远操方式,但在下列条件下机组退出远操方式:1.LDC非自动状态;2.负荷闭锁增;3.负荷闭锁减;4.ADS指令品质坏;5.发生RB或RD;6.ADS未发出允许信号。二、 锅炉给水自动调节系统功能说明 1. 系统功能给水自动调节系统的主要功能是控制锅炉的给水量,以保持汽包水位在允许的范围内。锅炉在不同负荷和参数下,其给水被控对象的动态特性不
16、同。低负荷时,由于蒸汽参数低,负荷变化小,虚假水位现象不太严重,对维持汽包水位恒定的要求不高,因此采用单冲量给水控制系统;而高负荷时汽包水位动态特性复杂,且汽包水位虚假水位现象十分严重,为保证锅炉的安全运行,采用串级三冲量控制。三冲量包括:汽包水位、蒸汽流量、给水流量。主信号汽包水位(三取中,此信号取汽包中心线为零水位),调节系统中作为主调量,前馈信号蒸汽流量是其调节级压力经过计算后得出的结果与旁路蒸汽流量之和,内回路反馈信号给水流量由给水泵出口流量和过热器各级减温水流量之和形成。2 系统控制原理:给水控制系统为全程自动控制系统。锅炉在启、停或低负荷时,采用单冲量控制系统,只接受汽包水位信号D
17、RUMLVL(经过汽包压力修正),DRUMLVL高时减少给水流量,DRUMLVL低时增加给水流量,水位定值由运行人员通过手操站进行设定,单冲量控制系统能使水位维持在定值的50mm之内。当水位变化,其信号与水位给定值送入单冲量调节器,经过求差和比例积分运算后,输出信号分别去控制给水调节阀或电动给水泵转速,来改变给水流量。锅炉在启、停或低负荷时,由于给水流量小于电动给水泵低限,此时电动给水泵的转速不变,给水流量的改变是由给水调节阀的开度来控制的。当负荷大于25%的额定负荷时,电动给水泵控制由单冲量控制切换成三冲量控制(单冲量控制跟踪ELE1CTRK),此时的控制为串级三冲量控制系统,调节手段仍然是
18、电动给水泵转速。汽包水位与运行人员设定的水位给定值送入三冲量调节器,经过调节器(水位校正调节器,即串级控制系统的主调节器)运算后,在加法块与主蒸汽流量信号(采用汽机速度级压力经过主汽温度修正后的信号来代表)相加,其输出信号作为给水流量的给定值,测量值为给水流量(省煤器入口流量经过给水温度修正)加上过热器减温水流量之和,即总给水流量,送入串级控制系统的副调节器,经过求差和比例积分运算后,去控制电动给水泵转速,从而控制给水流量,以维持汽包水位恒定,当负荷小于25%的额定负荷时,电动给水泵控制系统将自动由三冲量控制切换成单冲量控制。当负荷大于35%的额定负荷时,通过控制给水流量,运行人员由电动给水泵
19、三冲量控制切换为汽动给水泵三冲量控制。控制汽动给水泵转速(通过小汽机电液控制器MEH),从而控制给水流量,以维持汽包水位恒定。也可以通过立盘上的小汽机遥控盘操作或就地MEH控制器手动操作来进行手动控制。当机组正常运行时,采用汽动给水泵三冲量控制,两台汽动调速泵并列运行,电动调速泵备用。两台汽动调速泵的出力平衡,由两泵的出口流量经过求偏差,输出作为测量值,运行人员的设定作为给定值,分别送入调节器经过求差和比例积分运算后输出两台偏置汽动给水泵信号,从而达到调节两台偏置汽动给水泵出力平衡的目的。汽机负荷在40%以上时,小汽轮机的汽源来自汽机的四段抽汽,经速关阀和调节阀EBI进入小汽轮机,管道阀HV处
