超超临界直流炉机组协调控制策略
超临界机组控制策略
某超临界机组控制方案说明1．超临界机组模拟量控制系统的功能要求超临界机组相对于亚临界汽包炉机组，有两点最重要的差别：一是参数提高，由亚临界提高至超临界；二是由汽包炉变为直流炉。
正是由于这种差别，使得超临界机组对其控制系统在功能上带来许多特殊要求。
也正是由于超临界机组与亚临界汽包炉机组这两个控制对象在本质上的差异，导致各自相对应的控制系统在控制策略上的考虑也存在差别。
这种差别在模拟量控制系统中表现较为突出。
此处谨将其重点部分做一概述。
1.1超临界锅炉的控制特点(1)超临界锅炉的给水控制、燃烧控制和汽温控制不象汽包锅炉那样相对独立，而是密切关联。
(2)当负荷要求改变时，应使给水量和燃烧率（包括燃料、送风、引风）同时协调变化，以适应负荷的需要，而又应使汽温基本上维持不变；当负荷要求不变时，应保持给水量和燃烧率相对稳定，以稳定负荷和汽温。
（3）湿态工况下的给水控制——分离器水位控制，疏水。
（4）干态工况下的给水控制-用中间点焓对燃水比进行修正，同时对过热汽温进行粗调。
（5）汽温控制采用类似汽包锅炉结构，但应为燃水比+喷水的控制原理，给水对汽温的影响大；给水流量和燃烧率保持不变，汽温就基本上保持不变。
1.2超临界锅炉的控制重点超临界机组由于水变成过热蒸汽是一次完成的，锅炉的蒸发量不仅决定于燃料量，同时也决定于给水流量。
因此，超临界机组的负荷控制是与给水控制和燃料量控制密切相关的;而维持燃水比又是保证过热汽温的基本手段;。
因此保持燃/水比是超临界机组的控制重点。
需要采用以下措施来保持燃/水比：（1）微过热蒸汽焓值修正对于超临界直流炉，给水控制的主要目的是保证燃/水比，同时实现过热汽温的粗调，用微过热蒸汽焓（或中间点温度）对燃/水比进行修正，控制给水流量可以有效对过热汽温进行粗调。
(2)中间点温度本工程采用过热器入口温度（即中间点温度）对微过热蒸汽焓定值进行修正。
当中间点温度过高，微过热蒸汽焓定值立即切到最低焓，快速修改燃/水比、增加给水量。
超超临界机组协调控制系统优化与AGC指标提升
摘 要 某厂 600 MW 超超临界直接空冷燃煤机组自商业运行以来,机组变负荷性能不佳、“ 两 个细则” 考核效果不理想,设计与实施了一套全新 的 智 能 型 协 调 控 制 系 统,通 过 控 制 策 略 的 调 整 和 参 数寻优,机组的运行稳定性和变负荷性能都有了较大的提升。 实际的投运效果表明,改进后的自动发 电量控制( AGC) 功能可以有效提高机组的负荷响应能力,在保证机组安全经济运行的同时,满足了 电网 AGC 运行的需求。
在变负荷过程中,当汽机调门响应负荷指令充分 利用锅炉蓄 能 时,主 汽 压 力 若 波 动 较 大 超 出 合 理 范 围,一方面通过汽 机 调 门 的 压 力 拉 回 作 用, 限 制 调 门 继续拉大压力偏差,另一方面在锅炉前馈环节上叠加 一预定的量,以加 快 锅 炉 主 控 的 调 节 作 用, 通 过 锅 炉 和汽机协同作用,使主汽压力快速回稳,并恢复被利 用了的锅炉蓄能。 3. 4 给水主控
给水控制的智能化处理体现在分离器出口温度 的智能化调节上,如加负荷时,为了提高变负荷性能, 要求给水快速增加,分离器出口温度一般会下降,此 时温度的调 节 作 用 会 降 低 负 荷, 为 了 保 证 变 负 荷 性 能,实现先变 负 荷 再 恢 复 汽 温 的 策 略, 分 离 器 出 口 温 度下降在安全范围内闭锁减少给水流量的调节作用。 在加负荷结束或温度偏差过大时,恢复分离器出口温 度的调节作用。 变负荷过程中允许分离器出口温度 在一定范围内波动,在一定程度上避免给水的温度修 正对负荷响应的反作用。 3. 5 智能超调的设计
机组负荷的变化本质上是依靠给煤量变化来实 现的,而该机组制粉系统配置 的 是 6 台 直 吹 式 磨 煤 机,对于该类制粉 系 统, 从 给 煤 机 转 速 的 变 化 改 变 给 煤量到磨煤机把煤加工成煤粉,最后通过一次风把煤 粉送到炉膛燃烧转化成热量需要 经 过 约 3 min,因 此 单纯靠 改 变 给 煤 量, 机 组 很 难 取 得 理 想 的 变 负 荷 性能。
超临界机组协调控制策略之给水控制优化
超临界机组协调控制策略之给水控制优化摘要：超临界机组蓄热能力差，是多输入的控制系统，且输入的耦合性高，运行参数的线性度差。
在实际运行中，超临界机组的协调控制策略不尽相同，部分存在需要优化的地方，本文通过优化机组给水控制逻辑，提高了煤水比在机组负荷变化过程中的稳定度，使机组在动态过程中过热度保持在合理范围内，同时主汽压力、温度、负荷等调节品质得到改善，同时对给水的优化控制基本上解决了给水超调滞后问题、幅度欠缺问题，使机组的低负荷阶段同样能满足AGC速度要求。
火电厂协调控制是自动化控制理论在火电过程控制中的最深度运用。
实现了厂内汽轮机、锅炉围绕调度下发的AGC负荷指令协调运行。
在汽包炉机组中，CCS控制策略运用已经较为成熟，对负荷的控制效果比较理想。
在超临界机组中，协调的控制策略种类繁多，实际运用中效果也表现不尽完美，需要进一步研究机组运行工艺，优化控制策略。
