300MW机组协调控制系统解析

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300MW机组给水控制系统设计分析

摘要....................................................... 错误！未定义书签。Abstract.................................................... 错误！未定义书签。

1.绪论 (1)

1.1课题研究意义 (1)

1.2国内外研究现状综述 (1)

1.2.1 国内现状综述 (1)

1.2.2 国外现状综述 (2)

1.3论文的主要工作 (2)

2 给水全程控制系统 (4)

2.1给水调节对象的动态特性 (4)

2.1.1 给水扰动对水位的影响 (4)

2.1.2 负荷扰动对水位的影响 (4)

2.1.3 燃料量扰动对水位的影响 (5)

2.2测量信号的自动校正 (6)

2.2.1 水位信号的压力校正 (6)

2.2.2 过热蒸汽流量信号压力、温度校正....................... 错误！未定义书签。

2.2.3 给水流量测量信号的温度校正 (9)

2.3给水泵安全运行特性要求 (10)

3 单元制给水全程自动控制系统 (12)

3.1单元制机组给水系统介绍 (12)

3.1.1 汽水循环过程概述 (12)

3.1.2 主给水系统流程 (12)

3.2锅炉给水全程控制的特点 (13)

3.3汽包水位三冲量给水控制系统 (14)

3.3.1 三冲量控制系统结构原理 (14)

3.3.2 三冲量控制系统的工程整定 (15)

3.3.3 汽包水位的串级控制系统 (17)

3.4控制中的跟踪和切换 (18)

3.4.1 三冲量和单冲量之间的无扰切换 (19)

沙角A电厂300MW机组协调控制系统投运剖析

是美国西屋公司生产的ＷＤＦ分散控制系统虽Ｐ然该控制系统比较先进，但机组投运以来，由于主辅机本身不可控，造成机组自动投入率不高。如对
于过热蒸汽温度控制系统，由于锅炉采用一级喷水减温的方法，使过热蒸汽温度的控制迟延时间很大，加上减温水调整门易泄漏，难以保证主蒸汽温度有较高的调节质量；对于再热蒸汽温度的自动控制，因燃烧器摆动不灵，气缸漏气和气压偏低．使气缸推力不足（能是机械部件转动不灵）可而无法调
沙角Ａ电厂４号机组（ｏ３０Ｍｗ）ｌ三大动由二海力厂生产，投产于１９。机组的实时监控系统９２年
运行时处于额定出力，使燃烧调节无裕量。为了提高机组的自动投入率，我们对所遇到的问题进行了分析，并对控制系统进行了改进。
ｉｈｊａｏｅｔｔｎｎＳａｉｏＡＰｗｒＳａｉｏ
ＺＨＡＮＧＢｎ．ｏｇ．ＨＵＡＮＧＷｅ—ａｉｇｔｎｉｉｎｊ
（．ＳａｍＰｗｒＳａｉｎ１ｈｊｏＡｏｅｔｔ，Ｄｏｇｕｎｏｎｇａ，Ｇｕｎｄｎ２９６ｈｎ￣２ａｇｏｇ５３３，Ｃｉａ．ＧｕｎｄｎｏｒＴｓＲｓａｃｎｔｕｅａｇｏｇＰｗｅｅｔ＆ｅｅｒｈＩｓｔｔｉ

300MW火电机组DCS组态系统分析与调试课程标准.doc

DCS调试实际工程项目为载体设计教学项目，教学项目为原型项目的典型工艺片段，并采用小组
讨论（每小组4~5名成员，每组虚拟为独立的法人实体）
、角色扮演（学生扮演企业员工和法人
角色，教师扮演企业负责人和用户双重角色）和项目教学的方法，将火电厂
MCS、SCS系统维护
所必须的理论知识以及基础技能融合成八个项目，
暖炉升压及汽机冲转；（5）单元机组的升负荷；
（6）单元机组正常运行的监视和调整；
（
7））汽
轮机典型事故处理。通过本门课程学
9）锅炉常见事故处理；（8单元机组的滑参数停机；
（．
习，学生可以仿真运行单元机组，为在线调试参数打下设备基础。
《计算机分散控制系统应用基
础》课程内容为：（1）分散控制系统选型；（2）XDPS的安装、配置、硬件连接；
（3)XDPS画面设
计；（4)XDPS的组态设计；（5）单元控制系统设计与调试；
（6）分散控制系统维护与故障排除。
通过本门课程学习，学生可以掌握组态阅读基础，
为在线调试参数打下设备基础。
热工保护与程
序控制设计与调试课程内容为：
（1）单元机组
FSSS系统（含燃油顺序控制）逻辑测试与验收；
（2）单元机组小汽机顺序控制系统逻辑测试与验收；（3）单元机组风烟系统的顺序控制逻辑测
试与验收；（4）单元机组辅机系统的顺序控制逻辑测试与验收；（5）单元机组炉水循环泵联锁逻