20、于全关状态;当调节阀EBI开度大于95%且转速仍未达到转速给定值,管道阀HV按要求打开(汽源为汽机的二段抽汽),确保小汽轮机的转速要求。在给水系统中,由于给水泵在低流量时,不但效率低而且还产生汽蚀现象,所以对其最小流量加以限制,通常在给水泵出口装有再循环管,当泵(包括电泵、汽泵A、汽泵B)出口流量小于148t/h时,通过调节给水泵出口上的再循环阀,使部分水回到除氧器,再循环阀根据泵的流量与最小流量限制之差来调节,当泵出口流量大于148t/h时,自动关闭再循环阀。 电动给水泵、汽动给水泵启、投如下:2.1锅炉上水阶段:2.1.1启动电动给水泵;2.1.2给水调节阀投自动;2.1.3电动给水泵控制
21、投自动;2.1.4汽动给水泵A、B控制切止手动。2.2锅炉“点火升压并网-带负荷”阶段:2.2.1维持上述手、自动状态;2.2.2当负荷大于25%时,自动切除单冲量调节器,投入三冲量调节器。负荷大于35%,电动调速泵开始切换为汽动调速泵。机组正常运行时,两台汽动调速泵投入,电动调速泵备用。3 给水系统自动切除条件3.1给水旁路阀切手动:3.1.1汽包水位变送器偏差报警;3.1.2汽包压力变送器偏差报警;3.1.3汽包水位高或低;3.1.4水位调节器PV与SP偏差报警;3.1.5给水旁路阀阀位偏差报警;3.1.6电动给水泵自动;3.1.7给水旁路截止阀不全开。以上任一条信号发给水旁路阀切手动。3
22、.2电动给水泵切手动:3.2.1 汽包水位变送器偏差报警或汽包压力变送器偏差报警或汽包水位高或低或水位调节器PV与SP偏差报警;3.2.2(给水流量变送器偏差报警或减温水流量变送器偏差报警或蒸汽流量变送器偏差报警)与电动给水泵选择单冲量;3.2.3汽动A给水泵或汽动B给水泵运行;3.2.4给水旁路阀自动;3.2.5电动给水泵勺管偏差报警;3.2.6电动给水泵不运行。以上任一条信号发电动给水泵切手动。3.3汽动给水泵A(B)切手动:3.3.1汽包水位变送器偏差报警;3.3.2(给水流量变送器偏差报警或减温水流量变送器偏差报警或蒸汽流量变送器偏差报警)与电动给水泵选择单冲量;3.3.3电动给水泵自
23、动;3.3.4给水旁路阀自动;3.3.5汽动给水泵A(B)转速偏差报警;3.3.6汽动给水泵A(B)跳闸;3.3.7锅炉负荷25%;3.3.8汽动给水泵A (B)就地控制;3.3.9汽包压力变送器偏差报警;3.3.10汽包水位高或低;3.3.11水位调节器PV与SP偏差报警。以上任一条信号发汽动给水泵A(B)切手动。3.4 电泵、汽泵A、汽泵B最小流量再循环阀切手动:3.4.1泵最小流量再循环阀调节器PV与SP偏差报警;3.4.2泵最小流量再循环阀阀位偏差报警;3.4.3泵出口流量变送器故障报警。以上任一条信号发泵最小流量再循环阀切手动。4. 给水系统闭锁增、减功能和保护功能:4.1给水系统闭
24、锁增的条件:4.1.1电泵指令达最大;4.1.2汽泵A指令达最大;4.1.3汽泵B指令达最大;4.1.4给水旁路阀非自动;4.1.5给水旁路阀指令达最大;4.1.6给水流量大于指令。以上任一条信号发给水系统闭锁增。4.2给水系统闭锁减的条件:4.2.1电泵指令达最小;4.2.2汽泵A指令达最小;4.2.3汽泵B指令达最小;4.2.4给水旁路阀非自动;4.2.5给水旁路阀指令达最小;4.2.6给水流量小于指令。以上任一条信号发给水系统闭锁减。4.3 给水系统RB功能(负荷快速返回功能):当机组在LDC自动状态下运行,满负荷或负荷大于50%时,若出现一台汽泵跳闸时,而电泵未正常连联启,此时机组只允