本文介绍了某电厂600MW超临界机组协调控制系统特点，并对机组给水自动进行优化，控制总给水流量，过程中维持锅炉燃烧过程中给水与燃料输入量之间合理关系，保证机组运行参数稳定。
超临界机组即直流炉，相对于汽包炉，直流炉没有汽包对机组运行工质进行缓冲存储，其蓄热能力较低。
直流炉中，给水及给煤发生变化时，水冷壁等受热面的热交换将发生变化，汽水分界面也随之变化，导致锅炉出口蒸汽压力、流量和温度都随之变化。
因此，直流炉的给水不能独立进行控制，要考虑着重考虑机组燃烧系统。
直流炉的多输入信号相互耦合。
表现为：给煤、给水、主气调门之间存在深度的耦合性。
如：调门的开度变化影响锅炉出口压力及蒸汽温度变化；给煤加大会使蒸汽压力、温度、流量均加大；给水加大，会在短时内加大锅炉主气流量、压力，经过延时后主气温度又开始下降，使主气压力及汽机功率有所降低。
直流炉运行参数非线性特性很强。
在机组滑参数运行时，随之机组运行负荷变化，机组的运行参数大幅变化，线性度很差。
在煤水比调节的温度对象中，在负荷于300～600MW负荷变化范围内，对象特性时间常数的变化也有近3倍，汽温响应特性惯性增加，时问常数和延迟时间增加，因此，从控制角度考虑，直流炉需要设计较汽包炉更为复杂化的控制手段，才能适应对象复杂特性的控制要求。
600MW超临界直流炉机组控制
三、超临界直流炉的控制特点－汽包炉的控制
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汽包炉中，汽包把汽水流程分为加热段、蒸发段和过热段，三段受热面的位 置和面积是固定不变的，在给水流量变化时，仅影响汽包水位，不影响蒸汽 压力和温度。而燃烧量变化时仅改变蒸汽流量和蒸汽压力，对蒸汽温度影响 不大，因此给水、燃烧、蒸汽温度控制系统是可以相对独立的，可以通过控 制给水流量、燃烧率、喷水流量分别控制汽包水位、蒸汽流量和蒸汽压力。
欧洲超临界机组参数多为25MPa,540/540℃，机组容量中等，440~600MW。德国
两台900MW机组于1999年投产；1998年投运的丹麦一台参数为 28.5MPa,580/580/580℃的二次中间再热， 411MW机组的净效率达到了47％是目 前世界上效率最高的超临界火电机组。 欧盟制定了“THERMIE”700℃先进燃煤火电机组发展计划，联合欧洲40家公 司于1998年开始，计划用17年时间开发35MPa,700/720/（720）℃的超超临界机 组，其净效率达到50%以上。
美国电力科学院（EPRI）从1986年起一直致力开发32MPa,593/593/593℃的带中 间负荷的燃煤火电机组。
二、国内500及以上超临界直流炉机组投运情况
我国自80年代后期开始重视发展超临界火电机组，国家确定以河南沁北电厂作 为国产化依托，将超超临界发电技术列为国家高技术发展计划，计划开发 30MPa,600/600℃，600MW以上的超超临界机组，供电效率达43～45% 。 我国前期的超临界机组多为从原苏联直接引进，如营口，盘山，伊敏，绥中等 厂，机组运行方式均以定压运行为主，后期主要以从欧洲引进技术的滑压运行 机组 目前国内已投运的500MW及以上超临界直流炉机组
蒸汽流量 ΔD 主汽压力 Δp 主汽温度 Δt 机组功率 ΔN
超超临界机组直流炉协调控制策略探讨
超超临界机组直流炉协调控制策略探讨发表时间：2016-11-04T15:39:22.453Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：郑建林[导读] 随着科学技术的发展，人们对物质的要求也越来越高。
（国网能源新疆准东煤电有限公司新疆昌吉 831800）摘要：随着科学技术的发展，人们对物质的要求也越来越高。
我们希望当前的材料技术是节能环保的，是符合现代可持续发展理念的，而超超临界机组的火力发电模式就适应了这一要求，它不仅在材料上体现了高度的清洁，在效率上也是非常突出的。
这种机组与传统的方式不同，它主要采用的是直流锅炉，所以相应的控制协调方式也有了很大的改变。
本文以超超临界机组直流锅炉为研究对象，探讨其协调控制策略的应用。
关键词：超超临界机组；直流炉；控制协调方式前言：随着社会的逐渐进步，电力在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。
当前的用电过程中，人们不仅重视的是它的亮度，还有其能源利用质量。
传统时期内，煤炭是我们生活中比不可少的物质，而它的污染也是不可估量的。
而现阶段临界机组的出现将其完全取代，以能耗低、利用效率高的优势在生产中占据了主要地位。
一、超超临界机组（一）超超临界机组的发展从上个世纪开始，就有国家对超超临界机组进行了研究。
以美国、原苏联、日本等三个国家为首，它们分别对临界机组进行了研究发明。
随后，各国也都开始效仿，他们也都看到了其中的重大意义，想要将此技术延续到本国之中。
最初的超超临界机组的运行规律还不是非常的稳定，可靠性也不是很强。
这主要是因为运行参数与投入材料不符，二者的协调性导致了一系列问题的产生。
接着，各国又都致力于高配置参数的研究中，只要将参数运行差异的问题解决，就能在很大程度上提高超超临界机组的运行效率与质量。
