【文章內(nèi)容簡介】 CCS方式：鍋爐主控及汽機(jī)主控均在自動方式； 鍋爐主控鍋爐主控有兩種方式：BF方式和CCS方式，兩種方式能夠互相跟蹤，以實(shí)現(xiàn)無擾切換。當(dāng)鍋爐主控處于手動狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行人員可以手動設(shè)置其輸出。當(dāng)燃料主控處于手動狀態(tài)時(shí)，鍋爐主控強(qiáng)制跟蹤鍋爐總?cè)剂狭俊．?dāng)燃料主控投自動且鍋爐主控投自動時(shí)，鍋爐主控接受BF方式或CCS方式爐主控PID的輸出。當(dāng)以下情況發(fā)生時(shí)，鍋爐主控切為手動方式：1）RB發(fā)生時(shí)；2）所有主汽壓力測點(diǎn)壞質(zhì)量；3）協(xié)調(diào)方式下，所有功率信號壞質(zhì)量；4）燃料主控退出自動方式；5）BF方式時(shí)，所有調(diào)節(jié)級壓力測點(diǎn)壞質(zhì)量；6）給水泵均在手動方式；BF方式鍋爐主控PID邏輯如下：限幅限速后的主汽壓力做為給定值，主汽壓力測量值做為過程值。未投入BF方式時(shí)，PID輸出強(qiáng)制跟蹤鍋爐主控輸出，投入自動時(shí)，將根據(jù)主汽壓力及其設(shè)定值的偏差進(jìn)行PID計(jì)算。該種方式下，PID的輸出再加上一個(gè)分量（相當(dāng)于前饋?zhàn)饔茫┖笞鰹殄仩t主控的輸出量。這個(gè)分量包括三個(gè)部分：1）主汽壓力的偏差（SPPV）；2）調(diào)節(jié)級壓力的函數(shù)f(Pt)/主汽壓力*主汽壓力設(shè)定值；3）主汽壓力值－經(jīng)過50秒濾波后的主汽壓力值；前饋值的大小可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況予以調(diào)整。當(dāng)燃料主控PID輸出達(dá)上限和下限時(shí)，將自動閉鎖BF方式鍋爐主控PID的增、減。CCS方式鍋爐主控的邏輯如下：接受主汽壓力偏差進(jìn)行PID計(jì)算，機(jī)組負(fù)荷偏差做為前饋量輸入PID。該種方式下，PID的輸出再加上一個(gè)分量（還是相當(dāng)于前饋?zhàn)饔茫┖笞鰹殄仩t主控的輸出量。這個(gè)分量包括三個(gè)部分：1）主汽壓力的偏差（SPPV）；2）經(jīng)過50秒濾波后機(jī)組負(fù)荷指令*系數(shù)；3）主汽壓力值*系數(shù) 汽機(jī)主控汽機(jī)主控亦有兩種方式：TF方式和CCS方式，兩種方式能夠互相跟蹤，以實(shí)現(xiàn)無擾切換。當(dāng)汽機(jī)主控處于手動狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行人員可以手動設(shè)置其輸出。當(dāng)DEH切除遙控狀態(tài)時(shí)，汽機(jī)主控強(qiáng)制跟蹤DEH綜合閥位指令。當(dāng)DEH處于遙控狀態(tài)且汽機(jī)主控投自動時(shí)，汽機(jī)主控接受TF方式或CCS方式汽機(jī)主控PID的輸出。當(dāng)以下情況發(fā)生時(shí)，汽機(jī)主控切為手動方式：1）所有主汽壓力壞質(zhì)量；2）DEH負(fù)荷參考壞質(zhì)量；3）DEH不在遙控方式；4）高壓旁路閥打開；TF方式汽機(jī)主控PID的邏輯相對比較簡單，其任務(wù)就是控制機(jī)前壓力。未在TF方式時(shí)，它跟蹤汽機(jī)主控輸出值，自動方式時(shí)，根據(jù)主汽壓力及其定值進(jìn)行PID計(jì)算，計(jì)算結(jié)果送給汽機(jī)主控。CCS方式汽機(jī)主控接受機(jī)組當(dāng)前功率和機(jī)組負(fù)荷指令的偏差，進(jìn)行PID計(jì)算，同時(shí)引入機(jī)前壓力偏差和機(jī)組負(fù)荷指令作為前饋量。在非CCS方式下，跟蹤汽機(jī)主控輸出值。 燃料主控燃料主控用來連接鍋爐主控和磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)擋板指令。在自動方式下，其PID采用鍋爐主控輸出值作為給定量，用實(shí)際燃料量作為過程值，同時(shí)還引入機(jī)組負(fù)荷偏差、機(jī)前壓力偏差、機(jī)組負(fù)荷指令作為前饋量。燃料主控投入自動前，跟蹤運(yùn)行磨煤機(jī)平均負(fù)荷風(fēng)擋板指令。當(dāng)所有磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)擋板均在手動方式時(shí)，燃料主控強(qiáng)制跟蹤。