25、许50%负荷运行,此时,控制回路将产生负荷快速返回指令,这样将避免停机,等故障解除后继续恢复运行。4.4 给水系统RD功能(负荷迫降功能):4.4.1电泵非自动;4.4.2电泵非自动且电泵指令达最大;4.4.3汽泵A非自动;4.4.4汽泵A非自动且汽泵A指令达最大;4.4.5汽泵B非自动;4.4.6汽泵B非自动且汽泵B指令达最大;4.4.7给水旁路阀非自动;4.4.8给水旁路阀指令达最大。以上信号全发给水系统发RUNDOWN。4.5 给水系统保护功能:4.5.1 当汽包水位高/低值达100mm时,汽包水位控制切除自动,并发出报警信号;4.5.2当汽包水位高/低值达100mm时,连开汽包事故放水
26、门,并发出报警信号;4.5.3当汽包水位高/低值达250mm时,发MFT跳锅炉信号。三、 燃烧调节系统功能说明1. 系统功能锅炉燃烧控制系统的基本任务是:使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,同时要保证锅炉安全经济运行,最终保持锅炉的汽压为给定值,以满足汽机负荷的要求;保持炉膛过剩空气系数为最佳值,以满足锅炉燃烧的经济性;保持炉膛压力为给定值,以保证机组的安全性和经济性。根据其具体功能,将燃烧调节系统可以分为三个相互协调配合的子系统来研究,即燃料调节系统、送风调节系统、引风调节系统。它们系统之间通过紧密配合来共同完成和保障机组的稳定、安全运行:1.1 汽机的变化表示锅炉的蒸汽产量和负荷
27、的耗汽量不相适应,这时必须相应的改变燃料的供应量,以改变锅炉的蒸汽量;1.2 在燃料量改变时,必须相应的调整送风量,使之与燃料量相配合,保证燃烧过程有较高的经济性;1.3 锅炉的引风量和送风量,使之与燃料量相配合,保证炉膛压力在规定值,炉膛压力的高低关系着锅炉的安全经济运行。2. 引风调节系统引风控制系统主要任务是保证锅炉的炉膛负压在正常范围之内,调整好送风量与引风量的配比关系,使之能够满足燃料量的需要。影响炉膛压力的因素很多,但主要因素有两个:一是进入炉膛的送风量,二是引风量。送风量的调整须随锅炉主指令变化,因此炉膛压力控制的手段则选择引风量的调整。2.1引风调节系统控制原理鉴于炉膛压力控制
28、的重要性,为防止因变送器故障或信号堵塞影响信号的质量,进而影响炉膛压力控制的正常运行,炉膛压力信号采用三个压力变送器进行测量,经三取二的炉膛压力变送器出来的炉膛负压信号作为反馈信号与运行值班员所给的给定值比较,再同作为前馈信号的送风量求和,其结果作为引风机挡板动作指令。为了平衡引风机A、B的出力,采用了偏置控制回路。偏置控制回路中有两个切换模块,均为在事故或特殊情况下运行的方式,操作回路设有M/A手操站、闭锁升、闭锁降、操作员的优先升、优先降操作,防喘振通过优先降实现。当炉膛压力低值时,形成升禁止信号,限制引风机挡板进一步打开;同时将炉膛压力低值信号引至送风机系统,闭锁送风机动叶关小;当炉膛压
29、力低值时或CCS强降信号来时,强制关小引风机挡板;当炉膛压力高值时,形成降禁止信号,限制引风机挡板进一步关小;同时将炉膛压力高值信号引至送风机系统,闭锁送风机动叶开大;当炉膛压力高值时或CCS强升信号来时,强制开大引风机挡板。由于炉膛压力信号总是带有小幅度的噪声干扰信号,直接采用这样的测量信号会引起引风机挡板动作过于频繁不利于机组安全运行,而如果对炉膛压力信号进行惯性滤波,增加了炉膛压力测量值的反应时间,使调节变的不灵敏,因此宜采用调节器内的死区来改善调节性能,死区设置为0.02KPa左右。2.2. 引风调节系统保护功能:2.2.1 超驰动作功能炉膛压力控制回路中,最为突出的特点是对炉膛压力控