直到丹麦燃煤超超临界机组的产生，将质量提升到了世界发展水平之上。
它的参数为传统参数运行的二十倍，机组容量是传统机组的十倍。
这个数值是从前不敢想象的，它的延续与改进将超超临界机组推向了一个新的高潮。
探究660MW超超临界机组协调控制策略
探究660MW超超临界机组协调控制策略摘要：近年来，随着我国市场经济的不断增长，电力系统的主力机组已经逐渐发展为600MW超临界或660MW超超临界机组，因此，对于如何对660MW超超临界机组进行协调控制成为当今电力行业研究的热点之一。
文章对660M超超临界机组运行协调控制策略进行了分析与研究。
关键词：660M超超临界机组运行；协调控制；策略研究1引言660MW超超临界机组协调控制策略不仅有着一定的强耦合、多变量以及非线性的特点，同时在实际的设计过程中，更应该对调试阶段的系统参数进行精心整定，并采取合理有效的控制措施保证660MW超超临界机组的安全稳定运行。
2 660MW超超临界机组设备和其协调控制系统分析某电厂1、2号660MW超超临界直流炉机组锅炉为上海锅炉厂有限公司制造，型号为SG-1960/26.15-M6008型。
锅炉为超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、四角切圆燃烧方式，炉膛采用垂直上升和螺旋管膜式水冷壁、一次中间再热、调温方式除煤/水比外，还采用烟气出口调节挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉采用平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构。
设计煤种为青海鱼卡煤。
锅炉点火和助燃油采用0号轻柴油，采用A层微油点火系统。
制粉系统采用中速磨煤机正压直吹式系统，设6台ZGM113G-Ⅱ型中速磨煤机，其中1台为备用。
6台称重式给煤机。
空气预热器采用转子转动的容克式三分仓空气预热器。
送风机和一次风机每台炉各配2台动叶可调轴流式风机；引风机每台炉配2台动叶可调轴流式风机；每台锅炉配2台双室5电场静电除尘器。
本工程DCS控制设备采用美国OVATION分散控制系统，机组共设计自动调节100余套。
机组试运首次带大负荷时协调系统投入自动，调节品质良好，系统抗扰动能力强。
3 660MW超超临界机组的具体特征3.1 660MW超超临界机组的控制特点。
直流锅炉-汽机是一个多输入多输出的被控对象，其结构模型可简化为一个三输入三输出系统。
浅析350MW超临界发电机组协调控制系统的控制策略
ｌ ０ ｌ ５ ５ Ｉ ９ ５ ｌ １ ５ ０ Ｉ １ ９ ０ ｌ ２ ０ ０ ｌ ０ Ｊ ３ ３ ０ ｌ ５ ０ ５ Ｉ ７ ９ ５ Ｊ １ ０ ５ ０ Ｊ １ １ ０ ０
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Ｉ 藏 字 技 术
数控 技 术
浅析 ３ ５ ０ ＭＷ 超Ｉ ｌ 界 发电机组协调控制系统的控制策略
刘 建 华
（ 重庆 大唐 国际石柱发电有限责任公司 重庆 ４ ０ ９ ３ ０ ６ ）
摘 要： 本文 以某 电厂超 临界 燃 煤机 组为 例， 对其锅 炉 主控 制 系统与 汽轮发 电机 主控 制 系统 的控 制策 略展 开 了详 尽 的探 讨 与 分析 。 关键 词 ： 超 临界机 组协调 控制 系统控 制 策略 中图分类 号： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ６ 文献 标识 码： Ａ 文 章编 号： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ ． ０ ０ ０ １ ． ０ ２
机炉协调控制系统普遍用于大型火力 发电机组 中， 该系统对锅 制系统如 图１ 所示 。 炉与汽轮发 电机实行一体化控 制， 消除锅炉控制系统 与汽轮机控制 ３机炉协调控｛ Ｉ ４ Ｉ 系统的控制策略分析 系统动态特征之 间的不同点 ， 确保这两个系统 能够协调运行 ， 锅炉与 ３ ． １锅 炉主 控 制 系统 的控 制策 略 汽轮发电机满足 电网负荷变化 的要求， 最终实现机组调频、 调峰的最 机组直流炉中的液态水可一次性转化为过 热蒸汽 ， 锅炉 的蒸发 佳性能 ， 确保锅炉与汽轮发电机运行 的安全性 、 稳定性和经济性 。 量 由燃料量和给水流量决定 。 给水流量 、 燃料量对 电网的负荷控 制 １项 目背 景 分析 有着重要的影响 ， 应 当协调控制燃料量与给水流量 。 机炉协调控制 某 电厂新建２× ３ ５ ０ ＭＷ燃煤 机组 ， 采用超 临界空冷凝器式燃煤 系统 主要是通过控制燃料量来调节调节电网负荷和机前压力 ， 通过 发 电机组 ， 锅炉为超Ｉ 临界参数变压直流炉 、 单炉膛 丌型布置 、 一次 中 控制给水流量来调节微过热蒸汽温度或焓值 ， 机组的系统控制要控 间再热、 前后墙 式对冲燃烧方式 ， 采用 和利 时控制系统 。 锅炉侧配有 制好燃料量与给水流量 的函数 比值 关系。 该机组 的燃料量与给水流 ５ 台中速磨煤机 ， 制粉系统布置为前墙Ｂ、 Ｄ、 Ｃ 层， 后墙Ａ、 Ｅ 层。 