600MW超临界W形火焰锅炉机组给水控制策略分析
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W直流锅炉串级回路给水控制
火焰 ，燃 烧 产 物 气 流 上 升 进 入 燃 尽 室 。 如 图 １
所示。
Ｉ
特性变化速度也加快 ，这就需 要控制系统能够达 到在很 短 的控 制周 期 内 ，更 快 速 、更 及 时 的达 到
稳 定 的要求 。具 体 的流程 如 下 图 ２所示 。
巨 主兰 量 三 三曼
Ｉ ａ Ｉ ｂ
ｌ
ｌ Ｃ
Ｉ
Ｉ
ｌ
热 水段
２
蒸发 段 ３
微过 热段
４
图 ２ 直 流 锅 炉 汽 水 流 程
３ 直 流 锅 炉 的运 行 特 点
直 流 锅炉 运行 方式 不 同于 汽 包 锅 炉 ．煤 量 与
给水流 量偏 差 会 直 接影 响 主汽 温 度 的 变化 。仅 靠
在过 热汽 温上 ．因此 常 用 过 热 蒸 汽 汽 温 的偏 差 来 校正 给水 流量 和 燃 烧 率 的 比例 ，一 般 采用 能 较 快
反 映燃水 比的汽水 过 渡器 （ 分 离 器 ） 出 口处 的温
图 ４ 给 水 控 制 逻 辑 示 意 图
度 （ 中间点 温度 ，也 叫微 过 热 温 度 ） 作 为 煤 水 比 的修正信 号 。如 图 ３所 示 。
４ ． ３ 给水流 量 指令逻 辑 组态 超 临界 Ｗ 火 焰直 流炉 给水 串级 控 制 回路 主调
节 器采用 比例 、积 分 、微分 分 离方式 ， 比例增 益 、 微 分时 间 、积分 速 度 根 据 机 组 负荷 自动 改 变 ．主 调 节器 的输 出为 锅 炉 主 控指 令 经 函数 转 换 为 给水 流 量 ，给水 流量 设定 根 据设 计 煤 种 的发 热 量 自动 改 变 ，但 考 虑煤 种发 热量 变化 或其他 因素 的影 响 ， 会 导致水 煤 比偏 离 设 计 值 ．此 时 通 过 中间 点温 度
国华太电600MW超临界机组的给水全程控制
国华太电600MW超临界机组的给水控制方案1．给水系统配置：机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速给水泵。
汽动给水泵各配一台电动定速前置泵，单元连接；电动给水泵作为起动、备用，带液力偶合器，以勺管调节泵轮中液位改变转速，其前置泵由同一电动机拖动，同时启停。
回热级数：3高4低1除氧。
3台高加串联运行，共用一个公共旁路。
锅炉启动系统为不带再循环泵的简单疏水型启动系统，锅炉设二只内置式启动分离器，并设有三只水位控制阀、三只电动闸阀以及直流负荷后的暖管系统等。
过热器配置二级喷水减温装置，左右能分别调节。
在任何工况下（包括高加全切和B-MCR 工况），过热器喷水的总流量约为4%过热蒸汽流量（B-MCR工况下），再热器采用燃烧器摆动调温，喷水减温仅用作事故减温用。
再热器喷水减温器喷水总流量的能力约为5%再热蒸汽流量（B-MCR工况下），设计喷水量为零。
2．给水全程控制：给水控制完成了多重控制任务：保证燃水比、实现过热汽温的粗调、满足负荷的响应。
给水全程控制分为三个阶段:(1)锅炉启动阶段，从锅炉上水到点火前，采用给水流量定值控制。
省煤器进口给水流量自动控制在最小设定值（35%BMCR），开始为调节阀调节给水流量，电泵调节调节阀前后差压。
当调节阀开度>80％，电泵切换为控制给水流量。
（调节阀从80％回落至70％，电泵又切为控制差压，即存在10％的回差）。
(2)带部分负荷阶段，分离器湿态运行，控制分离器水位。
给水流量保持在某个最小常数值（35%BMCR），分离器水位由分离器至除氧器以及分离器至扩容器的控制阀进行调节，给水系统处于循环方式。
分离器水位控制通过改变三只液控调节阀（HV1201、HV1202、HV1203）的开度来实现，是典型的开环控制。
分离器疏水至除氧器旁路液动调整阀HV1201的控制主要由3个参数决定，分别是除氧器压力、分离器压力、分离器水位，分别对应如下的函数关系：阀门的控制是按照这三个函数的规律动作，实际输出到阀门控制装置的控制指令是这三个函数输出值的最小值。
600MW超临界锅炉低负荷防水冷壁超温控制策略
600MW超临界锅炉低负荷防水冷壁超温控制策略摘要：受新能源对电网的影响，火电机组深度调峰任务日渐加重，机组在中低负荷段运行时间增多，且AGC负荷指令和网频波动频繁。
受这些因素影响，机组运行中的一些问题逐渐显露。
锅炉燃烧中磨煤机运行台数少、给水流量低，锅炉受热面和汽水品质反应灵敏，极易发生参数超限，尤其是锅炉受热面管壁在煤量突增而水量不足时，炉管壁温度上升速度快，超过允许值，长期运行极易造成炉管因金属疲劳、高温腐蚀而发生泄漏。
通过对运行参数的分析，查找运行规律，对协调控制中的给水控制回路进行优化和参数调整。
解决这一问题，使得低负荷波动时既能满足煤水比的匹配，又能抑制水冷壁管温度超限，提高锅炉运行的安全性。