300MW机组协调控制系统及一次调频组成和优化

300MW机组协调控制系统及一次调频组

成和优化

广西投资集团来宾发电有限公司广西来宾 546100

摘要：实际运行中，大部分300MW机组一次调频存在各种各样的问题，动作幅度达不到要求而被电网公司考核，本文针对火电厂一次调频存在的问题及优化控制策略进行了分析，以300MW机组为例。

关键词：一次调频；转速不等率；转速死区；协调控制

一次调频是汽轮机调速系统根据电网频率的变化自动调节汽门开度，改变汽轮机功率，从而调节电网负荷偏差的过程，在网300MW机组共同通过一次调频的调整，维持电网频率在50Hz稳定运行。

1一次调频构成及电网考核要求

1.1一次调频构成

一次调频功能采用汽轮机转速为基础的DEH阀控、功率控制、CCS协调控制三种控制方式，300MW机组协调运行方式运行时，DEH侧一次调频、CCS侧一次调频共同作用，DEH侧一次调频动作快，能够快速响应电网频率变化引起的300MW 机组负荷变化，但持续时间短，CCS侧一次调频，作用在汽轮机主控制器上，为稳定一次调频负荷量提供了保障。控制逻辑中火电300MW机组转速不等率一般设置为4%-5%，滤波死区通常设置为为±2r/min，调频负荷变化幅度上限可以加以限制，但限制幅度不应过小，是否满足：额定功率≥500MW300MW机组，幅值上限不小于6%额定功率；额定功率≥350MW且 <500MW300MW机组，幅值上限不小于7%额定功率；额定功率≥250MW且 <350MW300MW机组，幅值上限不小于8%额定功率；额定功率<250MW，幅值上限不小于10%额定功率[1]。

300mw机组协调控制系统及一次调频组成和优化

• 33

•

针对渭河发电有限公司5号300 MW 机组协调控制系统调节品质差、无法稳定运行以及一次调频功能效果差进行分析，对机组协调控制系统和一次调频逻辑进行了优化。通过优化汽机和锅炉主控系统的前馈函数，合理设置调节参数，一次调频逻辑增加压力修正因子，试验证明优化后的系统能满足两个细则中电网的调节性能要求。

陕西渭河发电有限公司5号机组装机容量为300MW ，DCS 与DEH 系统使用上海新华控制技术（集团）有限公司生产的XDC-800一体化控制系统，实现MCS 、SCS 、FSSS 、DAS 、ETS 等功能。为了提高机组运行稳定性、经济性和在“两个细则”中的竞争力，根据渭电5号渭电机组存在的问题，本文提出了5号机组协调控制协调和一次调频逻辑优化方案，大大提高机组运行安全性的同时也增强火力发电机组参与电网考核的经济效益和社会效益。

1 渭河5号机组协调控制系统及一次调频逻辑组成

1.1 协调控制系统组成

渭河5号机组协调控制系统分四级控制，简述如下。第一层为负荷指令系统，是机组的主控系统。它根据电网负荷要求和机组运行状态，自动或手动给出机组负荷指令ULD ，并送至锅炉主控（BM ）和汽机主控（TM ）系统；

第二层为协调控制级，即锅炉主控BM 与汽机主控TM 级，用以分别控制锅炉和汽机的负荷。锅炉负荷指令控制锅炉燃烧率（燃料量、送引风等），汽机负荷指令即DEH 的功率设定值。BM 与TM 可以分别投入自动或切成手动，由此形成协调控制系统的四种运行方式（协调控制CCS 、锅炉跟踪BF 、汽机跟踪TF 、手动MANUAL ）；