汽轮机 量对 比（ 简称 “ 燃水 比” ） 函数关系见表 １ 。 机组直流炉的蓄热量要低于汽包炉的蓄热量 ， 超临界机组直流 采用超 临界 、 一 次中间再热 、 单轴 、 双缸双排汽 、 冷凝 式汽 轮机 。 发电 机采用冷却方式为水 、 氢、 氢。 控制系统采用和 利时Ｓ Ｍ系列 分散控 炉的负荷 调节主要由锅炉来承担 ， 要想提高机组负荷相应速度 ， 就 制系统 ， 设计Ｓ Ｃ Ｓ 、 Ｄ ＡＳ 、 ＭＣ Ｓ 、 Ｃ Ｃ Ｓ 等系统 。 协调控制系统 即ＣＣ Ｓ 作 必须 控制好锅 炉主控制系统的 回路 。 如果是直 吹式制粉 系统 ， 则应 为机组最主要也是最复杂 的控制系统 ， 它担负着发 电过程 中煤、 水、 当用给煤机来对锅炉 的给煤量进行控制 。 将原煤运输到输煤皮带的 风、 调 门等各 系统 的闭环调 节任务 以及整个机组 的负荷控 制任务 。 制粉过程是 比较漫长的， 从锅炉 的给煤量发生改变到煤粉燃烧 的过 ｃＣ ｓ 能够满足机组定／ 滑压运行 、 ＡＧＣ （ 自动发 电控制） 、 ＲＵＮ Ｂ ＡＣ Ｋ 程中有一定的滞后性和惯性 ， 纯延迟时间与惯性 时间的变化一 般无 （ 负 荷快 减） 等工 况的所 有 要求 ， 保证 机组 在 不投 油稳 燃 负荷至 法测定 ， 例如发生煤 受潮的情况 ， 也会导致惯性时 间增加 。 因此 ， 需 １ ０ ０ ％ ＭＣ Ｒ 负荷范 围内 ， 控制运行参数不超过允许值 ， 协调 机 、 炉及 要考虑过滤的延迟时间和惯性时间， 应当采取相应的措施来克服锅 其辅机安全 经济运行 。 炉侧 的延 迟 ， 缩短惯性 时间， 最大化利用超临界机组直流炉的蓄热 来增强机组 的负荷变 化适应能力 。 ２本工 程 的机 组 协调 控 制系统 （ １ ） 锅炉主控 制系统通过主汽压力的测量值与设定值 来进行锅 机炉协调控 制系 统主 要对 锅炉 主控 制系统和汽轮发 电机主控 炉控 制器的Ｐ Ｉ Ｄ 运算 ， 计算结果为锅炉主 控制指令 ， 通过主汽压力 制系统实现控制 ， 锅炉主控制系统和汽轮发 电机主控制系统又分布 控制器使主汽压力Ｐ ｔ 等于设定值Ｐ ｓ 。 锅炉主控 的调节回路对提高锅 对 各 自的子控制系统进 行控制 。 该 电厂超临界３ ５ ０ ＭＷ机组协调 控 炉 的负荷相应速度 ， 优化主汽压力具有重要的影响 。 本机 组经过设 计、 试验和反复修改， 最终确定协调控制系统锅炉 前馈主要包括 ： 负 荷指令基 准函数前馈、 负荷指令微分前馈 、 实 际压力设 定微分前馈 、 压力偏差 微分前馈 、 负荷偏差微分前馈 、 Ｄ Ｅ Ｂ 能量指令前馈 等。 弥补锅炉侧延迟时 间和惯性 的方法除了采用静态前馈之外 ， 还 有动态前馈控制方法 ， 动态前馈 能进行超前控制 ， 提 高锅炉 的负荷 相应速度 ， 提高超临界机组的负荷控制能力 。 将 最后 输出的锅 炉主 控指令Ｂ Ｉ Ｄ信号采用并行传 输的方式直接发送 到锅 炉给水主控制 系统 ， Ｂ Ｉ Ｄ 信号进 行水 燃 比修正后发送到 燃料 控制系统 ， 将燃料指 令进行风煤 比修 正后发送到风量控制系 统。 （ ２ ） 在蒸汽温度变化的合理范 围内， 增强锅炉给水对 负荷 的响 应。 由于燃料量 的变化速度远远超临界机组的不及负荷对于给水的
超超临界机组协调控制系统优化策略分析
超超临界机组协调控制系统优化策略分析摘要：目前，随着科学技术的不断发展，超超临界机组逐渐在我国的火力发电产业中得到了广泛使用。
然而，在机组使用的过程中，其协调控制系统中存在着一定的问题，为超超临界机组的运行带来风险。
基于此，本文首先分析超超临界机组协调控制系统中出现的问题，并制定对应的解决策略，以供参考。
关键词：超超临界机组；协调控制系统；系统优化引言超超临界机组的参数性能强、容量较大，但是，它的线性较弱，且难以控制。
近年来，国家为低碳环保理念的落实提出了更深层次的要求，使得大多数的火力发电厂对超超临界机组进行了改造，然而，改造之后的机组在性能方面出现了一定的变化，在发电企业成本方面造成了不利影响。
所以，有必要针对目前出现的问题，对超超临界机组的协调控制系统进行调整。
1.超超临界机组协调控制系统中出现的问题对超超临界机组的原协调控制系统的控制策略进行分析，其以锅炉的跟随作为基础，以达成间接性的能量平衡。
其中，主要的策略为前端反馈的控制，辅助的控制策略为主蒸汽PID调节的闭环校正。
锅炉的主控段主要对主蒸汽的压力进行保持，汽轮机主要对临界机组的负荷进行控制。
负荷的指令同步传输到锅炉一端的控制系统与汽轮机一端的控制系统，从而能够使输入与输出的能量互为对应，保证能够同步运行汽轮机的调节阀负荷指令的高速响应工作与锅炉负荷指令的高速改变工作，使主蒸汽的压力能够控制在设定的区间内。
按照临界机组运行的情况，组成机组与锅炉协调、锅炉跟随、锅炉输入等控制策略，在正常运行的情况下，机组与锅炉的协调控制为主要策略[1]。
随着临界机组情况的变化与燃料质量的改变，受控对象逐渐不具有较强的动态特征，同时，受控对象会具有非线性与落后性的特征。
具体来说，第一，主蒸汽具有较大的压力波动，以AGC为指令运行时，如果扰动的负荷为10MW，那么主蒸汽压力的偏差值最大将为2MPa，燃料的质量流量变化程度为每小时40t。
