【文章內容簡介】 制，當因某種原因導致總風量允許的最大總燃料量小于鍋爐主指令來的總燃料量時，限制總燃料量指令的增加，以確保任何工況下鍋爐的富氧燃燒。總燃料量信號是進入鍋爐燃燒的總燃油流量和總煤量信號之和?？側剂狭科罱汸ID調節(jié)器后給出運行給煤機轉速的設定值，同時送至所有運行給煤機轉速控制回路。當燃料主控操作站在手動控制時，可對投入自動的給煤機轉速同時進行增減操作。當出現下列情況之一時，燃料主控操作站強制切到手動控制：（1).任一臺運行給煤機煤量信號故障（2).各臺給煤機都在手動控制磨組控制是指將一臺磨煤機組的控制作為一個整體來考慮，它包括磨煤機入口一次風量控制、磨煤機出口溫度控制、給煤機速度控制。本機組共配置六臺磨煤機，分別為A、B、C、D、E和F，每臺磨煤機組的控制系統(tǒng)結構都是互相獨立的。通過調節(jié)磨煤機熱風門和冷風門開度分別控制磨煤機入口一次風量和磨煤機出口溫度，通過調節(jié)給煤機速度使給煤量滿足煤量主控的要求。磨煤機入口一次風量和出口溫度為典型的多變量控制系統(tǒng)，即磨煤機入口熱風和冷風擋板開度的變化對這兩個參數都有較大影響。在本設計中，由磨煤機入口熱風擋板消除磨煤機入口一次風量的穩(wěn)態(tài)偏差，由磨煤機入口冷風擋板消除磨煤機出口溫度的穩(wěn)態(tài)偏差。磨煤機入口一次風量的基本設定值根據給煤機指令經函數發(fā)生器自動給出，這樣當給煤機速度增減時，一次風量的設定值也將自動增減。運行人員可根據機組的實際運行工況在上述基本設定值基礎上手動進行偏置。該信號和實際的給煤量所對應的風量大選后作為設定值。磨煤機入口一次風量和其設定值的偏差經PID調節(jié)器后給出磨煤機入口熱風擋板開度的自動控制指令。磨煤機出口溫度和其設定值的偏差經PID調節(jié)器后給出磨煤機入口冷風擋板開度的自動控制指令。當FSSS系統(tǒng)來“關閉磨煤機入口熱風擋板”信號或MFT時，磨煤機入口熱風擋板操作站將強制輸出0%。當FSSS系統(tǒng)來“關閉磨煤機入口冷風擋板”信號時，磨煤機入口冷風擋板操作站將強制輸出0%。當出現下列情況之一時，磨煤機入口熱風擋板操作站強制切到手動控制：（1).磨煤機入口一次風量信號故障（2).磨煤機未運行（3).MFT當出現下列情況之一時，磨煤機入口冷風擋板操作站強制切到手動控制：（1).磨煤機出口溫度信號故障,或（2).磨煤機未運行,或（3).MFT每臺給煤機的給煤速度指令來自燃料主控 ,運行人員可在上述指令基礎上手動進行偏置。當給煤速度在自動控制時，偏置值才允許運行人員手動設置。當FSSS系統(tǒng)來“減小給煤機速度至最小”信號時，給煤機速度操作站將強制輸出最小允許給煤量。當FSSS系統(tǒng)來“緊急跳煤層”信號時，給煤機速度操作站將強制輸出0%。送風控制的目的是根據總風量和總風量設定值的偏差給出兩臺送風機入口動葉的控制指令。總風量設定值經過氧量校正操作站輸出信號的校正。設計有總風量設定值與總燃料量信號之間的交叉限制，以確保鍋爐的富氧燃燒。當兩臺送風機動葉控制站都在自動控制方式時，可對兩臺送風機進行偏置，以使得兩臺送風機的負荷平衡。送風控制為帶氧量校正的串級控制系統(tǒng)?？傦L量是A、B側二次風流量和總一次風流量之和，其中總一次風流量又是六臺磨煤機入口一次風流量之和，各個風量測量信號均經過相應溫度校正。由主蒸汽流量代表的鍋爐負荷經函數發(fā)生器后給出該負荷下煙氣含氧量的基本設定值，運行人員可根據機組的實際運行工況在上述基本設定值基礎上手動進行偏置。經各自選擇后的A、B側煙氣含氧量信號取平均值作為自動調節(jié)系統(tǒng)使用的煙氣含氧量信號。氧量校正操作站的輸出經函數發(fā)生器后對總風量指令進行校正。