當(dāng)機(jī)組RB產(chǎn)生或所有磨煤機(jī)負(fù)荷風(fēng)擋板均在手動方式時(shí)，燃料主控強(qiáng)制切為手動方式。 RB控制策略及試驗(yàn)方法 RB功能是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。所謂RB（Run Back）功能試驗(yàn)，指用于檢驗(yàn)機(jī)組在輔機(jī)發(fā)生故障跳閘后鍋爐出力低于給定功率時(shí)，自動控制系統(tǒng)將機(jī)組負(fù)荷快速降低至實(shí)際所能達(dá)到的相應(yīng)出力的能力，是對機(jī)組自動控制系統(tǒng)性能和功能的考驗(yàn)。通過RB功能試驗(yàn)，可以確機(jī)組自動控制系統(tǒng)涉及RB功能的軟、硬件功能是否完善，為正式投產(chǎn)后機(jī)組RB功能的長期投入提供依據(jù)。 RB的目的：機(jī)組主要輔機(jī)在運(yùn)行中跳閘是突發(fā)事件，此時(shí)若僅靠運(yùn)行人員操作，由于操作量大、人為因素多，難以確保機(jī)組安全運(yùn)行。因此RB功能是否完善是考察MCS等控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，完善的RB控制策略應(yīng)做到對內(nèi)（即MCS系統(tǒng)）協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)以確保運(yùn)行工況的平衡過渡，對外協(xié)調(diào)FSSS、DEH、SCS等控制系統(tǒng)快速地把負(fù)荷降低到機(jī)組出力允許范圍內(nèi)。 RB的控制策略：發(fā)生Runback的項(xiàng)目及復(fù)位條件：1) 負(fù)荷400MW，一臺送風(fēng)機(jī)跳閘，發(fā)生RB；當(dāng)負(fù)荷380MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負(fù)荷變化速率8MW/min時(shí)判定RB已結(jié)束；2) 負(fù)荷400MW，一臺引風(fēng)機(jī)跳閘，發(fā)生RB，當(dāng)負(fù)荷380MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負(fù)荷變化速率8MW/min時(shí)判定RB已結(jié)束；3) 負(fù)荷400MW，一臺一次風(fēng)機(jī)跳閘，發(fā)生RB，當(dāng)負(fù)荷320MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負(fù)荷變化速率8MW/min時(shí)判定RB已結(jié)束；4) 當(dāng)負(fù)荷400MW，2臺汽動給水泵運(yùn)行，一臺跳閘且電泵沒有聯(lián)啟，延時(shí)3s后發(fā)生RB，當(dāng)負(fù)荷320MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負(fù)荷變化速率8MW/min時(shí)判定RB已結(jié)束 RB發(fā)生后的主要控制策略是：1）機(jī)組控制方式自動改為TF方式；自動切除鍋爐主控及燃料主控，并自動投入滑壓運(yùn)行方式；2）任何RB項(xiàng)發(fā)生后，給水控制可根據(jù)運(yùn)行人員要求保留自動調(diào)節(jié)方式或者切為手動；3）除給水泵RB外，其他RB項(xiàng)目發(fā)生后，自動關(guān)一、二減溫水調(diào)門20s。20s后恢復(fù)原開度；4）按照切C磨－切E磨－切D磨的順序，間隔10s自動嘗試切除磨煤機(jī)。當(dāng)一次風(fēng)機(jī)、送/引風(fēng)機(jī)跳閘RB時(shí)最后保留4臺磨，當(dāng)汽泵RB時(shí)最后保留3臺磨煤機(jī)；RB發(fā)生后，立即投A、F層（最下面兩層）點(diǎn)火油槍；5）如果滑壓曲線產(chǎn)生的主汽壓設(shè)定值（SP）－當(dāng)前主汽壓（PV），MCS向DEH系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)5s的脈沖，以150MW/min的速率快速減負(fù)荷。