这种大幅度波动会使得主蒸汽压力在控制时具有较大的偏差，如果机组的负荷持续升到大于等于550MW的程度时，主蒸汽压力会超过30MPa，导致机组的运行不具有稳定性。
超临界直流炉的主汽温度控制策略
超临界直流炉的主汽温度控制策略摘要:在当前科学技术迅速发展的背景下，电厂超超临界直流炉机组的控制要求越来越高，关系到电厂的生产效率和发展水平。
在发电厂的运行系统中，超超临界机组运行过程的稳定性将会对机组主蒸汽承受的流量负荷产生一定影响。
由于直流炉的输出负荷为主汽温、主汽压以及主蒸汽流量等，因此在保障直流炉正常运行的基础上要提高超超临界机组的安全性和效率。
要充分了解影响主汽温度控制的因素和难点,然后再根据实际情况，釆取有效的超超临界直流炉主汽温度控制措施及方法,保障其效益。
关键词:超超临界;直流炉;主汽温度控制引言：本次例举的电厂锅炉型号：HG-1140/25.4-YM1锅炉型式：一次中间再热、单炉膛、前后墙对冲旋流燃烧方式、尾部双烟道、烟气挡板调节再热汽温、平衡通风、紧身布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型超临界本生直流锅炉。
制粉系统：正压直吹式冷一次风机制粉系统，配5台HP943中速磨煤机。
制造厂商：哈尔滨锅炉（集团）股份有限公司，与哈尔滨汽轮机厂和哈尔滨电机厂生产的C324N350—24.2/566/566汽轮发电机组相配套。
因此本文针对超超临界直流炉的主汽温度控制展开论述，分析其控制措施，以期为发电厂控制超超临界直流炉主汽温度控制提供借鉴和参考。
1超超临界直流炉的主汽温度控制1.1影响主汽温度控制的因素主蒸汽温度控制的原理是通过维持过热器出口的蒸汽温度在标准范围内，对过热器进行保护，降低管壁的温度低于工作温度。
因此在某种角度上，主蒸汽温度也是检验直流锅炉运行水平和质量的指标。
同时在火电厂超超临界直流炉机组控制过程中，主蒸汽温度也是一个比较重要的参数，能够对电厂的安全生产系数以及经济效益产生较大影响，是超超临界机组安全运行的必要参数保障。
但是在实际主蒸汽温度控制中，由于被控对象的工艺流程较为复杂，而且主蒸汽温度也是一个具有延迟特点的被控制对象，因此其存在较多的影响因素。
1.2温度控制的难点主蒸汽温度的控制难点有很多，如果按照主汽温度控制的要求来看，主汽温度变化的幅度应控制在5P以内，一旦超过该幅度可能出现直流炉主蒸汽的温度变化情况。
350MW超临界机组协调控制策略分析及优化
350MW超临界机组协调控制策略分析及优化摘要：通过对350MW超临界机组协调控制策略的分析和优化，实现变负荷速率为（3%Pe/min）、变动量为（25% Pe）的大范围变动试验，为类似工程现场应用提供借鉴。
关键词：超临界、燃煤直流锅炉；空冷；CCS；负荷变动一、前言本机组为350MW超临界、空冷机组，包括1台燃煤锅炉、1台汽轮发电机组和所有必须的辅机设备及电厂BOP。
锅炉采用哈尔滨锅炉厂超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、单炉膛、一次中间再热、切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、前煤仓布置、露天布置、全钢悬吊结构π 型锅炉。
锅炉配备5台配动态分离器的中速磨煤机，一次风机采用离心式，送风机和引风机采用动叶可调轴流风机，脱硫系统采用脱硫除尘一体化工艺。
汽轮机采用东方汽轮机厂超临界、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、空冷凝汽式汽轮机，本工程设容量为60% BMCR两级串联液动旁路，给水系统设置3台50%容量的电动调速给水泵，凝结水系统设三台50%容量的立式、定速凝结水泵。
发电机采用哈尔滨发电机厂双极凸极转子同步发电机，采取闭式循环冷却系统，定子铁芯和转子采用氢冷，励磁绕组及其接线端子采用水冷，集电环采用空冷。
DCS控制系统采用北京ABB贝利控制公司开发的S+DIN控制系统，硬件、软件系统由北京ABB贝利控制公司提供。
二、协调控制策略本机组协调控制系统采用以锅炉跟随为基础的协调控制方式（CC-BF），有利于机组负荷响应。
协调控制策略：负荷控制中心把AGC的目标值或者手动设定的目标值经过负荷高低限，负荷闭锁控制、负荷迫升迫降、负荷速率限制、一次调频模块计算，形成目标负荷N0。
锅炉侧控制回路主要包括锅炉主控（主汽压力控制）、燃料控制、给水控制、氧量控制、风量控制、一次风压力控制、过热汽温控制、再热汽温控制等。
锅炉侧控制回路是根据目标负荷变化来控制的，是随动控制系统。
锅炉主控制（主汽压力控制）：主汽压力控制可以是定压控制，也可以是滑压控制；对于超临界直流锅炉滑压运行，经济效益最高。
直流炉控制
超临界直流炉控制策略特点一、超临界直流炉机组特点当蒸汽压力提到高于22.1Mpa时就称为超临界机组，如果蒸汽压力超过27Mpa，则称为超超临界火电机组。
由于超临界压力下无法维持自然循环即不能采用汽包锅炉，直流锅炉成为唯一型式。
随着锅炉朝着大容量参数的方向发展，超临界机组日益显示其诸多优点，不仅煤耗大大降低，污染物排污量也相应减少，经济效益十分明显。