校正后的信號和最小風量信號大選后作為總風量設定值?？傦L量信號和其設定值的偏差經總風量PID調節(jié)器后作為兩臺送風機的共用指令。設計中考慮了爐膛壓力偏差過大時對送風機的方向閉鎖，當爐膛壓力過低時，送風機動葉只許開大，不許關小；當爐膛壓力過高時，送風機動葉只許關小，不許開大。當順控系統(tǒng)來“開送風機動葉”信號時，送風機動葉操作站將強制輸出至定值；當順控系統(tǒng)來“關閉A（或B）送風機動葉”信號時，送風機A（或B）動葉操作站將強制輸出0%。當出現下列情況之一時，送風機動葉操作站強制切到手動控制：（1).A側二次風流量信號故障（2).B側二次風流量信號故障（3).A側二次風溫度信號故障（4).B側二次風溫度信號故障（5).總一次風信號故障（6).總燃料量信號故障（7).相應送風機未運行時（8).MFT當兩臺送風機動葉都在手動控制方式或任一側煙氣含氧量信號故障時，氧量校正操作站強制切到手動方式。爐膛壓力控制的目的是根據爐膛壓力和其設定值的偏差給出兩臺引風機靜葉的控制指令。設計有送風機動葉開度指令對引風控制的前饋信號，以及MFT時的超馳信號。當兩臺引風機靜葉控制站都在自動控制方式時，可對兩臺引風機的開度指令進行偏置，以使得兩臺引風機的負荷平衡。引風控制為帶前饋的單回路控制系統(tǒng)。爐膛壓力信號有三個測點，正常情況下選取中值。爐膛壓力設定值由運行人員在操作畫面上手動設定。爐膛壓力和其設定值的偏差經PID調節(jié)器再加上前饋信號作為兩臺引風機靜葉的共用指令。設計中考慮了爐膛壓力偏差過大時對引風機的方向閉鎖，當爐膛壓力過高時，引風機靜葉只許開大，不許關??；當爐膛壓力過低時，引風機靜葉只許關小，不許開大。在兩臺引風機靜葉控制指令的輸出端，還加了一個引風機超馳信號，當鍋爐發(fā)生MFT工況時，根據由送風機代表的MFT前的鍋爐負荷水平，強制關小引風機靜葉一個定值（該值與MFT前的鍋爐負荷水平有關），延遲若干秒（可調）后再緩慢回到零，該路超馳信號的目的主要是為了爐膛壓力控制系統(tǒng)盡量補償MFT時因爐膛滅火而導致的爐膛壓力下降太多。超馳信號不管引風機靜葉操作站在自動方式還是在手動方式都是起作用的。當順控系統(tǒng)來“開引風機靜葉”信號時，引風機靜葉操作站將強制輸出至定值；當順控系統(tǒng)來“關閉A（或B）引風機靜葉”信號時，引風機A（或B）靜葉操作站將強制輸出0%。當出現下列情況之一時，引風機靜葉操作站強制切到手動控制：（1).爐膛壓力偏差大（2).爐膛壓力信號故障（3).相應引風機未運行為了整個機組的安全經濟運行，必須將鍋爐末級過熱器出口的主蒸汽溫度控制在運行人員設定的數值上。過熱蒸汽溫度分兩級A、B側獨立噴水減溫控制。A、B側一級噴水減溫控制系統(tǒng)的結構相同。A、B側一級過熱器出口蒸汽溫度分別有兩個測量信號，正常選擇均值信號。下面以A側一級減溫控制為例說明控制系統(tǒng)結構。A側一級減溫控制為串級控制系統(tǒng)結構，控制目的是維持A側一級過熱器出口的蒸汽溫度在設定值上。一級過熱器出口蒸汽溫度的設定值由兩部分組成，由蒸汽流量代表的鍋爐負荷經函數發(fā)生器后給出基本設定值，運行人員可根據機組的實際運行工況在上述基本設定值基礎上手動進行偏置。串級控制系統(tǒng)主環(huán)控制的過程變量為一級過熱器出口蒸汽溫度，副環(huán)控制的過程變量為一級減溫器出口蒸汽溫度。主環(huán)控制的輸出作為副環(huán)的設定值。過熱器二級減溫器溫度控制類同一級。為了整個機組的安全經濟運行，必須將鍋爐再熱器出口的蒸汽溫度控制在運行人員設定的數值上。再熱蒸汽溫度正常情況下由燃燒器擺角控制。