关键词：深度调峰；锅炉受热面；壁温超限；控制优化0引言某电厂2×600MW超临界机组，锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的变压直流炉、一次中间再热，采用前后墙对冲燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊Π型结构。
配置6台直吹式中速磨煤机，下层两台磨为等离子点火，燃油系统在后期被取消，配置两台汽动给水泵调整给水流量。
随着国内新能源的大力发展，新能源在电网中的占比快速增长，但新能源受气候条件影响，负荷不稳定，火电机组承担了更多的调峰任务，且在中低负荷段运行时间较多[1]。
在AGC负荷指令和网频波动下，机组工况变化频繁，有时甚至处于振荡，这对机组系统和自动控制形成了严峻的考验[2]。
在50%（300MW）负荷左右，水冷壁温度波动大且易超温，运行人员调整中又造成主汽温度过低情况。
通过对运行参数和调整过程进行分析，找出关键问题，从自动控制策略制定方案并实施解决。
1锅炉水冷壁超温现象分析在50%～60%负荷工况时，选择4台磨煤机运行，下层两台，中上层各一台的磨组运行方式，部分燃煤为低灰熔点煤种。
在AGC负荷指令波动频繁时，水冷壁温度上升较快，易超温。
一般采取降低中间点温度的调整方式，但在煤量降低且煤质变化时，又可能造成汽温快速突降问题。
首台600MW超临界W火焰锅炉水动力特性计算及分析
数 为 ０ ． ５时 翼 墙 第 ２ ３回路 的质 量 流 速 减 少 的最
多 ．偏 差 为 一 ９ ． １ ５ ％ ；而 前 墙 第 １ ２ 回 路 的 质 量 流
速增 加 了 ３ ． １ ８ ％ ： 当严 重 结 焦 （ 结 焦 热 负 荷 系 数 为
４ ２ ０
０． １） 时 ．翼 墙 第 ２ ３ 回 路 的 质 量 流 速 偏 差 达 到
锶 ３ ６ ０
。
优 化 内 螺 纹 管 的 正 响 应 质 量 流 量 区 。 ② 结 焦 造 成
下 炉 膛 水 冷 壁 各 回 路 质 量 流 速 重 新 分 配 ． 结 焦 区
域 的 侧 墙 和 翼 墙 回 路 质 量 流 速 减 小 。 结 焦 越 严 重 （ 即结 焦 热 负荷 系数 越 小 ） ．则 该 部 位 质 量 流 速 越
Ｈ ３ ９ ０
丑
羽 ３ ８ ０
一
３ ７ ０
ｉ ｉ 一
前墙
７ Ｏ
一
８ ０
右侧墙
９ ０
一
后墙 后墙
１ ０ ０
左侧
１ ２ ０
３ ６ ０ ６ ０
ｌ １ ０
回路编号
图１ ０ Ｔ Ｈ Ａ 负荷 时各 工 况 上 炉膛 回路 出 口工 质 温 度 的对 比
柏０
ｐ ３ ９ ０
８ ｏ
为 ０ ． １的 回 路 质 量 流 速 分 布 曲 线 可 以 看 出 ：① 流
量 分 配 仍 然 呈 现 良 好 的 正 响 应 特 性 。 这 是 因 为 Ｔ ＨＡ 负 荷 时 总 流 量 不 变 ． 单 管 的 质 量 流 速 仍 处 于
600MW超临界给水汽温调整分析
600MW超临界给水汽温调整分析摘要：660MW超临界直流锅炉由于各种原因，运行中受热面、水冷壁经常出现超温、爆管现象机组安全性能得不到保障.。
锅炉受热面、水冷壁超温很大原因由于燃水比的失衡。
锅炉热负荷不均匀导致。
本文以目前国产大容量B&WB-2090/25.4-M型“W火焰”超临界直流锅炉。
超临界机组通常采用调节给水流量来实现燃水比控制。
在燃水比控制中，燃水比的失衡会影响到过热汽温，但是不能使用过热汽温作为燃水比的调整信号。
因为过热汽温对给水量扰动也有很大的迟延，若等到过热汽温已经明显变化后再用调节给水流量的话，必然会使过热汽温严重超温或大幅降温，这时及时修正中间点过热度的调整给水。
关键词：给水；控制；汽温；锅炉一、给水调整中间点温度燃水比改变后，汽水流程中各点工质焙值和温度都随着改变，可选择锅炉受热面中间位置某点蒸汽温度（又称为中间点温度或微过热温度）作为燃水比是否适当的反馈信号，因为中间点温度不仅变化趋势与过热汽温一致，而且滞后时间比过热汽温滞后时间要小得多，这对于稳定过热汽温，提高锅炉燃水比的调节过程品质是非常重要的。
而且中间点温度过热度越小，滞后越小，也就是越靠近汽水行程的入口，温度变化的惯性和滞后越小。
采用内置式汽水分离器的超临界机组，一般取汽水分离器出口蒸汽温度作为中间点温度来反映燃水比。
图2.1所示是直流锅炉的喷水减温示意图，给水流量W一般是指省煤器入口给水流量，减温水流量Wj是指过热器一、二级减温水流量之和。
锅炉总给水流量等于给水流量加上减温水流量减去分离器疏水量。
改变给水流量W和减温水流量Wj都会影响过热汽温，通常通过改变锅炉总给水流量来改变给水流量W进而粗调汽温，改变减温水流量W}进行过热汽温细调。
图1 直流锅炉的喷水减温示意图当由于燃水比例失调而引起汽温的变化时，仅依靠调节减温水流量来控制汽温会使减温水流量大范围变化，有时会超出减温器的减温水流量可调范围。
为了避免因燃水比失衡而导致减温水流量变化过大，超出减温水流量可调范围，因此可利用减温水流量与锅炉总给水流量的比值（喷水比）来对燃水比进行校正。