30、制回路设计了一个超驰动作回路,是为了防止MFT动作后,炉膛灭火事故引起的锅炉内爆事故的发生。当发生MFT或单侧送风机跳闸,引风机挡板会迅速关小原开度的30%,而当超驰设定的时间过后,引风机挡板释放到超驰回路动作前的记忆值,恢复正常的炉膛压力控制。2.2.2 引风系统RB功能(负荷快速返回功能):当机组在LDC自动状态下运行,满负荷或负荷大于50%时,若出现一台引风机跳闸时,机组只允许50%负荷运行,此时,控制回路将产生负荷快速返回指令,这样将避免停机,等故障解除后继续恢复运行。2.2.3 引风系统RD功能(负荷迫降功能):当机组在LDC自动状态下运行,若出现引风机控制量已达最大,但炉膛负压仍大
31、于炉膛压力指令时,控制回路将会产生负荷迫降指令,迫使负荷指令缓慢下降,使负荷降至炉膛压力可控范围之内。2.2.4 负荷闭锁增/闭锁减功能:当机组在LDC自动状态下运行,若出现引风机控制量达最小,或炉膛负压远远小于炉膛压力指令时,控制回路将产生闭锁减指令;当机组在LDC自动状态下运行,若出现引风机控制量达最大,或炉膛负压远远大于炉膛压力指令时,控制回路将产生闭锁增指令。2.3引风调节系统切除自动条件 2.3.1本侧引风机未运行;2.3.2炉膛压力变送器异常;2.3.3过程量与设定值偏差大;2.3.4引风机A、B 执行器指令/反馈偏差大;2.3.5炉膛压力主控器切手动;2.3.6RAL (增闭锁)
32、;2.3.7LWI (减闭锁);2.3.8引风机跳闸。3.送风调节系统送风量在燃烧系统中起到很重要的作用,通过调节送风机动叶保证锅炉经济燃烧所需的二次风量,满足锅炉能量输入的要求。3.1送风调节系统控制原理锅炉主控命令经过动态校正、函数变换、氧量修正后与修正后的实际燃料量,与30%的最小风量经大选后形成最后的风量指令,确保富氧工况运行。总风量信号为一次风量和送风量二者之和,该信号作为反馈信号与风量指令信号相比较,而改变送风机的动叶位置达到送风量的目的;当炉膛压力低时,送风机入口挡板降禁止,当炉膛压力高时,送风机入口挡板升禁止;当送风机指令达最大值且送风量远小于指令,送风机RD送至LDC,同时送
33、风机闭锁增;送风机指令达最小且送风量远小于指令,送风机闭锁减至LDC。3.2 送风系统自动切除、超驰、保护动作条件 3.2.1自动切除条件:3.2.1.1送风机指令与反馈偏差30%,延时20秒;3.2.1.2送风机过程量与设定植偏差大于20;3.2.1.3炉膛压力控制切手动;3.2.1.4主燃料跳闸(MFT);3.2.1.5送风机未运行;3.2.1.6手动切除。3.2.2 降禁止条件:炉膛压力低3.2.3 升禁止条件:炉膛压力高3.2.4 送风系统RB功能(负荷快速返回功能):当机组在LDC自动状态下运行,满负荷或负荷大于50%时,若出现一台送风机跳闸时,机组只允许50%负荷运行,此时,控制回
34、路将产生负荷快速返回指令,这样将避免停机,等故障解除后继续恢复运行。3.2.5 送风系统RD功能(负荷迫降功能):当机组在LDC自动状态下运行,若出现送风机控制量已达最大,但所需送风量人达不到要求时,控制回路将会产生负荷迫降指令,迫使负荷指令缓慢下降,使负荷降至送风量可控范围之内。3.2.6 送风机闭锁增条件:3.2.6.1送风量小于指令。3.2.6.2送风机A指令达最大值或送风机A手动并送风机B指令达最大值或送风机B手动。3.2.7 送风机闭锁减条件:3.2.7.1送风量大于指令。3.2.7.2送风机A指令达最小值或送风机A手动并送风机B指令达最小值或送风机B手动。3.2.8 二次风量保护:
35、3.2.8.1二次风量小于40%(194 m3/s)时,将形成吹扫条件,并在操作员站报警。3.2.8.2二次风量小于30%(#1机为145m3/s,#2-4机为110m3/s)时,延时5秒后发MFT动作指令。4. 燃料调节系统燃料调节系统的主要任务是按锅炉指令的要求随时调整进入炉膛的燃料量,以及相适应的送风量。一方面满足锅炉能量输入的要求,另一方面保证燃烧的经济性。 锅炉主控输出与修正后的实际风量经低选形成最后的燃料命令,以保证负荷增加时,风量调节先动作,燃料指令跟踪风量信号,减负荷时燃料调节器先动作,风量指令跟踪实际燃料信号,达到空气/燃料交叉限制的目的。燃料调节系统主要是由以下几个功能组来
36、共同配合完成:一次风控制、二次风控制、燃料控制、冷/热风挡板控制。4.1一次风控制系统4.1.1 一次风控制原理锅炉燃料量的控制实际伴随一次风量的控制,一次风量由一次风压和一次风挡板开度两个因素决定,即在一次风压不变时,一次风量随一次风挡板开度而增加。此系统属前馈加反馈的单回路调节系统,前馈控制信号是六台给煤机的煤量之和。通过前馈控制加快了给煤机煤量变化时一次风道压力响应的速度,起粗调作用。反馈调节器的被调量为一次风压力信号,一次风压力取自热一次风风压,一次风压测点三个,三取二运算后作为调节器的测量值,校正过的蒸汽流量值经函数运算器后与偏置叠加,作为调节器的设定值,当负荷增加时,设定值增大;当
37、负荷减小时,设定值减小。设定值和测量值经PID调节器运算,送到平衡回路,最终通过M/A站将控制指令输出至A、B侧挡板执行器。操作回路设有操作员的优先升、优先降,当一次风挡板开度已达最大,而一次风压仍远小于设定值时,逻辑回路将产生“一次风RUNDOWN”信号送至LDC的负荷指令回路迫使负荷指令缓慢下降;对于并列运行的两台风机,通常由于风机的输出-输入特性曲线上存在差异,往往在控制信号相同,调节机构(挡板或叶片)开度也一样的情况下,而风机出力不同,因此对控制指令加入偏置信号(BIAS)来进行校正(在某一路上加上BIAS,而某一路上减去BIAS),该偏置信号的另一作用是改变两台风机的负荷分配大小。它
38、可由操作人员通过B风机入口挡板M/A控制站来调整。4.1.2一次风系统自动切除条件:4.1.2.1执行器指令位返偏差大于5%;4.1.2.2机组MFT;4.1.2.3任一风压变送器坏;4.1.2.4一次风压力调节器入口偏差大;4.1.2.5一次风机停运。4.1.3 一次风系统闭锁增条件:一次风机A指令达最大值或风一次风机A手动并一次风机B指令达最大值或一次风机B手动。4.1.4一次风系统闭锁减条件:一次风机A指令达最小值或风一次风机A手动并一次风机B指令达最小值或一次风机B手动。4.1.5 一次风系统 RB功能(负荷快速返回功能):当机组在LDC自动状态下运行,满负荷或负荷大于50%时,若出现
39、一台一次风机跳闸时,机组只允许50%负荷运行,此时,控制回路将产生负荷快速返回指令,这样将避免停机,等故障解除后继续恢复运行。4.1.6一次风系统RD功能(负荷迫降功能):当机组在LDC自动状态下运行,若出现一次风机控制量已达最大,但一次风压压仍小于压力指令时,控制回路将会产生负荷迫降指令,迫使负荷指令缓慢下降,使负荷降至一次压力可控范围之内。4.2二次风控制送风机出口的冷风经暖风器、空气预热器加热,热风经锅炉两侧的二次风总风管道进入二次风大风箱再分配至每个角燃烧器的二次风箱,最后由二次风箱分配至每组燃烧器的二次风室。燃烧器采用四角布置,切园燃烧,直流式摆动煤粉燃烧器。燃烧器分上中下三组布置每