6） 一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，另一臺一次風(fēng)機(jī)切手動并強(qiáng)制到90％開度維持3s，3s后保持90％開度，但可由運(yùn)行人員手動控制；此外，一次風(fēng)機(jī)RB時(shí)，兩臺引風(fēng)機(jī)的開度均6%（PID指令前饋上6%），一次風(fēng)機(jī)RB結(jié)束后才緩慢恢復(fù)為PID運(yùn)算指令。 RB試驗(yàn)方法： RB功能靜態(tài)試驗(yàn)RB過程減負(fù)荷的目標(biāo)值和減負(fù)荷的速率由電廠運(yùn)行部門提供；設(shè)定RB負(fù)荷指令變化速率為120MW/min?；瑝呵€采用目前MCS組態(tài)中由運(yùn)行部門提供的滑壓曲線，滑壓曲線為：（600MW，25MPa）；（540MW，）；（180 MW， MPa）。在機(jī)組停機(jī)的情況下，根據(jù)機(jī)組設(shè)計(jì)的功能，依次模擬RB產(chǎn)生的條件，檢查負(fù)荷運(yùn)算回路、負(fù)荷指令速率變化等RB功能回路；檢查RB工況發(fā)生后，與其它熱控系統(tǒng)如FSSS系統(tǒng)的聯(lián)系，確認(rèn)其邏輯功能的正確性；檢查MCS系統(tǒng)與DEH系統(tǒng)的接口匹配情況，在RB工況下，DEH系統(tǒng)的方式切換應(yīng)正確，并快速響應(yīng)。 RB功能動態(tài)試驗(yàn)1) 送風(fēng)機(jī)RB機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺送風(fēng)機(jī)，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實(shí)際負(fù)荷、主汽壓力設(shè)定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點(diǎn)溫度、給水流量、爐膛壓力、除氧器水位、煙氣含氧量等參數(shù)的變化趨勢。此時(shí)跳閘風(fēng)機(jī)入口動葉應(yīng)強(qiáng)制關(guān)閉（進(jìn)、出口風(fēng)門由SCS關(guān)閉）；處于自動工況下的風(fēng)機(jī)迅速開大（限幅90％開度），以求總風(fēng)量不變；當(dāng)處于自動工況下的風(fēng)機(jī)動葉達(dá)90％，平衡算法自動修正消除調(diào)節(jié)死區(qū)；對引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)進(jìn)行比例前饋，以求爐膛負(fù)壓穩(wěn)定。2)引風(fēng)機(jī)RB機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺引風(fēng)機(jī)，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實(shí)際負(fù)荷、主汽壓力設(shè)定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點(diǎn)溫度、給水流量、爐膛壓力、除氧器水位、煙氣含氧量等參數(shù)的變化趨勢。跳閘風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉應(yīng)強(qiáng)制關(guān)閉（進(jìn)、出口風(fēng)門由SCS關(guān)閉）。處于自動工況下的風(fēng)機(jī)將自動迅速開大（限幅90％開度），以滿足負(fù)荷要求。當(dāng)引風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉達(dá)90％時(shí)，算法自動修正消除調(diào)節(jié)死區(qū)。對送風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)進(jìn)行比例前饋，以求爐膛負(fù)壓穩(wěn)定。3) 一次風(fēng)機(jī)RB機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺一次風(fēng)機(jī)，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實(shí)際負(fù)荷、主汽壓力設(shè)定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點(diǎn)溫度、給水流量、爐膛壓力、除氧器水位、煙氣含氧量等參數(shù)的變化趨勢。