【文章內容簡介】 CCS方式：鍋爐主控及汽機主控均在自動方式； 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，以實現(xiàn)無擾切換。當鍋爐主控處于手動狀態(tài)時，運行人員可以手動設置其輸出。當燃料主控處于手動狀態(tài)時，鍋爐主控強制跟蹤鍋爐總燃料量。當燃料主控投自動且鍋爐主控投自動時，鍋爐主控接受BF方式或CCS方式爐主控PID的輸出。當以下情況發(fā)生時，鍋爐主控切為手動方式：1）RB發(fā)生時；2）所有主汽壓力測點壞質量；3）協(xié)調方式下，所有功率信號壞質量；4）燃料主控退出自動方式；5）BF方式時，所有調節(jié)級壓力測點壞質量；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，PID輸出強制跟蹤鍋爐主控輸出，投入自動時，將根據(jù)主汽壓力及其設定值的偏差進行PID計算。該種方式下，PID的輸出再加上一個分量（相當于前饋作用）后做為鍋爐主控的輸出量。這個分量包括三個部分：1）主汽壓力的偏差（SPPV）；2）調節(jié)級壓力的函數(shù)f(Pt)/主汽壓力*主汽壓力設定值；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)實際運行情況予以調整。當燃料主控PID輸出達上限和下限時，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行PID計算，機組負荷偏差做為前饋量輸入PID。該種方式下，PID的輸出再加上一個分量（還是相當于前饋作用）后做為鍋爐主控的輸出量。這個分量包括三個部分：1）主汽壓力的偏差（SPPV）；2）經(jīng)過50秒濾波后機組負荷指令*系數(shù)；3）主汽壓力值*系數(shù) 汽機主控汽機主控亦有兩種方式：TF方式和CCS方式，兩種方式能夠互相跟蹤，以實現(xiàn)無擾切換。當汽機主控處于手動狀態(tài)時，運行人員可以手動設置其輸出。當DEH切除遙控狀態(tài)時，汽機主控強制跟蹤DEH綜合閥位指令。當DEH處于遙控狀態(tài)且汽機主控投自動時，汽機主控接受TF方式或CCS方式汽機主控PID的輸出。當以下情況發(fā)生時，汽機主控切為手動方式：1）所有主汽壓力壞質量；2）DEH負荷參考壞質量；3）DEH不在遙控方式；4）高壓旁路閥打開；TF方式汽機主控PID的邏輯相對比較簡單，其任務就是控制機前壓力。未在TF方式時，它跟蹤汽機主控輸出值，自動方式時，根據(jù)主汽壓力及其定值進行PID計算，計算結果送給汽機主控。CCS方式汽機主控接受機組當前功率和機組負荷指令的偏差，進行PID計算，同時引入機前壓力偏差和機組負荷指令作為前饋量。在非CCS方式下，跟蹤汽機主控輸出值。 燃料主控燃料主控用來連接鍋爐主控和磨煤機負荷風擋板指令。在自動方式下，其PID采用鍋爐主控輸出值作為給定量，用實際燃料量作為過程值，同時還引入機組負荷偏差、機前壓力偏差、機組負荷指令作為前饋量。燃料主控投入自動前，跟蹤運行磨煤機平均負荷風擋板指令。當所有磨煤機負荷風擋板均在手動方式時，燃料主控強制跟蹤。當機組RB產(chǎn)生或所有磨煤機負荷風擋板均在手動方式時，燃料主控強制切為手動方式。 RB控制策略及試驗方法 RB功能是協(xié)調控制系統(tǒng)的一個重要組成部分。所謂RB（Run Back）功能試驗，指用于檢驗機組在輔機發(fā)生故障跳閘后鍋爐出力低于給定功率時，自動控制系統(tǒng)將機組負荷快速降低至實際所能達到的相應出力的能力，是對機組自動控制系統(tǒng)性能和功能的考驗。通過RB功能試驗，可以確機組自動控制系統(tǒng)涉及RB功能的軟、硬件功能是否完善，為正式投產(chǎn)后機組RB功能的長期投入提供依據(jù)。 RB的目的：機組主要輔機在運行中跳閘是突發(fā)事件，此時若僅靠運行人員操作，由于操作量大、人為因素多，難以確保機組安全運行。因此RB功能是否完善是考察MCS等控制系統(tǒng)設計的重要指標，完善的RB控制策略應做到對內（即MCS系統(tǒng)）協(xié)調各子系統(tǒng)以確保運行工況的平衡過渡，對外協(xié)調FSSS、DEH、SCS等控制系統(tǒng)快速地把負荷降低到機組出力允許范圍內。 RB的控制策略：發(fā)生Runback的項目及復位條件：1) 負荷400MW，一臺送風機跳閘，發(fā)生RB；當負荷380MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負荷變化速率8MW/min時判定RB已結束；2) 負荷400MW，一臺引風機跳閘，發(fā)生RB，當負荷380MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負荷變化速率8MW/min時判定RB已結束；3) 負荷400MW，一臺一次風機跳閘，發(fā)生RB，當負荷320MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負荷變化速率8MW/min時判定RB已結束；4) 當負荷400MW，2臺汽動給水泵運行，一臺跳閘且電泵沒有聯(lián)啟，延時3s后發(fā)生RB，當負荷320MW，或RB發(fā)生40s連續(xù)30s負荷變化速率8MW/min時判定RB已結束 RB發(fā)生后的主要控制策略是：1）機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，并自動投入滑壓運行方式；2）任何RB項發(fā)生后，給水控制可根據(jù)運行人員要求保留自動調節(jié)方式或者切為手動；3）除給水泵RB外，其他RB項目發(fā)生后，自動關一、二減溫水調門20s。