600MW超临界机组高压加热器运行控制策略
600MW超临界机组高压加热器运行控制策略发布时间：2022-09-27T03:35:08.978Z 来源：《中国电业与能源》2022年第10期作者：李理锡杨宁[导读] 火电厂锅炉给水通过高压加热器被加热从而提高机组循环热效率李理锡杨宁(广东珠海金湾发电有限公司，广东珠海 519000)【摘要】火电厂锅炉给水通过高压加热器被加热从而提高机组循环热效率，高加的故障停运将直接导致机组给水温度降低、煤耗增加、效率降低。
同时，受锅炉脱硝系统（SCR）入口烟温和凝结水流量的限制，机组出力将会受限。
本文针对高加的正常运行对机组运行的安全性和经济性影响，提出了相应的运行控制策略，以提高高加投入率和保障高加退出时机组的安全运行。
【关键词】超临界机组高加投入率高加故障节能环保1 设备概况广东珠海金湾发电有限公司装机容量为2×600MW，为热电联产机组。
锅炉为上海锅炉厂有限公司生产的超临界参数变压运行螺旋管圈、一次中间再热、平衡通风、四角切圆直流燃煤锅炉；汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的N600-24.2/566/566的超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机；发电机为上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-600-2型三相同步汽轮发电机组。
汽轮机回热加热器系统由三台高压加热器、一台除氧器、四台低压加热器组成。
三台高压加热器是上海动力设备有限公司为600MW超临界机组配套生产的，其型号分别为JG-2490-1-3 、JG-2460-1-2、JG-1520-1-1。
2 提高高加投入率的主要措施2.1高加投退操作严格按规定执行高压加热器内部结构分为水侧和汽侧两个部分，正常启动逻辑是按照系统随机组滑启，当特殊情况不能实现滑启的时候，则会按照原则“由抽汽压力低到高”进行前后顺序地投入运行；高压加热器停运一般情况下也是采用滑停的方式，且一般原则是先停汽侧，再停运水侧，如果遇到特殊情况无法滑停的时候，采用“由抽汽压力高到低”的原则进行顺序停止运行。
600MW超临界直流锅炉两种给水控制系统分析
式 中 ：Ｑ 为 煤 低 位 发 热 量 ； 为 锅 炉 效 率 ，ｈ 。，
的方 法 有 两 种 ：一 种 是 使 给 水 量 基 本 不 变 而 调 节 燃 料 量 ；另 一 种 是 保 持 燃 料 量 不 变 而 调 节 给 水 量 。前 者 称 为 以燃 料 为 主 的调 节 方 法 ；后 者 称 为 以水 为 主 的 调 节 方 法 。本 文 两 例 均 采 用 以水 为
器和再热器长期在超温 １ Ｏ～ ２ ０℃ 下 运 行 ，其 寿 命 直 流 阶段 ，给水 依 靠 给 水 泵 的 压 头 一 次 通 过 预 热 、 缩 短 一 半 ，且 汽 温 波 动 过 大 ，会 导 致 汽 机 胀 差 变 蒸发 、过 热各 受热 面而 变成 过 热蒸 汽 ，各 受 热 面 之 化 和 振 动 加 剧 ，危 及 机 组 安 全 …。 因 此 ，维 持 超 问无 固定 的界 限 ，在 锅 炉 负 荷 和 工 况 变 化 时 ，各
第２ ９卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ４月
电
力
科
学与工程 Ｖｏ Ｌ ２ ９． Ｎ ｏ ． ４
Ａｐｒ ． ， ２０１ ３
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
６ ０ ０ ＭＷ 超 临界 直 流 锅 炉 两 种 给 水 控 制 系统 分 析
某 电厂 ６ ０ ０ ＭＷ 超 临 界 直 流炉 ，带 有 炉 水循 环
泵 内置 式启 动 系统 ，其汽 水 分离 器 在低 负荷 （ 本 生
于汽 包 锅炉 ，给水 流 量 的变 化 主要 影 响 的是 汽 水 分
600 MW超临界机组给水控制策略及煤质变差 对给水的影响
600 MW超临界机组给水控制策略及煤质变差对给水的影响作者：王飞来源：《硅谷》2014年第07期摘要以我厂给水控制系统来阐述600 MW超临界机组的给水控制策略及煤质偏离设计煤种后对给水产生的影响。
通过对热工逻辑图，给水量计算公式，给水修正公式及系统内部参数定量计算出煤质变差时，给水在自动控制时的修正极限。
为了能让煤质变差，给水在自动位时，主汽温度仍能达到额定，文中给出了解决办法。
虽没有通过实践证明，但通过在平时运行中给水解手动时的观察，可以反推此方法是可行的。