如果因各種原因引起再熱器出口汽溫超溫，再由A、B兩側的再熱器噴水減溫控制再熱汽溫。A、B側再熱器出口蒸汽溫度分別有兩個測量信號，正常分別選擇均值信號后再平均作為燃燒器擺角控制的過程變量。燃燒器擺角控制為單回路控制系統(tǒng)，再熱器出口蒸汽溫度設定值由兩部分組成，由蒸汽流量代表的鍋爐負荷經函數發(fā)生器后給出基本設定值，運行人員可根據機組的實際運行工況在上述基本設定值基礎上手動進行偏置。再熱器出口蒸汽溫度設定值和實際值的偏差經PID調節(jié)器后再加上前饋信號作為燃燒器擺角的控制指令。前饋信號由蒸汽流量代表的機組負荷經函數發(fā)生器后給出。當出現下列情況之一時，燃燒器擺角控制站強制切到手動狀態(tài)：（1).任一側再熱器出口汽溫信號故障（2).蒸汽流量信號故障A、B側再熱器溫度噴水控制結構完全相同,下面以A側再熱器溫度噴水控制為例說明控制系統(tǒng)結構。A側再熱器溫度噴水控制為串級控制系統(tǒng)結構，控制目的是維持A側再熱器出口的蒸汽溫度在設定值上。串級控制系統(tǒng)主環(huán)控制的過程變量為A側再熱器出口蒸汽溫度，副環(huán)控制的過程變量為A側再熱噴水后蒸汽溫度。主環(huán)控制的輸出作為副環(huán)的設定值。當鍋爐主燃料量跳閘（MFT）時，A側再熱器噴水減溫閥門操作站強制輸出為0%。當出現下列情況之一時，A側再熱器噴水減溫閥門操作站強制切到手動狀態(tài)：（1).A側再熱器出口汽溫信號故障（2).A側再熱器噴水后汽溫信號故障（3).蒸汽流量信號故障超臨界機組中的給水流量控制回路是控制鍋爐出口主蒸汽溫度的一個最基本手段。由于超臨界機組采用直流鍋爐，而在直流鍋爐中，給水流量的波動將對機組負荷、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度等機組運行重要過程參數均產生較大影響。由于機組負荷和主蒸汽壓力還有其它控制手段，而一旦給水流量控制回路工作欠佳，導致煤水比動態(tài)失調，鍋爐出口的主蒸汽溫度僅靠其后的噴水減溫控制是無法滿足機組運行對主蒸汽溫度的控制要求的。在本設計中，當超臨界機組的直流鍋爐由濕式分離器到干式分離器的切換，自動控制系統(tǒng)是自然進行的，不需要專門的控制回路?？刂葡到y(tǒng)的唯一特殊要求是在任何工況下省煤器入口給水流量不低于35%MCR的值。給水流量設定值是總燃料量的函數，該設定值再經分離器出口溫度、分離器壓力和鍋爐過熱器噴水比率的修正。三臺給水泵泵（兩臺汽泵，一臺電泵）用來控制實際的給水流量。超臨界機組中的給水流量控制回路是控制鍋爐出口主蒸汽溫度的一個最基本手段。鍋爐出口的主蒸汽溫度由串級控制系統(tǒng)實現。二級和一級噴水減溫控制對鍋爐出口主蒸汽溫度提供高頻的最終調整，給水流量控制回路控制鍋爐的總能量平衡（保持恰當的煤水比）并維持分離器出口的蒸汽溫度。實際上，給水流量控制回路僅當鍋爐運行在純直流（干式分離器）工況下才能對鍋爐出口的主蒸汽溫度起到粗調的作用。為了保證鍋爐本身的安全運行，要求任何工況下省煤器入口給水流量不低于35%MCR的值。當鍋爐在低負荷下運行（濕式分離器）時，多余的給水流量經分離器疏水閥進行再循環(huán)。給水流量為串級控制系統(tǒng)?？刂苹芈房煞譃閮蓚€部分：給水流量指令的形成和給水泵控制。省煤器入口的給水流量指令由前饋信號和PID調節(jié)器的校正信號兩部分組成。前饋信號主要實現鍋爐的煤水配比，進入鍋爐的總燃料量信號經函數發(fā)生器后給出省煤器入口給水流量指令的基本值，該值先經過一個濾波環(huán)節(jié)，目的是為了補償燃料量和給水流量對分離器出口蒸汽溫度的動態(tài)特性差異（給水流量對分離器出口蒸汽溫度的影響比燃料量較快）。