跳閘一次風(fēng)機(jī)入口擋板強(qiáng)制關(guān)閉（出口風(fēng)門由SCS關(guān)閉）；處于自動工況下的風(fēng)機(jī)迅速開大（限幅90％開度），以求一次風(fēng)壓不變；當(dāng)處于自動工況下的一次風(fēng)機(jī)入口擋板達(dá)90％，平衡算法自動修正消除調(diào)節(jié)死區(qū)。3) 給水泵RB機(jī)組正常運(yùn)行，負(fù)荷在600MW左右，投入RB功能，兩臺汽動給水泵運(yùn)行且投入自動，電動給水泵啟動但不向鍋爐進(jìn)水，同時(shí)解開進(jìn)入RB邏輯中的電泵運(yùn)行信號。手動停止一臺汽動給水泵，3s后發(fā)生RB。記錄ULD指令、實(shí)際負(fù)荷、主汽壓力設(shè)定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點(diǎn)溫度、給水流量、爐膛壓力、除氧器水位、煙氣含氧量等參數(shù)的變化趨勢。處于自動工況下的汽泵將快速增速，以求總給水量不變。泵的高限轉(zhuǎn)速為5700r/min，平衡算法自動修正消除調(diào)節(jié)死區(qū)。 RB成功的判別標(biāo)準(zhǔn)機(jī)組RB功能試驗(yàn)時(shí), 主要參數(shù)波動范圍若不危及機(jī)組安全和引起機(jī)組保護(hù)動作,即為合格。 啟動分離系統(tǒng)的控制前面已經(jīng)詳細(xì)提到，超臨界機(jī)組與亞臨界機(jī)組最大的不同點(diǎn)在于其鍋爐汽水啟動分離系統(tǒng)。湘潭電廠600MW超臨界機(jī)組鍋爐啟動系統(tǒng)如下圖所示：從高壓加熱器出來的給水，經(jīng)過省煤器－螺旋水冷壁－垂直水冷壁后，到達(dá)汽水分離器，水冷壁集箱出口溫度為微過熱溫度。在鍋爐運(yùn)行轉(zhuǎn)入直流工況前，汽水分離器分離出來的飽和水進(jìn)入儲水罐。為了保證微過熱點(diǎn)之后的蒸汽不帶水，就必須對分離器儲水罐水位進(jìn)行控制。分離器儲水罐疏水有兩路出口，其中一路是排往鍋爐疏水?dāng)U容器，一路是排往凝汽器。當(dāng)鍋爐汽水品質(zhì)不合格，不能進(jìn)行回收時(shí)，疏水排向鍋爐疏水?dāng)U容器，汽水品質(zhì)合格需要進(jìn)行回收時(shí)排向凝汽器。對儲水罐水位進(jìn)行調(diào)節(jié)的并聯(lián)的兩個(gè)調(diào)節(jié)門通常成為361閥，湘潭電廠361閥為CCI公司的氣動調(diào)節(jié)門，該閥門除能進(jìn)行正常調(diào)節(jié)外，還能夠在緊急情況下實(shí)行快開快關(guān)。 分離器儲水罐水位的測量與補(bǔ)償 分離器儲水罐實(shí)際上就是一根高度達(dá)40多米的耐超高壓的管道。在鍋爐標(biāo)高約74米處，裝有3只平衡容器（汽側(cè)），在標(biāo)高約52米處裝有另3只平衡容器（水側(cè)），因此，MCS實(shí)際能夠測得的水位范圍約為22米，按照常規(guī)做法，我們將水側(cè)平衡容器中心線處做為零水位點(diǎn)。在啟動階段鍋爐未轉(zhuǎn)入直流運(yùn)行前，需要對水位進(jìn)行控制，但這個(gè)控制與汽包水位控制是有一些區(qū)別的，其不同點(diǎn)在于其控制范圍很寬（根據(jù)湘潭電廠熱工定值修改，水位在8－10米之間都算正常），盡管如此，對水位的測量要求卻是與汽包水位的測量是一樣的。首先，它提供了3個(gè)水位測量點(diǎn)，滿足調(diào)節(jié)邏輯三取中的要求；其次，MCS對其進(jìn)行了類似汽包水位的精確壓力溫度補(bǔ)償（汽側(cè)平衡容器內(nèi)水溫取50℃，計(jì)算精度影響不大）。由于其補(bǔ)償原理完全同于汽包水位的補(bǔ)償原理，在此就不進(jìn)行詳細(xì)的闡述。 361閥的聯(lián)鎖邏輯 為了確保汽輪機(jī)主設(shè)備及凝汽器等安全，必須對361閥進(jìn)行水位壓力聯(lián)鎖。正常情況下，控制361快開快關(guān)的2個(gè)電磁閥是常帶電的，當(dāng)有快開或快關(guān)指令時(shí)，相應(yīng)電磁閥失電，迅速泄掉上氣缸或下氣缸的氣壓，實(shí)行全開全關(guān)。 361閥聯(lián)關(guān)邏輯 當(dāng)以下條件滿足時(shí)，自動關(guān)閉361閥： 1）當(dāng)分離器壓力大于12MPa時(shí)；2）當(dāng)分離器水位低于8000mm且361發(fā)未全關(guān)時(shí)； 當(dāng)以下條件滿足時(shí)，自動開啟361閥：1）當(dāng)分離器水位高于18000mm且361閥未全開時(shí)； 當(dāng)分離器水位恢復(fù)至10000mm和16000mm，發(fā)出一個(gè)自動復(fù)歸脈沖，使快開或快關(guān)電磁閥重新帶電，恢復(fù)自動調(diào)節(jié)。