关键词煤水比；分离器出口温度；分离器出口压力；焓值；限幅中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0060-02张家港沙洲电力有限公司2×600 MW超临界机组锅炉为上海锅炉厂引进技术制造的国产超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉，型号SG1913/25.40-M955，采用定-滑-定运行方式。
汽轮机为上海汽轮机厂引进技术制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机，型号为N600-24.2/566/566。
发电机为上海汽轮发电机有限公司引进美国西屋公司技术制造的QFSN-600-2型水氢氢汽轮发电机。
热控系统采用FOXBORO的分散控制系统。
每台机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台30%的电动调速给水泵。
1 给水控制的基本策略在超临界机组中，减温水只是对过热汽温进行细调，起一个短时间的调整作用，而且调整能力有限。
长期调节作用是通过煤水比来实现的。
煤水比不是恒定不变的，它必须随负荷的改变而改变，如公式所示：ist=ifw + （1）式中：ist为主蒸汽焓值，kJ/kg；ifw为给水焓值，kJ/kg；F为燃料量，t/h；W为给水量，t/h；Qnet为燃料低位发热量，kJ/kg；η为锅炉效率。
当锅炉给水温度随负荷的增加而升高时，ifw也随之升高；机组定压时，主蒸汽温度和压力为定值，即ist为定值；Qnet和η可视为常数，可见煤水比F/W是随负荷的升高而减小的。
600MW超临界机组的给水控制的分析
600MW超临界机组的给水控制的分析600MW超临界机组给水控制的分析王富有南京科远自动化集团股份有限公司，江苏，南京，211100摘要：汽包炉的给水控制是相对独立的，而超临界机组锅炉给水控制则是和燃烧、汽温等系统相互耦合在一起的，因此直流炉的给水控制相对于汽包炉而言要复杂些。
同时给水控制系统又是超临界机组热控系统中的重点，对提高机组的控制自动化程度、减少启停误操作、缩短机组启动时间、提高机组启停的可靠性具有重要作用，也是实现机组级自启停（APS）控制的一个技术关键。
本文以某超超临界600MW机组为例，介绍锅炉给水调节系统的控制。
关键词：600MW，超临界，给水，焓，煤水比，自动调节一、超临界机组给水系统的控制特性汽包炉通过改变燃料量、减温水量和给水流量控制蒸汽压力(简称汽压)、蒸汽温度(简称汽温)和汽包水位，汽压、汽温、给水流量控制相对独立。
而直流炉作为一个多输入、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，如单独改变给水量或燃料量，不仅影响主汽压与蒸汽流量，过热器出口汽温也会产生显著的变化，所以比值控制(如给水量/蒸汽量、燃料量/给水量及喷水量/给水量等)和变定值、变参数调节是直流锅炉的控制特点。
实践证明要保证直流锅炉汽温的调节性能，维持特定的煤水比来控制汽水行程中某一点焓（分离器入口焓）达到规定要求，是一个切实有效的调温手段。
当给水量或燃料量扰动时，汽水行程中各点工质焓值的动态特性相似；在锅炉的煤水比保持不变时（工况稳定），汽水行程中某点工质的焓值保持不变，所以采用微过热蒸汽焓替代该点温度作为煤水比校正是可行的，其优点在于：1) 分离器入口焓（中间点焓）值对煤水比失配的反应快，系统校正迅速；2) 焓值代表了过热蒸汽的作功能力，随工况改变焓给定值不但有利于负荷控制，而且也能实现过热汽温（粗）调正。
600MW超临界锅炉给水控制系统分析
600MW超临界锅炉给水控制系统分析摘要随着我国电力市场的实际情况和国民经济发展的需要，电站项目朝着高参数、大容量的方向发展已成为大势所趋，近年来超临界发电机组在国内得到迅速发展和应用。
超临界直流炉的给水控制技术是目前国内热控领域一个重要的研究课题。
本文介绍了直流超临界机组的锅炉给水控制系统结构、控制特点，分析了在不同调节特性下的超临界直流锅炉给水控制系统的基本原理。
根据超临界直流炉给水控制系统的特点，分析了目前国内已经投产和将要投产的超临界机组给水自动控制系统常用的基于中间点温度校正和基于中间点焓值校正控制的优缺点；结合某电厂一期600MW超临界机组锅炉给水控制系统的设计，对采用中间点焓值校正的给水控制系统、焓值测量方法、焓值定值的产生及部分技术措施进行了分析。