超临界机组与亚临界汽包锅炉结构和工艺过程有着显著不同，其控制具有如下一些特点：1、超临界直流炉没有汽包环节，给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽时一次性连续完成，随着运行工况不同，锅炉将运行在亚临界或超临界压力下，蒸发点会自发的在一个或多个加热区段内移动，汽水之间没有一个明确的分界点。
这要求控制系统更为严格保持各种比值的关系（如给水量/蒸汽量、燃料量/给水量及喷水量/给水量等）。
2、由于没有储能作用的汽包环节，锅炉的蓄能显著减小，负荷调节的灵敏性好，可实现快速启停和调节负荷，但汽压对负荷变动反映灵敏，变负荷性能差，汽压维持比较困难。
3、直流炉由于汽水是一次完成，因而不象汽包炉那样。
汽包在运行中除作为汽水分离器外，还作为燃水比失调的缓冲器。
当燃水比失去平衡时，利用汽包中的存水和空间容积暂时维持锅炉的工质平衡关系，以保持各断受热面积不变。
这使得直流炉汽机与锅炉之间具有强烈的耦合特性，整个受控对象是一多输入多输出的多变量系统。
二、超临界机组的控制策略超临界机组的发电负荷在电网中的比重正在稳步上升，电网要求超临界机组能调峰运行，其控制策略应保证机组良好的负荷响应性和关键运行参数的稳定。
直流锅炉作为一个多输入、多输出的被控对象，其主要输出量为汽温、汽压和蒸汽流量（负荷），其主要的输入量是给水量、燃烧率和汽机调门开度，由于是强制循环且受热区段之间无固定界限，一种输入量扰动将对各输出量产生作用，与汽包炉相比，其控制策略最大的区别在于：协调控制系统、给水调节系统、减温调节系统。
超超临界直流炉机组协调控制策略_1
超超临界直流炉机组协调控制策略发布时间：2021-11-05T04:56:51.887Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第13期作者：杨忠山[导读] 最近五年，随着我国经济的快速腾飞，用电量需求急剧增加，电网容量也在不断扩大，用户对电能质量要求日益提高。
电网负荷分配通常采用AGC控制方式，由中调统一分配，机组升负荷、降负荷均要达到电网的要求。
甘肃电投常乐发电有限责任公司 736100摘要：最近五年，随着我国经济的快速腾飞，用电量需求急剧增加，电网容量也在不断扩大，用户对电能质量要求日益提高。
电网负荷分配通常采用AGC控制方式，由中调统一分配，机组升负荷、降负荷均要达到电网的要求。
对配备中间粉仓的中储式制粉系统的机组，达到相应速率指标难度不大，但对直吹式机组，由于其惯性大，要达到规定的升负荷、降负荷速率除与机组本身特性有关外，还与所设计的控制系统有关。
当负荷指令发生变化时，由于直吹式制粉系统锅炉燃烧存在极大的惯性，主汽压力不能及时随汽机调汽门变化而变化，容易造成主汽压力调节过调，偏差超过规定值，影响锅炉系统运行的安全性。
要使机组在确保稳定性的前提下，具有更快、更灵活的负荷响应，就需要协调机组负荷适应能力和主汽压力稳定的矛盾，对协调控制系统的设计提出来更高的要求。
论文所设计的协调控制策略已在某电厂660MW超超临界机组中得到应用，长时间的良好应用效果证明所设计的控制系统具有一定的适用性、代表性。
关键词：直流炉；协调控制；超超临界；AGC引言节约一次能源，加强环境保护，减少有害气体的排放，降低地球的温室效应，已经受到国内外的高度重视。
我国电力总装机容量已逾3亿kW，但火电机组平均单机容量不足10万kW，平均供电煤耗高达394g／kWh，较发达国家高60～80g／kWh，高出25％左右，资源浪费大，废气排放严重。
火电机组随着初蒸汽参数的提高，效率相应提高，超临界机组平均煤耗在310～320g，比亚临界机组平均减少20～40g 煤耗，因此我国从20世纪80年代后期开始重视发展超临界机组。
超临界直流炉机组控制
目录
CONTENTS
• 超临界直流炉机组概述 • 超临界直流炉机组控制技术 • 超临界直流炉机组控制策略 • 超临界直流炉机组控制系统的设计与实现 • 超临界直流炉机组控制系统的优化与改进 • 超临界直流炉机组控制发展趋势与展望
01 超临界直流炉机组概述
CHAPTER
定义与特点
蒸汽温度控制策略
减温水量控制
燃烧器摆角控制
通过调节减温水的流量来控制蒸汽温 度，使其满足机组负荷和蒸汽参数的 要求。
通过调节燃烧器的摆角来改变火焰的 位置和长度，进而影响蒸汽温度。
受热面吹灰控制
通过定期对受热面进行吹灰，清除受 热面上的积灰和结渣，提高受热面的 传热效率，从而控制蒸汽温度。
给水控制策略
带来更多的创新和突破。
绿色制造与可持续发展
总结词
绿色制造和可持续发展已经成为超临界直流炉机组控制的重要发展方向。
详细描述
通过采用环保材料和节能技术，降低超临界直流炉机组的能耗和排放，实现绿色制造；同 时，注重可持续发展，提高机组可回收性和再利用率。
发展趋势
未来，绿色制造和可持续发展将成为超临界直流炉机组控制的核心目标，推动整个行业的 可持续发展。
谢谢
THANKS
CHAPTER
自动控制技术
总结词
超临界直流炉机组的自动控制技术是实现高效、稳定运行的 关键。
详细描述