，自動關(guān)閉361閥，361閥調(diào)節(jié)指令置零，而且此時(shí)發(fā)出一個(gè)聯(lián)關(guān)361閥至凝汽器疏水電動門，閉鎖該電動門手動打開允許條件。 361閥調(diào)節(jié)邏輯 361閥調(diào)節(jié)采用開環(huán)控制。首先，分離器水位控制范圍較大，其次，361閥流量特性較好，與閥門開度基本是線性關(guān)系。當(dāng)有聯(lián)關(guān)指令存在時(shí)，調(diào)閥指令置零；當(dāng)分離器壓力大于11MPa且小于12MPa時(shí)，允許開度不超過10％；當(dāng)沒有聯(lián)關(guān)指令且分離器壓力小于11MPa時(shí)，根據(jù)分離器水位確定開度指令。水位調(diào)整下限是10300mm，調(diào)整上限為15400mm，在此范圍內(nèi)，調(diào)門指令由0％至100％。實(shí)際運(yùn)行情況表明，采用這種調(diào)節(jié)方式能夠滿足要求。 給水控制系統(tǒng) 超臨界直流鍋爐與亞臨界汽包爐的最大不同點(diǎn)在于給水控制系統(tǒng)的不同。對于汽包爐，給水控制的任務(wù)是維持汽包水位在零水位附近很小的范圍內(nèi)變化，其控制方法是采用汽包水位、給水流量、主蒸汽流量的三沖量調(diào)節(jié)，汽包水位作為被調(diào)量，其偏差引入主調(diào)節(jié)器進(jìn)行PID計(jì)算，主蒸汽流量作為主調(diào)節(jié)器的前饋，手動狀態(tài)下主調(diào)節(jié)器輸出跟蹤給水流量值；主調(diào)節(jié)器輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定值，該給定值與實(shí)際給水流量進(jìn)行偏差比較，進(jìn)行PID計(jì)算，輸出結(jié)果即為給水調(diào)節(jié)指令，手動狀態(tài)下副調(diào)節(jié)器跟蹤給水平均指令（綜合考慮2臺汽泵及電泵的指令）。超臨界鍋爐給水控制，主要任務(wù)是維持中間點(diǎn)溫度（或稱為微過熱點(diǎn)溫度，對于湘潭電廠＃4機(jī)組即為水冷壁出口集箱溫度）有一定的過熱度，同時(shí)根據(jù)直流爐控制燃料－給水比率的要求，給水流量還要及時(shí)響應(yīng)鍋爐燃料量的變化。 給水控制系統(tǒng)主要介紹給水旁路、給水泵最小流量控制、正常運(yùn)行工況下的給水控制。 給水旁路調(diào)節(jié) 當(dāng)啟動階段只有電泵運(yùn)行時(shí)，通過給水旁路調(diào)節(jié)閥控制鍋爐給水流量。給水旁路調(diào)節(jié)采用單回路調(diào)節(jié)方式，運(yùn)行人員在旁路調(diào)節(jié)閥主控站上設(shè)定需要的給水流量設(shè)定值，該設(shè)定值與實(shí)際給水流量進(jìn)行偏差比較，進(jìn)行PID計(jì)算，輸出結(jié)果去調(diào)節(jié)給水旁路門的開度。 中間點(diǎn)溫度的設(shè)定首先，根據(jù)分離器出口壓力，計(jì)算對應(yīng)狀況下的飽和蒸汽溫度。在飽和溫度計(jì)算出來后，根據(jù)鍋爐運(yùn)行要求，加上一個(gè)過熱度后作為中間點(diǎn)溫度的給定值。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷指令小于55MW時(shí)，采取過熱度用一個(gè)固定數(shù)值的辦法（熱工人員設(shè)定）；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷指令大于55MW后，根據(jù)分離器壓力不同，設(shè)置不同的過熱度，壓力與過熱度的函數(shù)是（0，14）（20，16）（26，18）。運(yùn)行人員可以在操作員站上對該過熱度進(jìn)行偏差修正，修正范圍是177。40℃。 給水流量指令的形成 當(dāng)給水泵均在手動方式時(shí)，給水流量指令計(jì)算PID（主調(diào)節(jié)器）給定值跟蹤中間點(diǎn)溫度，當(dāng)任一泵在自動方式時(shí)，PID的SP采用中間點(diǎn)溫度設(shè)定值。給水泵全手動情況下，PID輸出跟蹤實(shí)際給水流量。任一