為了防止總燃料量信號快速波動對給水系統(tǒng)的影響（如一臺磨煤機跳閘后快速啟動另一臺磨煤機），該值經過一個速率限制。最后，加上分離器出口蒸汽溫度的微分信號形成給水流量指令的前饋信號。給水流量串級控制的主調節(jié)器控制分離器出口的蒸汽溫度在其設定值上。分離器出口蒸汽溫度的設定值由以下三部分組成：（1).根據分離器出口壓力信號經函數發(fā)生器后給出分離器出口蒸汽溫度設定值的近似值。為了消除分離器出口壓力信號的高頻波動,經過一個濾波環(huán)節(jié)。（2).在上述近似值基礎上再加上過熱器噴水比率的修正信號。這個修正信號由過熱器噴水比率和其設定值的偏差形成，過熱器噴水比率的設定值由鍋爐總燃料量信號經函數發(fā)生器后給出。為了消除總燃料量和過熱器噴水比率信號的高頻波動, 修正信號經過一個濾波環(huán)節(jié)。為了防止該修正信號動態(tài)較大波動引起分離器的干濕切換，該修正信號的最大幅度在函數發(fā)生器中得到限制，其最大幅度在正負5度。加這個修正信號的目的是為了保證機組運行的經濟性并使過熱器噴水保持在最合理流量。（3).最后，運行人員可根據機組的實際運行情況，在畫面上手動對分離器出口蒸汽溫度的設定值進行偏置。分離器出口蒸汽溫度設定值的后兩部分只有當鍋爐負荷大于55%時才起作用。給水流量串級控制的主調節(jié)器受到下限限制，以確保任何工況下給水流量設定值不低于35%；主調節(jié)器受到上限限制，以確保任何工況下給水流量設定值不大于100%。當三臺給水泵控制操作站都在手動控制時，串級控制的主調節(jié)器跟蹤省煤器入口給水流量減去給水流量設定值前饋信號的值。過熱器噴水比率由總過熱器噴水流量除以鍋爐總給水流量而得?？傔^熱器噴水流量為一級和二級過熱器噴水流量之和，鍋爐總給水流量為省煤器入口流量加上總過熱器噴水流量減去分離器疏水流量，各流量信號均經過溫度校正。省煤器入口流量有三個測點，正常情況下選取中間值。省煤器入口給水溫度有三個測點，正常情況下選取中間值。分離器出口溫度有兩個測點，正常情況下選取平均值。給水流量串級控制的副調節(jié)器根據給水流量指令和省煤器入口流量的偏差形成給水泵總指令，同時送到三臺給水泵轉速控制回路。給水泵總指令加上每臺給水泵的轉速偏置，并經限幅后，作為每臺給水泵的轉速指令。限幅的作用是為了保證任何時候給水泵轉速指令都不能超過上下限（上限100%，下限0%）。當三臺給水泵轉速控制操作站都在手動控制時，串級控制的副調節(jié)器跟蹤三臺給水泵平均轉速指令加權求和信號。各臺給水泵轉速偏置設定的強制跟蹤邏輯，保證了每臺給水泵轉速控制站在投入自動控制時無擾。當某臺汽動給水泵轉速控制未切換到遙控方式時，汽動給水泵轉速控制操作站強制跟蹤汽動泵實際轉速值。當出現下列情況之一時，給水泵轉速控制操作站強制切到手動控制：（1).總燃料量信號故障（2).分離器壓力信號故障（3).分離器出口溫度信號故障（4).省煤器入口給水流量信號故障（5).任一過熱器噴水信號故障（6).分離器疏水流量信號故障（7).給水泵轉速控制未切換到遙控方式(僅對汽泵)3．爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）1. 總則爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) (Furnace Safeguard Supervisory System，簡稱FSSS)，它包括燃燒器控制系統(tǒng)及燃料安全系統(tǒng)，它是現代大型火力發(fā)電機組的鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)。