40、组间均有水冷壁保护,每组燃烧器有两个一次风喷口,一台磨煤机带一层一次风喷口,采用均等配风,燃烧器喷嘴可上下摆动,在燃烧器风箱顶部设置了一层燃烬风喷嘴,燃烬风可上下摆动通过喷口摆动,调整燃烧中心,满足锅炉再热汽温的调节需要,燃烧器与二次风大风箱连接,二次风在风箱内风速很低,使炉膛四角二次风压较均衡。油燃烧器分三层均布在上中下三组燃烧器内,每组一层,油枪采用高能点火器直接点燃#柴油,再点燃煤粉的两级点火系统。4.2.1二次风控制原理以风箱与炉膛差压信号作为反馈量,用校正过的蒸汽流量经函数变换作为给定输出二次风档板控制指令。燃烬风档板的控制是以校正过的蒸汽流量经函数变换作为燃烬风档板的控制指令。燃煤
41、层二次风档板是由燃料量信号经滞后和函数变换作为控制指令。燃油层档板控制是由油压力经滞后和函数变换,当相应油层投入信号有时,作为控制指令的。风箱与炉膛差压高或强升二次风档板从来,则强开二次风档板、;燃烬风档板;强开一次风、周界风档板;强开燃油层二次风档板、。吹扫正在进行或来的信号则关闭燃烬层档板。4.2.2 燃油层自动切除条件:4.2.2.1风箱与炉膛差压变送器报警;4.2.2.2燃油层不投油;4.2.2.3MFT;4.2.2.4吹扫结束。4.2.3 二次风层自动切除条件:4.2.3.1MFT;4.2.3.2吹扫结束。4.2.4 燃烬风层自动切除条件:4.2.4.1MFT;4.2.4.2吹扫结束
42、;4.2.4.3风箱与炉膛差压变送器报警。4.3 燃料控制系统4.3.1 燃料控制原理总燃料量反馈是将各个磨煤机的给煤量信号及燃油流量信号分别整定后相加得出的,煤发热值、油发热值由人工设定,燃料命令经动态修正后作为给煤机主控制器的设定值,总燃料量信号与燃料命令修正值经PID运算输出经均衡模块算法送至各个给煤机的M/A站,M/A自动时,各给煤机M/A站的输出相等。当磨煤机停运时,对给煤机信号将选择不带滞后的零流量信号,当磨煤机运行且给煤机停转时对给煤量信号将选择带滞后环节的零流量信号。MFT时将强制关小给煤机转速。当给煤机主控指令已达最大值,而燃料量仍小于设定值时,逻辑回路将产生“燃料RD”信号
43、送至LDC的负荷指令回路,迫使负荷指令缓慢下降,各层给煤机都手动,任何一个煤量变送器品质坏,给煤机主调节器的过程量和设定值偏差大,送风机手动,MFT都形成给煤机主控切手动的信号,给煤机对应的磨煤机停运或磨煤机的热风挡板手动或磨煤机的冷风挡板手动或FSSS发来得强制信号都将使该给煤机M/A站切手动。当给煤机转速偏差超限时,将产生报警信号。燃料油控制采用了两个I调节器,其中一个调节器是对燃油压力调节,另一个是对进油流量与回油流量之差进行调节,对两者输出进行小选来控制回油阀阀位。或时强制关小燃油调节阀,燃料油调节器PV与偏差,燃料油调节阀位置偏差,或都将形成燃料油调节阀切手动的信号。该系统是由两个调