关键词:超临界直流炉；给水控制系统；燃水比；中间点温度；中间点焓ANALYSIS OF 600MW SUPERCRITICAL BOILER FEEDWATER CONTROL SYSTEMAbstractIt becomes a trend that the power station projects go forward to high parameter and large capacity in consideration of china’s actual situation and the demand of the national economic development. In the past years the super-critical unit were applied and developed quickly.The feedwater control of super critical once through boiler is an important study subject in thermal field at present．Presents the operating principle under different seffings, the construction and characteristics of the water supply control system for the once-through boilers of supercritical generoctor set.According to the characteristics of the feedwater control system of the supercritical once-through boiler, the paper analyzes the two types of feedwater control systems: one is based on the intermediate point’s enthalpy adjust and the other one is based on the intermediate point’s temperature adjust, which are commonly used in the supercritical and ultra-supercritical power unit. And it compares the advantages and disadvantages between them. Regarding the design of the feedwater control system of the 2×600MW supercritical power unit, methods of enthalpy measured, production of definite valve of enthalpy, and some technical measures are introduced and analyzed, and these can provide a reference for design and operation of the feed water control system.Keywords: Supercritical once-through boiler; Feedwater control system; Coal to water ratio; Intermediate point’s enthalpy; Intermediate point’s temperature目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (3)1.1 论文研究的背景和意义 (3)1.2 国内外研究动态 (3)1.3 论文的主要工作 (4)1.4 本章小结 (4)第二章超临界直流锅炉概述 (5)2.1 超临界机组简介 (5)2.1.1 超临界机组定义 (5)2.1.2 超临界机组在国外的应用 (5)2.1.3 超临界机组在我国的应用 (6)2.2 超临界直流锅炉 (6)2.2.1 直流炉的工作原理 (6)2.2.2 超临界直流炉的静态特性 (8)2.2.3 超临界直流炉的动态特性 (9)2.3 超临界机组的控制特点 (10)2.3.1 汽包锅炉的控制特点 (10)2.3.2 超临界锅炉的控制特点 (11)2.3.3 超临界直流炉和汽包炉控制系统比较 (11)2.3.4 超临界锅炉的控制任务 (12)2.4 超临界锅炉的给水控制系统 (12)2.4.1 锅炉给水控制系统的主要任务 (13)2.4.2 锅炉给水系统的工艺流程 (13)2.4.3 锅炉给水系统的控制策略 (14)2.5 本章小结 (16)第三章 600MW超临界机组给水系统控制策略 (17)3.1 600MW超临界机组给水系统控制方案 (17)3.1.1 给水控制系统的指令 (17)3.1.2 给水系统控制方案 (18)3.1.3 工程应用效果 (21)3.2 超临界锅炉基于中间点焓校正的给水控制系统 (21)3.2.1 超临界直流锅炉燃水比控制 (22)3.2.2 中间点温度校正的给水控制系统简介 (23)3.2.3 中间点焓值校正的给水控制系统 (24)3.3 本章小结 (26)第四章费县600MW超临界机组锅炉给水控制系统分析 (27)4.1 费县电厂给水控制系统 (27)4.1.1 费县电厂一期2x600MW 机组概况 (27)4.1.2 费县电厂给水工艺流程 (27)4.2 给水流量控制回路分析 (28)4.2.1 费县锅炉给水流量指令形成回路分析 (28)4.2.2 给水泵控制回路分析 (31)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第一章绪论1.1 论文研究的背景和意义电力工业在我国国民经济中有着非常重要的作用。