协调控制系统

协调控制系统（CCS）

1 系统简介

CCS是一种连续的调节系统（Continuious Control System），被控的变量是模拟量。

单元机组的输出电功率与负荷要求是否一致反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系；主汽压力反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。使机组对外保证有较快的负荷响应和一定的调频能力；对内保证主要运行参数（主蒸汽压力）稳定的系统称为协调控制系统（Coordinated Control System）。

这种系统往往是将被控量与设定值进行比较，经调节器运算后输出控制信号，使被控量发生变化，最终使被控量等于或接近设定值，系统是一个闭合的回路。所以又称其为闭环控制系统（Closed loop Control System）。

所以CCS术语有三种来源，但本质上并无很大区别。狭义上讲，CCS只是指负荷协调控制系统，广义上讲，单元机组上所有的连续调节系统都属于CCS。

蒲圻电厂2×300MW单元机组，采用OVATION分散控制系统作为控制设备，自动化水平高、功能全。

2 系统基本范围

单元机组模拟量控制系统由协调控制系统及控制子系统、辅助设备自动控制系统构成。

协调控制系统（CCS）主要包括机组负荷指令控制、汽机主控、

锅炉主控、压力设定、频率校正、RB等控制回路。它直接作用的执行级是锅炉控制系统和汽机控制系统。

协凋控制系统主要有4大控制子系统：给水控制系统、汽温控制系统、燃烧控制系统和汽机控制系统。锅炉燃烧控制系统和汽机控制系统是协凋控制系统的执行级，给水控制系统通过主汽流量前馈信号与机组负荷指令进行协凋，汽温控制系统则通过煤量或风量前馈信号与锅炉燃烧指令进行协凋。

300MW火电机组协调控制系统的设计说明

1．选题背景 (1)

1.1 设计背景 (1)

1.2 设计任务 (1)

2．方案论证 (1)

2.1 协调控制系统的功能 (1)

2.2 单元机组的运行方式 (2)

2.2.1 定压运行方式 (2)

2.2.2 滑压运行方式 (2)

2.2.3 联合运行方式 (2)

2.3 单元机组负荷控制方式 (3)

2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式 (3)

2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式 (4)

2.3.3 综合型协调控制方式 (5)

3．过程论述 (5)

3.1负荷指令管理部分 (6)

3.1.1负荷指令运算回路 (6)

3.1.2负荷指令限制回路 (7)

3.1.3 负荷增／减闭锁BLOCK I/D (10)

3.1.4 负荷迫升／迫降 RUN UP/DOWP (11)

3..2机炉负荷控制部分 (12)

3.2.1 锅炉主控制器 (12)

3.2.2 汽轮机主控制器 (13)

4．结果分析 (14)

5．总结 (14)

6．心得体会 (14)

7．参考文献 (15)

1．选题背景

1.1 设计背景

随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。单元制运行方式与以往的母管制运行方式相比，机组的热力系统得到了简化，而且使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提高了机组的热效率。

单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对维持主蒸汽压力偏差在允许围。

300 MW亚临界机组协调控制系统建模与仿真

第3期(总第222期) 2020年6月

山西电力

SHANXI ELECTRIC POWER

No.3 (Ser.222)

Jun. 2020

300 M W亚临界机组协调控制系统建模与仿真

崔锐，孙锐

(北京源深节能技术有限责任公司，北京100142)

摘要：在300~ 600 M W直吹式制粉系统汽包锅炉单元机组简化非线性模型的基础上，以山西某电厂300 M W机组为研究对象，结合直接能量平衡原理，建立了机组负荷、主汽压力、汽包水位与锅炉燃烧率、汽机调门开度、给水之间的简化模型，利用MATLAB/Simulink平台搭建了仿真模型，仿真结果表明该模型能够真实地反映机组实际运行情况。根据仿真模型对机组协调控制系统进行了分散控制系统组态优化，主汽压力、汽包水位能够满足动态运行指标要求，且自动发电控制功能的调节性能指标人'P值在山西省内名列前茅。