自动控制技术通过实时监测机组的运行状态，自动调整各项 参数，确保机组在最优状态下运行。这包括对温度、压力、 流量等关键参数的自动调节，以实现节能减排和高效生产。
先进控制算法
总结词
先进控制算法能够提高超临界直流炉机组的控制性能和稳定性。
600MW超临界直流机组RB功能控制策略
600MW超临界直流机组RB功能控制策略摘要:完善和优化国产600MW超临界机组辅机故障减负荷(RB)功能对电厂、电网的安全均具有重要意义。
分析了成功运用于红海湾电厂国产600MW超临界机组RB功能控制策略:在RB触发时不设置降负荷目标值,不设置固定的减负荷速率,而将机组自动转为机跟炉(TF)滑压运行方式,根据当时机组状况,以最优减负荷速率使机组重新稳定在最优负荷目标值附近。
试验证明,这种控制策略品质良好,可推广应用于同类机组。
但在具体应用使应需注意避免RB反复动作、防止电泵联启后仍误发给水泵RB及相关参数要进行优化等问题。
关键词:600MW机组超临界机组RunBack 控制策略红海湾电厂一期工程(2×600MW)超临界机组设计了多项RB功能,包括引风机、送风机、一次风机、给水泵和空预器RB等。
在电厂密切配合下,广东省电力试验研究所成功完成各项RB试验。
目前对传统汽包炉RB探讨的工程实例较多,对直流炉RB方面有待深入实践和总结。
1 控制策略1.1 设备概况红海湾电厂2×600MW工程三大主机均由东方锅炉、汽轮机、发电机提供。
锅炉型号为DG1950/25.4-Ⅱ2,型式为∏型布置、单炉膛、一次中间再热、尾部双烟道结构、前后墙对冲燃烧方式、旋流燃烧器、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构露天布置、采用内置式启动分离系统、三分仓回转式空气预热器、采用正压冷一次风机直吹式制粉系统、超临界参数变压直流本生型锅炉。
燃烧器采用前后墙对冲分级燃烧技术。
在炉膛前后墙各分三层布置低NOx旋流式HT-NR3煤粉燃烧器,每层布置6只燃烧器,全炉共设有36只燃烧器。
在最上层燃烧器的上部布置了燃尽风喷口(AAP)。
其中18只燃烧器设有启动油枪,用于启动和维持低负荷热量提供。
油枪总输入热量相当于30%B-MCR锅炉负荷。
本工程提供的超临界本生型直流锅炉方案,采用定—滑—定的变压运行方式。
后期进行微油改造,一台炉设有一层微油枪实现点火启动、稳燃等功能。
超超临界直流炉干、湿态转换控制策略浅析
超超临界直流锅炉干、湿态转换控制策略浅析一、启动系统的功能及组成超超临界直流锅炉启动系统的主要功能是：建立冷态、热态循环清洗，建立启动压力和启动流量，确保水冷壁安全运行；最大限度地回收启动过程中的工质和热量，提高机组运行的经济性。
采用带循环泵的内置式分离器启动系统。
主要由启动分离器及其汽水侧连接管道、360阀、361阀，启动循环泵、热交换器和疏水扩容器组成。
二、锅炉由湿态转为干态1、主要过程开机过程中，在机组负荷达到260～289MW时，稳定给水流量，缓慢增加燃料量，储水罐水位逐渐降低，360阀全关，锅炉循环泵停止运行，储水罐水位降至0，过热度出现并逐渐升高，锅炉由湿态转入干态运行。
检查锅炉循环泵过冷水管路和最小流量管路关闭，循环泵361阀暖管管路投用良好。
2、控制要点（1）湿态转干态时，负荷应控制在289MW以下，以260MW转换为宜。
（2）稳定给水流量在最小流量以上，以820t/h（27%BMCR工况）为宜，上下有调节余量；给水旁路调节阀投自动、360阀投自动（注意：360阀开度应保证BCP出口流量＞240t/h，否则360阀不能进行自动调节），361阀投自动。
（3）开始转换时主汽压力在9.0MPa左右。
在湿态转为干态的过程中设计压力9.7MPa，此时增加燃料量较多，压力增加较快，会使压力高于正常值较多，对水位的修正较大，影响正常水位的显示。
适当降低压力，将有助于过热度的产生。
（4）转干态前，应提前增加燃料，但要控制燃料总量，在转换过程中可采用增投油枪来实现快速增加燃料。
一般情况下4t/h对应10MW负荷。
在转换前应多增加煤，保持磨煤机高料位运行，从转换前至转换结束，共需增加煤量20t/h，同时应配合缓慢增加磨煤机风量，确保燃料的均匀增加。
（5）转换结束应以过热度为准。
过热度为10～15℃，且不宜反复。
（6）在转换过程中，如果压力升高，不宜采用开大汽机调门带负荷的方法来降压，因为负荷对水位的修正作用大大超过压力对水位的修正。
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汽 包 锅 炉 基 本 相 同 而 当 锅 炉 负 荷 继 续 增 加 ． 发 量 蒸
大 于 最 小 流 量 时 ．分 离 器 中 的 饱 和 水 转 变 为 饱 和 蒸 汽 ． 炉 运 行 于 干 态 模 式 由 此 也 可 看 出 整 个 锅 炉 启 锅 动 过 程 中 就 是 非 线 性 过 程 ［ ３、 ］
点 ） 该 温 度 设 定 值 是 南 压 力 形 成 的 单 值 函 数 总 而 ．
言之 ． 力控 制是 直流 锅炉 控制 系统 的关 键环 节 ． 压 压 力 的变 化 对机 组 的外 特 性 来说 将 影 响 机组 的 负荷 ． 对 内 特 性 来 说 将 影 响 锅 炉 的 温 度 控 制 力 是 稳 定 控制 超临 界机 组 的基础 ． ． 为 了 满 足 电 网 ＡＧＣ（ 动 发 电 控 制 ） 要 求 ， 自 的 本