600MW超临界机组RB工况给水系统控制分析与运行
600MW超临界机组RB工况给水系统控制分析与运行发布时间：2022-08-26T06:41:11.535Z 来源：《中国科技信息》2022年4月第8期作者：王东渠[导读] 超临界机组高水平的自动化控制对于国家电网的安全同样具有重大意义，既要满足电网调度人员常规工况对机组负荷调峰能力的需要，又要在机组辅机出现故障的情况下保证机组稳定地快速调节负荷王东渠吉林省新能源开发有限公司吉林省长春市 130015 1超临界机组RB介绍超临界机组高水平的自动化控制对于国家电网的安全同样具有重大意义，既要满足电网调度人员常规工况对机组负荷调峰能力的需要，又要在机组辅机出现故障的情况下保证机组稳定地快速调节负荷，防止出现因甩负荷不当引起冲击电网运行安全。
正是在这种电网运行趋势下，超临界机组的RB（快减负荷）技术同DCS分散控制系统技术在21世纪初期一起引入我国并成功应用于各发电集团的电厂运行中，RB（快减负荷）技术不仅仅有效控制了超临界机组重要辅机出现故障的频率，延长了设备的保质期，增加了电厂的经济效益，而且RB （快减负荷）技术有效的解决了因机组重要辅机设备跳闸事故引起的大幅度甩负荷对电网的冲击的问题，确保超临界机组安全稳定的运行，在大容量和高参数的机组运行中起到不可或缺的作用。
3 超临界机组RB控制策略超临界机组RB控制系统主要由机组允许最大出力计算、实际情况RB触发判断、RB速率计算等构成。
虽然每个超临界机组的运行特性不同，但RB控制系统的设计原则是相同的，最重要的是满足RB动作时超临界机组能平稳安全的运行，其次是满足各主要参数能够在尽量小的范围内波动，最后是满足电厂运行人员的操作的便捷性。
当超临界机组重要辅机出现事故触发RB时，超临界机组的控制方式应该切换到机跟炉方式。
锅炉主控和汽机主控则分别采取开环控制燃烧率和主蒸汽压力控制方式，摒弃负荷控制方式的主要原因是主蒸汽压力控制方式能够较好地影响包括汽机调门开度在内的很多重要参数。
600MW超临界机组控制策略
600MW超临界机组控制策略0 引言作为实现机组安全经济运行目标的有效手段，自动控制系统在机组安全运行中所起的作用日益重要，其功能也日益复杂，担负着机组主、辅机的参数控制、回路调节、联锁保护、顺序控制、参数显示、异常报警、性能计算、趋势记录和报表输出的功能，已从辅助运行人员监控机组运行发展到实现不同程度的设备启停功能、程控和联锁保护的综合体系，成为大型火电机组必不可少的组成部分[1,2]。
1 超临界机组的控制策略1.1 协调控制系统单元机组指由发电机、汽轮机和锅炉构成，是一个相互关联的复杂的多输入输出的控制对象，必须将锅炉和汽轮发电机视为一个整体来考虑。
协调控制系统的任务有3项：保证机组输出功率迅速满足电网的要求；迅速协调锅炉、汽轮机之间的能量供求平衡，使输入机组的热量尽快与机组的输出功率相适应；在各种运行工况下，均能保证机组安全运行。
协调控制系统设计关键在于处理机组的负荷适应性与运行稳定性这一矛盾。
既要控制汽机充分利用锅炉蓄能，满足机组负荷要求；又要动态超调锅炉的能量输入、补偿锅炉蓄能，要求既快又稳。
现代大型锅炉、汽轮机单元机组是一个多变量控制对象，机、炉两侧的控制动作相互影响，且机、炉的动态特性差异较大。
超临界机组中的锅炉都是直流锅炉，作功工质占汽、水循环总工质的比例大，锅炉惯性相对于汽包炉大大降低，超临界机组工作介质刚性提高，动态过程加快。
超临界直流炉大型机组的这些特点决定了其协调控制从本质上区别于传统汽包炉，它需要更快速的控制作用，更短的控制周期，以及锅炉给水、汽温、燃烧、通风等之间更强的协同配合。
1.2 给水全程控制系统超临界直流炉的主蒸汽压力变化是汽轮机负荷或锅炉出力的变化所引起的，为了保持住锅炉出力和汽轮机所需的蒸汽量的平衡，就应该稳住给水流量。
由于超临界机组给水变成过热蒸汽是一次性完成的，所以给水量就等于蒸发量，因此，给水量是锅炉主控调节的根本，不同给水量就对应不同的负荷。
1.3 中间点温度控制和过热汽温控制汽温控制的质量直接关系到机组的安全经济运行，而过热汽温的控制又是锅炉各项控制中较为困难的任务之一，这主要是由于：造成过热汽温变化的原因有很多，如负荷、减温水等；在各种扰动下，汽温对象具有非线性、时变等特性，使控制难度加大；汽温对象具有大迟延、大惯性的特点，尤其随着机组容量和参数的提高，蒸汽过热受热面比例加大，使迟延和惯性更大，进一步加大了控制的难度。
600WM火电机组W型火焰直流锅炉启动过程中给水调整