20s后恢復原開度；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。當一次風機、送/引風機跳閘RB時最后保留4臺磨，當汽泵RB時最后保留3臺磨煤機；RB發(fā)生后，立即投A、F層（最下面兩層）點火油槍；5）如果滑壓曲線產(chǎn)生的主汽壓設定值（SP）－當前主汽壓（PV），MCS向DEH系統(tǒng)發(fā)出一個5s的脈沖，以150MW/min的速率快速減負荷。6） 一次風機RB時，另一臺一次風機切手動并強制到90％開度維持3s，3s后保持90％開度，但可由運行人員手動控制；此外，一次風機RB時，兩臺引風機的開度均6%（PID指令前饋上6%），一次風機RB結束后才緩慢恢復為PID運算指令。 RB試驗方法： RB功能靜態(tài)試驗RB過程減負荷的目標值和減負荷的速率由電廠運行部門提供；設定RB負荷指令變化速率為120MW/min。滑壓曲線采用目前MCS組態(tài)中由運行部門提供的滑壓曲線，滑壓曲線為：（600MW，25MPa）；（540MW，）；（180 MW， MPa）。在機組停機的情況下，根據(jù)機組設計的功能，依次模擬RB產(chǎn)生的條件，檢查負荷運算回路、負荷指令速率變化等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)的方式切換應正確，并快速響應。 RB功能動態(tài)試驗1) 送風機RB機組正常運行，負荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺送風機，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實際負荷、主汽壓力設定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點溫度、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。此時跳閘風機入口動葉應強制關閉（進、出口風門由SCS關閉）；處于自動工況下的風機迅速開大（限幅90％開度），以求總風量不變；當處于自動工況下的風機動葉達90％，平衡算法自動修正消除調節(jié)死區(qū)；對引風機調節(jié)進行比例前饋，以求爐膛負壓穩(wěn)定。2)引風機RB機組正常運行，負荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺引風機，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實際負荷、主汽壓力設定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點溫度、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。跳閘風機入口導葉應強制關閉（進、出口風門由SCS關閉）。處于自動工況下的風機將自動迅速開大（限幅90％開度），以滿足負荷要求。當引風機入口導葉達90％時，算法自動修正消除調節(jié)死區(qū)。對送風機調節(jié)進行比例前饋，以求爐膛負壓穩(wěn)定。3) 一次風機RB機組正常運行，負荷在600MW左右，投入RB功能，手動停止一臺一次風機，發(fā)生RB。記錄ULD指令、實際負荷、主汽壓力設定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點溫度、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。跳閘一次風機入口擋板強制關閉（出口風門由SCS關閉）；處于自動工況下的風機迅速開大（限幅90％開度），以求一次風壓不變；當處于自動工況下的一次風機入口擋板達90％，平衡算法自動修正消除調節(jié)死區(qū)。3) 給水泵RB機組正常運行，負荷在600MW左右，投入RB功能，兩臺汽動給水泵運行且投入自動，電動給水泵啟動但不向鍋爐進水，同時解開進入RB邏輯中的電泵運行信號。手動停止一臺汽動給水泵，3s后發(fā)生RB。記錄ULD指令、實際負荷、主汽壓力設定值、主汽壓力、主汽溫度、再熱蒸汽溫度、中間點溫度、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。泵的高限轉速為5700r/min，平衡算法自動修正消除調節(jié)死區(qū)。 RB成功的判別標準機組RB功能試驗時, 主要參數(shù)波動范圍若不危及機組安全和引起機組保護動作,即為合格。 啟動分離系統(tǒng)的控制前面已經(jīng)詳細提到，超臨界機組與亞臨界機組最大的不同點在于其鍋爐汽水啟動分離系統(tǒng)。湘潭電廠600MW超臨界機組鍋爐啟動系統(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，到達汽水分離器，水冷壁集箱出口溫度為微過熱溫度。