关键词：动态模型；直接能量平衡；自动发电控制；分散控制系统；组态优化；尺P值

中图分类号：TM621; TP273 文献标志码：A文章编号：1671-0320(2020)03-0043-04

0引言

电力行业是国民经济发展的基础行业，随着我国经济的快速发展，带动了电力行业突飞猛进的发展。随着电网容量的不断增大，电网对供电质量的要求也越来越高，电厂不仅要根据电网负荷需求指令和电网的频率偏差参加电网调峰、调频，同时又要保证机组本身安全稳定地运行，这主要是通过电网的自动发电控制AGC(Autometic Generation Control)和一■次调频控制来实现。机组 AGC功能的正常投入是以机组协调控制系统具有良好控制品质为基础的。AGC功能的A'p指标越大电网的调度就越频繁，当K P指标排名靠后时电网就会进行相应的考核，因此如何优化机组的&P 值就成为电厂关注的重点。本文根据机理建模和数据拟合的方法，以山西某电厂300 MW亚临界机组为研究对象，并结合直接能量平衡原理，利

国产300MW机组热力系统图

本文档介绍了国产300MW机组的热力系统图，包括热力系统的主要组成部分、工作原理和流程。通过对系统图的详细解析，我们可以更好地理解该机组的热力工作过程。

1. 系统概述

国产300MW机组热力系统主要由锅炉、汽轮机和辅助设备组成。其工作原理是将燃烧产生的热能转化成机械能，再通过发电机转化为电能，从而实现发电过程。下图为国产

300MW机组热力系统图的示意图：

热力系统图

2. 系统组成

2.1 锅炉

锅炉是热力系统的核心设备，其主要功能是将燃烧产生的热能转移到工质上。国产300MW机组采用的是燃煤锅炉，具

有高效、低污染的特点。燃煤锅炉主要由炉膛、过热器、再热器和空气预热器等组件组成。

2.2 汽轮机

汽轮机是将锅炉传递给工质的热能转化成机械能的设备。国产300MW机组采用的是双背压汽轮机系统，包括高压缸、中压缸和低压缸。汽轮机通过旋转运动将蒸汽的热能转化成机械能，进而驱动发电机输出电能。

2.3 辅助设备

辅助设备包括给水系统、冷却水系统和烟气系统等。给水系统用于补充锅炉中的给水，冷却水系统用于却冷锅炉和汽轮机的冷却介质，烟气系统用于处理燃烧过程中产生的排气。

3. 系统工作原理与流程

国产300MW机组热力系统的工作原理如下：

1.锅炉烧煤产生高温烟气，烟气通过过热器进行余热

回收和热量增加。

2.过热的蒸汽经过再热器进行再加热，提高蒸汽温度

和能量。

3.经过加热的蒸汽进入汽轮机的高压缸，蒸汽的压力

推动汽轮机的转子旋转。

4.高压蒸汽从高压缸出口排出，进入中压缸进行再次

膨胀。

5.中压蒸汽从中压缸出口排出，进入低压缸进行最后

MCS控制

MCS控制说明

一．概述：

本说明对300MW机组的MCS控制系统进行介绍，燃烧系统采用5台中速直吹磨，给水系统为两台50%的汽泵和一台30%的电泵。

二．系统组成：

MCS系统主要由下列各系统组成：

A. 协调控制系统

包括RB功能，一次调频功能。提供定压运行和滑压运行。

B. 燃料控制系统

C. 磨煤机风量控制系统

D. 磨煤机出口温控制系统

E. 一次风压控制系统

F. 给水控制系统

G. 送风控制系统

包括氧量调节。

H. 吸风控制系统

I. 左、右主蒸汽温度控制系统

J. 左、右一级减温控制系统

K. 左、右再热蒸汽温度控制系统

L．二次风箱/炉膛差压调节

M. 除氧器水位控制系统

N．凝汽器水位控制

O．高低加水位控制

P．旁路压力和温度控制

Q．其他单回路控制

第一节协调控制设计简介

控制系统设计原则是将汽机、锅炉作为整体考虑。在能量平衡控制策略基础上，通过前馈/反馈、连续/断续、非线性、方向控制等控制机理的有机结合，来协调控制机组功率与

机前压力，协调处理负荷要求与实际能力的平衡。在保证机组具备快速负荷响应能力的同时，维持机组主要运行参数的稳定。

2.1.1机组指令处理回路

机组指令处理回路是机组控制的前置部分，它接受AGC指令、操作员指令、一次调频指令和机组运行状态。根据机组运行状态和调节任务，对负荷指令进行处理使负荷能力与运行状态相适应。