600WM火电机组W型火焰直流锅炉启动过程中给水调整发布时间：2021-11-05T04:54:15.985Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第13期作者：王兴勋[导读] 600WM火电机组启动过程中，直流锅炉调整分为燃烧调整和给水调整，本文主要介绍机组启动过程中的给水如何调整的操作过程。
本机组为东方锅炉厂超临界W型火焰直流锅炉，有外置启动炉水循环泵。
四川中电福溪电力开发有限公司摘要：600WM火电机组启动过程中，直流锅炉调整分为燃烧调整和给水调整，本文主要介绍机组启动过程中的给水如何调整的操作过程。
本机组为东方锅炉厂超临界W型火焰直流锅炉，有外置启动炉水循环泵。
机组启动过程中给水调整分为以下几步完成。
关键词：600WM火电机组；W型火焰直流锅炉；启动过程；给水调整；注意事项1炉水泵注水及其锅炉上水1.1炉水泵注水操作及注意事项使用设备：停机冷却水泵为首选设备。
注水时水质要求：除盐水(首选)或凝结水。
浊度<10ug/l，8.2<PH<9.5，电导率<0.2us/cm。
操作过程：首先对其注水管道进行冲洗至水质合格，再对炉水泵进行注水至水质合格。
注意事项：(1)禁止注水管道冲洗不合格前炉水泵注水。
(2)炉水泵注水时，应关闭炉水泵电机隔热罩冷却水进回水门、高压冷却器进回水门和低压冷却器进回水门(因本厂炉水泵注水管道与炉水泵电机冷却管道相连接，当冷却水系统运行时，若不关闭以上阀门易造成炉水泵注水管道很长时间水质取样不合格。
停机冷却水泵注水的优点：(1)除盐水水质优于凝结水水质。
(2)不受凝结水系统冲洗限制，大大缩短注水时间。
(3)较凝结水注水节约用水。
1.2锅炉上水操作及注意事项操作：(1)开启水侧系统和汽侧系统排空门，水侧系统排空门见水后关闭。
(2)启动电动给水泵、凝输泵或汽泵(首选)上水。
给水温度要求：20-70℃，上水时的环境温度不低于5℃，上水温度与壁温温差<50℃(过低受材料脆性温度所限，过高易造成管壁热应力过大)。
超临界锅炉给水控制原理及对策
超临界锅炉给水调节原理及对策生技部任明伟[摘要]本文主要论述王曲超临界锅炉给水调节原理及控制策略，以及锅炉启动各个阶段给水调节注意事项[关键词]锅炉给水调节王曲一期锅炉为斗巴提供超临界锅炉，给水系统配置一台35％BMCR电泵，两台50％汽泵。
给水调节在整个锅炉启动过程中比较关键，在168小时调试时，出现多次给水调节不及时，锅炉MFT|故障。
本文结合调试经验及超临界直流炉给水调节原理，进行详细阐述给水调节过程，以供运行人员参考。
一.锅炉给水控制原理介绍根据锅炉的运行方式、参数可分为三个阶段；第一阶段启动及低负荷运行阶段，第二阶段亚临界直流炉运行阶段，第三阶段超临界直流炉运行阶段。
第一阶段1、锅炉在启动及低负荷运行阶段，35%BMCR负荷（约235MW）以下，给水流量在小于681t/h之前其运行方式与强制循环汽包炉是相同的。
汽水分离器及储水箱即相当于汽包，但两者容积相差甚远（我公司启动系统容积大约在20立方左右，水位变化速度更快）。
启动过程中，汽温的控制主要依赖于燃烧控制。
水位控制主要由炉水循环泵将储水箱的水升压进入省煤器入口，与给水共同构成最小循环流量。
其控制方式较之其它超临界直流（不带炉水循环泵，直接排放至锅炉疏水扩容器、除氧器、凝汽器等）有较大不同，控制更困难。
2、第一阶段炉水循环泵出口调门主要用于控制储水箱水位（6700 mm），给水控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量（750t/h），储水箱水位过高（6700mm）则通过大小溢流阀排放至疏水扩容器。
3、第一阶段汽温的控制主要依赖于燃烧控制，通过投退油枪的数量及层数、调节油压、减温水、烟气挡板等手段来调节主再热蒸汽温度。
4、第一阶段的水位控制已可投自动。
两种方式可以选择：第一种方式，电泵控制选择差压控制，电泵投入自动，其控制启调阀前后压差，压差值在电泵差压控制器中设定，开始没有渡过膨胀时，设定值维持在小值，渡过膨胀后，设定值可以设当提高（6MPa左右）。
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（） １
分析 直流 锅炉 给水 调节 系统 的特点 。
式 中 ： 为过 热蒸 汽 的焓 ； 为 人 Ｆ给 水 的焓 ； Ｈ Ｉ Ｑ 为一次 工质 的有效 吸热量 ； 为 给水流 量 。 ｇ
Ｑ １＝ｑｒ ｄ ｍ ｙ Ｑ 叼 ， （） ２
２ Ｗ 形火焰直流锅 炉对 象及控制特性
Ｔ Ｓ０ ０系统 中。 Ｃ ３０ １机组 于 ２ １ ０ １年 ２月 完 成 １８ｈ ６
系统上。直流锅炉没有汽包 ， 锅炉给水依靠给水泵的
压 头 依 次通 过 加 热 、 发 和 过热 受 热 面 变成 过 热 蒸 蒸 汽 。各 受热面之 间没有 固定 的分界点 ， 随着锅 炉 负荷 和工况 的变动 ， 热面长度也 会相应发 生变化 。 各受 ２２ １ 燃料 、 ．． 给水 比控 制 的意义