44、节器(油压和油量调节器)组成典型的选择调节系统。燃油压力与最小设定值进行比较,一旦低于最小给定值,燃油压力控制器输出经小选模块选中调节燃油阀开度,以保证油压不低于限值,油压正常时,由油量调节器根据负荷的大小来控制燃油。4.3.2 系统煤主控切除自动条件: 4.3.2.1任何一个给煤率坏点;4.3.2.2给煤机主调过程量和设定值偏差大;4.3.2.3送风机均手动;4.3.2.4给煤机手动;4.3.2.5MFT。* 隐含情况是与燃料控制相关信号,如炉主控输出信号送风量,给煤量,主汽流量等信号坏点也会使给煤机主控手动。4.3.3 系统给煤机切除自动条件:4.3.3.1给煤机给煤量减到最小;4.3.3
45、.2磨冷、热风挡板手动;4.3.3.3FSSS发来的强制信号;4.3.3.4正常停磨;4.3.3.5MFT。* 隐含条件是燃料控制器切手动也会使给煤机切手动。4.3.4 燃料控制超驰逻辑:燃料量远大于(小于)指令,而煤主控指令达最小(最大)值,产生燃料闭锁减(增)信号送至LDC。4.3.5燃料系统RD功能(负荷迫降功能)当给煤机主控指令已达最大值,而燃料量仍小于设定值时,逻辑回路将产生“燃料RD”信号送至LDC的负荷指令回路,迫使负荷指令缓慢下降,使负荷降至燃料量可控范围之内。4.4 冷/热风挡板控制进入磨煤机的风主要是一次风,它的作用是作为煤粉输送的动力,风量的大小不仅影响到煤粉输送的多少,
46、而且涉及到煤粉的细度,同时为了保证磨煤机的安全运行,煤粉的温度不能太高,这就要适当的调整冷/热风挡板,保证磨煤机正常运行。一次风机出口的冷风分两路:一路经暖风器、空预器一次风侧加热至367(B-MCR工况)后送至磨煤机入口的热风环形母管,由母管分别接至各台磨煤机;另一路作为压力冷风由一次风机出口的联络风管上引出,至环形冷风母管,再由冷风支管接入热风支管,与热风均匀分配至各个磨煤机外,还具有平衡风压的作用。4.4.1 冷/热风挡板控制原理热风挡板的的控制指令是由给煤机给煤指令作为给定,磨煤机入口一次风温修正,磨煤机入口一次风流量为反馈,来控制热风挡板。冷风挡板的控制指令以磨煤机出口风粉混合物温度
47、三取二后作为反馈,与给定值比较,再与热风挡板控制信号求和后控制冷风挡板。在这里热风挡板控制指令作为前馈信号。来自FSSS的强制信号对磨煤机冷、热风挡板具有优先控制权,实现所谓的超驰控制,使冷、热风挡板调节器切为手动同时将在操作员站上报警。4.4.2 冷/热风挡板控制切除自动条件:4.4.2.1挡板位置偏差;4.4.2.2调节器PV、SP偏差;4.4.2.3MFT。4.4.3 冷/热风挡板控制超驰逻辑:4.4.3.1来自BMS的强制对磨冷、热风挡板实现超驰控制,使其切手动并报警;4.4.3.2磨出口温度85,强开冷风,强关热风挡板;4.4.3.3磨吹扫时,强开冷风挡板。4.4.4 磨风量的连锁保
48、护4.4.4.1磨风量小于8.6m3/s时,快速停磨煤机;4.4.4.2磨风量小于5.5m3/s时,跳磨煤机。四、过热汽温控制系统功能说明1.系统控制原理过热汽温调节系统的任务是分别维持过热汽温和再热汽温在允许范围内。过热汽温的偏差不超过额定值的+5-10摄氏度。过热汽温过高,容易引起保爆管影响生产过程的安全性;过热汽温过低,会降低全厂热效率,同时还将使汽轮机最后几级蒸汽温度降低,浸蚀汽轮机叶片。我厂过热汽温控制采用三级分段喷水调节,正常情况下一级粗调,三级细调,二级备用。因1025 吨锅炉过热器管道长,惯性和迟延大,为改善调节品质,每段有自己的调节系统调节各段气温,最后一段保持过热器出口气温等于给定值。一、二、三级均采用导前气温构成串级气温调节控制系统。一、二、三级气温调节控制系统均设有过热蒸汽超温保护回路。假若由于某种原因导致屏出口气温比设定值高4摄氏度,超温保护回路将代替原来串级调节回路控制减温阀