轮 机 耗 汽 量 的 平 衡 关 系 ｋ－ 变 为 吸 热 量 与 给 水 量 ｌ ｆ转 的 平 衡 ．只 要 保 持 好 变 负 荷 过 程 中 的 这 一 热 量 平 衡 关 系 ． 分 离 器 出 口 比 焓 或 过 热 度 将 始 终 保 持 则 平 稳 ． 炉 处 于 协 调 平 稳 的 受 控 状 态 理 论 上 ． 机 如
量 ． 用 疏 水 控 制 启 动 分 离 器 水 位 ． 动 时 分 离 器 出 利 启
口温 度 处 于 饱 和 温 度 ．此 时 直 流 锅 炉 的 运 行 方 式 与
较 高 ． 机 前 压 力 波 动 幅 度 较 大 ． 经 过 优 化 控 制 逻 但 后 辑 ． 力 也 得 到 了 很 好 的 控 制 现 以 北 疆 电 厂 和 潮 州 压
２ 超超 临界机组协调 控制策 略
超 超 临界机 组被 控对 象有 功率 、 力和 温度 ． 压 其
图 １ 负 荷 设 定 站 原 理
Ｆｉ １ Ｄｉ ｇ ａｍ ｆｏ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｇ． ａ ｒ ｏ ａ ｅ ｉｔ ｌ ｐ
中 功 率 是 外 界 对 机 组 负 荷 的 需 求 ． 一 个 变 量 ： 力 是 压
本 稳 定 在 其 初 始 值 水 平 上
直 流 炉 的 控 制 核 心 变 为 如 何 控 制 压 力 和 煤 水 比 而 煤 水 比 的 控 制 对 象 恰 恰 是 中 间 点 温 度 （ 变 相
由此 可 以 看 出 机 组 的 主 要 控 制 参 数 功 率 、 力 、 压
温 度 均 受 到 了 汽 机 调 门 开 度 、燃 料 量 、 给 水 量 的 影 响 从 而 也 说 明 直 流 锅 炉 控 制 系 统 是 一 个 ３输 入 ／ ３ 输 出 并 具 有 相 互 耦 合 关 联 极 强 特 性 的 对 象
２ １ 负荷控 制 站 ．
负 荷 控 制 站 完 成 机 组 负 衙 指 令 的 形 成 功 能 ． 包 含 负 荷 指 令 设 定 ， 荷 指 令 限 制 ． 率 限 制 和 一 负 速 次 调 频 指 令 叠 加 等 回 路 负 荷 控 制 站 原 理 如 图 １
所 示
１３ 机 组 蓄 热 较 少 的 特 性 ．
机 组 的 可 用 蓄 热 主 要 来 源 于 锅 炉 汽 水 流 程 中 的
金 属吸 热 部 件 与 汽水 工 质 在 温 度 变 化 时 的热 惯 性 ．
与 汽 水 Ｔ 质 相 比 ． 属 部 件 的 比热 要 小 许 多 ． 此 ． 金 因 在 锅 炉 蓄 热 能 力 中 起 主 要 作 用 的是 在 锅 炉 管 道 与 联 箱 中 流 动 与 混 合 的 汽 水 工 质 ． 处 于 蒸 发 区 的 饱 和 而
水 的 比热 最 大 ． 热 能 力 最 强 ． 蓄 ．与 汽 包 炉 相 比 ． 流 直
锅 炉 没 有 重 型 汽 包 、 较 粗 的 下 降 管 容 积 也 小 许 水
多 ． 其 是 蒸 发 区 容 积 很 小 因 此 ． 相 同 的 汽 压 条 尤 在 件 下 。 蓄 热 能 力 仅 为 汽 包 炉 的 １４ １３。 方 面 ． 其 ／～ ／ 一 由
在 任 何 负 荷 下 代 表 了 机 炉 之 间 的 能 量 平 衡 没 有 汽 包 的 蓄 热 缓 冲 ． 水 流 量 在 较 短 延 时 后 给
２１１ 负荷 指令设 定 ．．
机 组 负 荷 指 令 处 理 回路 可 以 Ｊ 作 存 负 荷 自动 设 －
将 直 接 反 映 于 蒸 汽 流 量 ． 调 门 指 令 对 耗 汽 量 的 而 缓 变 影 响 反 而 要 小 许 多 因 此 ． 炉 吸 热 量 与 汽 锅
１２ 机 组对 象的 非线性 特征 ＿
在 超 超 临 界 直 流 锅 炉 中 ．不 同 丁 况 下 各 区 段 ］ ＿ 质 的 １ ￣ 、 容 、 焓 与 其 温 度 、 力 的 关 系 是 非 线 ： １ ４ 比 热 压 性 的 ． 质 传 热 特 性 、 量 特 性 是 非 线 性 的 。 在 启 动 工 流
于 蓄 能 小 ． 荷 调 节 的 灵 敏 性 好 ． 以 实 现 机 组 的 快 负 可
速 启 停 和 负 荷 调 节 ： 一 方 面 ． 于 蓄 能 小 ． 荷 变 另 由 负
动 时汽 压 反应 很敏 感 ． 此 ． 组 变 负荷 性 能 较差 ， 因 机
保 持 汽 压 稳 定 闲 难
初 期 ． 炉 建 立 最 小 工 作 流 量 ． 汽 流 量 小 于 最 小 给 锅 蒸 水 流 量 ． 炉 运 行 于 湿 态 方 式 ． 时 机 组 控 制 给 水 流 锅 此
控 制 方 案 采 用 了 炉 跟 机 协 调 方 式 ， 即 炉 主 控 负 责 维
持 机 前 压 力 ． 主 控 用 于 控 制 机 组 负 荷 ． 是 因 为 在 机 ． 这 此 种 方 式 下 ． 组 的 负 荷 响 应 速 度 快 、 荷 控 制 精 度 机 负