在鍋爐運行轉入直流工況前，汽水分離器分離出來的飽和水進入儲水罐。為了保證微過熱點之后的蒸汽不帶水，就必須對分離器儲水罐水位進行控制。分離器儲水罐疏水有兩路出口，其中一路是排往鍋爐疏水擴容器，一路是排往凝汽器。當鍋爐汽水品質不合格，不能進行回收時，疏水排向鍋爐疏水擴容器，汽水品質合格需要進行回收時排向凝汽器。對儲水罐水位進行調節(jié)的并聯(lián)的兩個調節(jié)門通常成為361閥，湘潭電廠361閥為CCI公司的氣動調節(jié)門，該閥門除能進行正常調節(jié)外，還能夠在緊急情況下實行快開快關。 分離器儲水罐水位的測量與補償 分離器儲水罐實際上就是一根高度達40多米的耐超高壓的管道。在鍋爐標高約74米處，裝有3只平衡容器（汽側），在標高約52米處裝有另3只平衡容器（水側），因此，MCS實際能夠測得的水位范圍約為22米，按照常規(guī)做法，我們將水側平衡容器中心線處做為零水位點。在啟動階段鍋爐未轉入直流運行前，需要對水位進行控制，但這個控制與汽包水位控制是有一些區(qū)別的，其不同點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個水位測量點，滿足調節(jié)邏輯三取中的要求；其次，MCS對其進行了類似汽包水位的精確壓力溫度補償（汽側平衡容器內水溫取50℃，計算精度影響不大）。由于其補償原理完全同于汽包水位的補償原理，在此就不進行詳細的闡述。 361閥的聯(lián)鎖邏輯 為了確保汽輪機主設備及凝汽器等安全，必須對361閥進行水位壓力聯(lián)鎖。正常情況下，控制361快開快關的2個電磁閥是常帶電的，當有快開或快關指令時，相應電磁閥失電，迅速泄掉上氣缸或下氣缸的氣壓，實行全開全關。 361閥聯(lián)關邏輯 當以下條件滿足時，自動關閉361閥： 1）當分離器壓力大于12MPa時；2）當分離器水位低于8000mm且361發(fā)未全關時； 當以下條件滿足時，自動開啟361閥：1）當分離器水位高于18000mm且361閥未全開時； 當分離器水位恢復至10000mm和16000mm，發(fā)出一個自動復歸脈沖，使快開或快關電磁閥重新帶電，恢復自動調節(jié)。，自動關閉361閥，361閥調節(jié)指令置零，而且此時發(fā)出一個聯(lián)關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閥調節(jié)邏輯 361閥調節(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系。當有聯(lián)關指令存在時，調閥指令置零；當分離器壓力大于11MPa且小于12MPa時，允許開度不超過10％；當沒有聯(lián)關指令且分離器壓力小于11MPa時，根據(jù)分離器水位確定開度指令。水位調整下限是10300mm，調整上限為15400mm，在此范圍內，調門指令由0％至100％。實際運行情況表明，采用這種調節(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在于給水控制系統(tǒng)的不同。對于汽包爐，給水控制的任務是維持汽包水位在零水位附近很小的范圍內變化，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節(jié)，汽包水位作為被調量，其偏差引入主調節(jié)器進行PID計算，主蒸汽流量作為主調節(jié)器的前饋，手動狀態(tài)下主調節(jié)器輸出跟蹤給水流量值；主調節(jié)器輸出作為副調節(jié)器的給定值，該給定值與實際給水流量進行偏差比較，進行PID計算，輸出結果即為給水調節(jié)指令，手動狀態(tài)下副調節(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，主要任務是維持中間點溫度（或稱為微過熱點溫度，對于湘潭電廠＃4機組即為水冷壁出口集箱溫度）有一定的過熱度，同時根據(jù)直流爐控制燃料－給水比率的要求，給水流量還要及時響應鍋爐燃料量的變化。 給水控制系統(tǒng)主要介紹給水旁路、給水泵最小流量控制、正常運行工況下的給水控制。 給水旁路調節(jié) 當啟動階段只有電泵運行時，通過給水旁路調節(jié)閥控制鍋爐給水流量。給水旁路調節(jié)采用單回路調節(jié)方式，運行人員在旁路調節(jié)閥主控站上設定需要的給水流量設定值，該設定值與實際給水流量進行偏差比較，進行PID計算，輸出結果去調節(jié)給水旁路門的開度。 中間點溫度的設定首先，根據(jù)分離器出口壓力，計算對應狀況下的飽和蒸汽溫度。在飽和溫度計算出來后，根據(jù)鍋爐運行要求，加上一個過熱度后作為中間點溫度的給定值。當機組負荷指令小于55MW時，采取過熱度用一個固定數(shù)值的辦法（熱工人員設定）；當機組負荷指令大于55MW后，根據(jù)分離器壓力不同，設置不同的過熱度，壓力與過熱度的函數(shù)是（0，14）（20，16）（26，18）。運行人員可以在操作員站上對該過熱度進行偏差修正，修正范圍是177。40℃。 給水流量指令的形成 當給水泵均在手動方式時，給水流量指令計算PID（主調節(jié)器）給定值跟蹤中間點溫度，當任一泵在自動方式時，PID的SP采用中間點溫度設定值。給水泵全手動情況下，PID輸出跟蹤實際給水流量。任一