１ 机 组概 况
华 电 四川珙 县发 电有 限公 司 （ 以下 简称 珙 县 发 电公 司 ） 一期 工程 为 ２× ０ Ｗ 超 临界燃 煤 发 电机 ６０Ｍ 组 。锅 炉 为东方 锅 炉 股 份有 限公 司设 计 的 ｗ 形 火 焰 、 临界 直流 锅 炉 。额 定 工况 下 过 热 蒸 汽 压 力 为 超 ２． ５４ＭＰ ， ａ 温度 为 ５ １ ； 热蒸 汽 进 、 口压 力 分 ７℃ 再 出 别 为 ４ ２ Ｐ ．８Ｍ ａ和 ４ １ ａ进 、 口蒸 汽 温 度 分别 ．０ＭＰ ， 出 为 ３ １Ｃ和 ５９ｏ １ ｏ ６ Ｃ。汽轮机 为 东方 汽 轮机 厂 生 产 的 ６０ ０ ＭＷ 超 临界参 数 、 中间一次再 热 、 缸 四排 汽 、 三 单 轴 、 背压 、 双 凝汽 式 汽 轮 机 ， 额定 功率 为 ６０Ｍ ， ０ Ｗ 机 前 主蒸 汽 压力 和温 度分别 为 ２ ． ａ和 ５６℃ 。 ４２ ＭＰ ６ 该 工 程 采 用 Ｔ Ｓ００分 散控 制 系 统 （ Ｃ ） 包 Ｃ ３０ ＤＳ ， 括模 拟 量 控 制 系 统 （ Ｓ） 炉 膛 安 全 监 控 系 统 ＭＣ 、
温度 高等 特点 ， 形燃 烧 方 式对 无 烟 煤 及挥 发 分 低 ｗ 于 １％ 的劣 质煤 而言 ， ２ 在煤 种 适 应性 、 燃 能 力 、 稳 燃
烧效率、 负荷 调节性 能等方 面具 备明显 的优 势¨ 。
但 由于存 在直 流锅 炉 的蓄 热相 对较 小 ， 数 耦 合 严 参 重 ， 形锅 炉 在 配 风 不 当时 容 易 引起 区域 结 渣 ， ｗ 国 内对 ｗ 形 锅 炉 在 运 行 、 理 等 方 面 经 验 不 足 等 因 管 素＿ ， ２ 珙县 发 电公 司对 机组 控 制 系 统 的性 能 提 出 了 Ｊ
（ ． 电南京 自动化股份有限公司 ， 苏 南京 １国 江 ２ ０ ３ ； ． 电四川珙县 发电有限公 司 ， １０ ２ ２ 华 四川 宜宾 ６ ０） ￣６
摘
要： 分析 了华 电四川珙 县发电有 限公 司 ６０Ｍ 超临界 ｗ 形火焰燃煤发 电机组的特点 ， ０ Ｗ 介绍 了超 临界机 组的对象特
稳态 工 况下锅 炉 一次工 质 的热平 衡式
Ｈｇ ～ ＋
试运 行 ， 制 系统投 入 良好 、 控 品质优 良。
直 流 锅 炉 给水 调 节 系统 是 满 足 机组 能 量 需求 、
响应 负荷 变动 的重 要 途 径 ， 是 控 制 主蒸 汽 温 度 的 也
一
Ｑ １
，
个最 基本 手 段 。现 以该 工程 给水 调 节 系 统 为 例 ，
２ １ Ｗ 形火 焰锅 炉特烟气 的放热量 ； ｑ Ｑ
叼 为锅 炉热 效 率 ； 为 一 次 工 质 占锅 炉 内有 效 吸 热 量 的份额 。
珙 县 发 电公 司 机 组 是 国产 ６０ＭＷ 超 临 界 ｗ ０ 形火焰 锅 炉 的首 次成 功运 用 。ｗ 形锅 炉 由下部 的拱
构 成炉 拱 ， 煤粉 喷 嘴及 二 次 风 喷 嘴装 在 炉 拱 上 并 向 下喷射 。煤 粉气 流 向下 流动 扩 展 ， 炉 膛 下 部 与 二 在
次风 、 乏气相遇经过 １０ 的转弯向上流动进而形成 ８。 ｗ 形 。 由于 炉 膛 设 计 结 构 、 较低 的 一 次 风 率 、 内 炉
性、 控制难点及 给水调节 系统的任务 、 结构 和控制策 略 ， 原设计 调节 系统 的基 础上进行 了改进 和优化 ， 际应用效 果 在 实
良好 。
关键词 ： 直流锅炉 ； 形火焰锅炉 ； ｗ 超临界机组 ； 给水控制 ； 燃料 、 给水 比控制
中图分类号 ：Ｋ ２ ３５ Ｔ ２ ． ２ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ４—１５ （ ０ １ １ ００ ０ １７ ９ １ ２ １ ）２— ０ ４— ４
更高的要求。
２ ２ 直 流锅 炉 的对象 特性 ．
直流锅 炉的结 构特 点 主要 表现 在受 热 面和 汽 水
（ ＳＳ 、 Ｆ Ｓ ）顺序控制系统（ Ｃ ） １ 个子系统。数字 ＳＳ 等 Ｏ
电液 控制 系 统 （ Ｅ 采 用 东 汽 一 日立 Ｈ ００ 系 Ｄ Ｈ） ５０ Ｍ 统 ， 水 泵 汽 轮 机 电 液 调 节 系 统 （ Ｈ） 含 在 给 ＭＥ 包
第３ ３卷 第 １ ２期
２１年 １ ０１ ２月
华 电技 术
Ｈｕ ｄｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ １ １３ ．２
Ｄｅ ． ０１１ Ｃ２
６ ０ＭＷ 超 临界 Ｗ 形 火 焰 锅 炉 机 组 ０
给 水 控 制策 略分 析
郭 同书 ， 明 ， 赵 朱能飞 ， 李雷
形燃烧室和上部 的辐射炉膛组成 ， 前后 突出的炉顶
收稿 日期 ：０ １— ８— ６ ２ １ ０ １
当锅炉正常运行或工况变化不大时， 其热效率
叼 和 一次 工质 吸 热 份额 变 化 不 大 ， 定 人 口给 假