2.1.2 AGC指令

AGC指令由省调远方给定，4～20mA对应150MW～300MW。当机组发生Run Up/Run Down；Runback；非CCS方式；机组负荷和AGC指令偏差大；以上之一时退出AGC控制。

300MW火电机组给水控制的设计

摘要：随着发电机组容量的增加和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。为了减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行，要求实现更为先进，适合范围更宽，功能更为完备的自动控制系统。这就产生了全程控制系统。所谓全程控制系统是指在启停和正常运行时均能实现自动控制的系统。给水控制系统是火力发电厂非常重要的控制子系统，稳定的汽包水位是汽包锅炉安全运行的重要指标。火电厂给水系统构成复杂，汽包水位受到机组负荷，汽包压力、温度，给水量等多项参数的影响；不同负荷阶段，给水设备不同，又需要采取不同的控制方式。

关键词：全程控制系统无扰切换单级三冲量串级三冲量

300 MW thermal power unit water control design

Abstract：Along with the increase of generating unit capacity and parameter unceasing enhancement, the unit control and operation management become more and more complex and difficult. In order to reduce the operational personnel Labour intensity, guarantee the unit operation, demanding more advanced, suitable for a wider, function and more complete automatic control system. This creates the whole control system. So-called process control system refers to the start-stop and normal operation are to achieve automatic control system. Water control system is the coal-fired power plant very important control subsystem, stable drum drum water level is an important index of the safe operation of the boiler. Thermal water system structure is complex, the drum water level by the unit loads, steam pressure, temperature, water etc. Several parameters influence; Different load stage, water supply equipment, and the need to adopt different different control modes.

300MW火电机组协调控制系统的设计(东北电力大学)

目录1．选题背景 1

设计背景 1

设计任务 1

2．方案论证 1

协调控制系统的功能 1

单元机组的运行方式 2

定压运行方式 2

滑压运行方式 2

联合运行方式 2

单元机组负荷控制方式 3

以锅炉跟随为基础的协调控制方式 3以汽轮机跟随为基础的协调控制方式 4综合型协调控制方式 5

3．过程论述 5

负荷指令管理部分 6

负荷指令运算回路 6

负荷指令限制回路 7

负荷增／减闭锁BLOCK I/D 10

负荷迫升／迫降 RUN UP/DOWP 11

3..2机炉负荷控制部分 12

锅炉主控制器 12

汽轮机主控制器 13

4．结果分析 14

5．总结 14

6．心得体会 14

7．参考文献 15

1．选题背景

设计背景

单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮

发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对内维持主蒸汽压力偏差在允许范围内。

协调控制系统

一、协调控制系统功能说明

1. 系统简介

机、炉协调控制系统就是根据机、炉的运行状态和控制要求，选择适应机组控制的运行方式。具体要求就是快速适应大范围负荷变化率，在整个负荷变化范围内要求机组有良好的负荷适应能力，机组主要运行参数在负荷变化过程中保持相对稳定，保证机组在整个负荷变化范围内有较高的效率，即锅炉、汽机和主要辅机（送风机、引风机、一次风机、给煤机、给水泵等）参数保持较小范围的波动且能快速适应机组负荷变动。

2. 系统控制原理

300MW机组协调控制系统的主控制系统是由机组“负荷管理中心”和机炉主控制器两部分组成。

机炉主控制器接受机组“负荷管理中心”送来的机组负荷指令，该指令具有最大/最小负荷限制和变化率限制。负荷指令经机炉主控制器的作用，分别对锅炉和汽机控制系统送出指令，使机组的输出功率适应负荷指令的要求，同时保持机前压力为给定值。

机炉主控制器有四种控制方式，它们之间可以自动或手动切换。我公司机炉协调控制具有四种控制方式,如下图:

工作模式锅炉主控汽机主控调频

基本方式手动手动无

BF 自动、调压手动无

TF 手动自动、调节主汽压力无

CCS 调压、负荷指令前馈调压、调功、频率校正、主汽压力设定值校正输出有

基本方式（BASE）：指锅炉、汽机主控均处于手动控制方式，由操作员设定汽机主汽门阀位指令和锅炉燃料指令来控制机前压力和机组负荷。如果汽机控制在“非远操方式”时，汽机主汽阀门开度交给DEH系统控制，汽机主控输出跟踪主汽门阀位反馈。

锅炉跟随（BF）：是汽机局部故障时的一种辅助运行方式，此时汽机主控在手动方式，由操作员手动设定汽机调门开度指令，控制机组负荷。锅炉主控在自动方式，该方式下机组负荷响应快，但以牺牲主汽压力为代价，不管是内扰还是外扰的影响，动态过程压力波动相对较大，系统抗干扰能力较差，因此锅炉侧引入了汽机主汽阀门指令前馈，对外扰有一定的抑制作用。

300MW火电机组协调控制系统的设计

1．选题背景 (1)

1.1 设计背景.................................... 错误!未定义书签。

1.2 设计任务.................................... 错误!未定义书签。2．方案论证.............................. 错误!未定义书签。

2.1 协调控制系统的功能.......................... 错误!未定义书签。

2.2 单元机组的运营方式.......................... 错误!未定义书签。

2.2.1 定压运营方式........................... 错误!未定义书签。

2.2.2 滑压运营方式........................... 错误!未定义书签。

2.2.3 联合运营方式........................... 错误!未定义书签。

2.3 单元机组负荷控制方式........................ 错误!未定义书签。

2.3.1 以锅炉跟随为基础的协调控制方式......... 错误!未定义书签。

2.3.2以汽轮机跟随为基础的协调控制方式....... 错误!未定义书签。

2.3.3 综合型协调控制方式..................... 错误!未定义书签。3．过程论述.............................. 错误!未定义书签。

3.1负荷指令管理部分............................. 错误!未定义书签。

300MWCFB机组协调控制系统分析

300MW CFB机组协调控制系统分析

摘要：文中结合某300MWCFB机组协调控制系统，成功实现机组额定负荷速

率（4.5MW/min）协调变负荷，从协调总体框架、锅炉主控、锅炉主控前馈等多

个方面具体分析协调控制系统，提出各回路设置的意义和互相耦合的要点；并针

对CFB机组多发的超压、超温进行逻辑控制优化等，为同类型机组协调控制提供

参考。

关键词：CFB机组；协调控制系统；锅炉主控；前馈信号

0引言

300MW循环流化床（CFB）锅炉兼备参数和CFB燃烧技术的优点，参数高、效

率高，有深度调峰性能，适合宽煤种燃烧性强，有采取廉价炉内石灰石脱硫及生

成烟气NOx含量低等优势，现正成为火力燃煤发电供热机组的主要发展趋势[1]。CFB锅炉燃烧滞后性强、热惯性大，煤与水的耦合性比煤粉锅炉难度大，还因其

具备适应宽煤种的燃烧能力，即煤质变化波动大，必须考虑对协调品质的影响，

变负荷时必须考虑对中间点温度后续汽温的影响，避免造成机组协调控制系统投

入难度大、品质差[2-3]。

1设备概况

锅炉采用DG1025/18.2-π1型CFB直流锅炉，单炉膛、Ｍ形布置、平衡通风、一次中间再热，采用3台高温蒸汽冷却式旋风分离器进行气固分离，其下部各布

置1台U形阀回料器；不带再循环泵的启动系统，在负荷≥30％锅炉最大连续蒸

发量（BMCR）后，进入直流运行；锅炉采取床下油枪点火，设置4个床下点火风道，分别从炉膛后侧进入风室；前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均等布置10

个给煤口，炉后水冷壁下部均等布置5个排渣口。

2协调控制系统分析

CFB锅炉中煤在炉膛内的燃烧，不像煤粉锅炉直接充分燃烧，进入锅炉煤量变化到磨损为炭颗粒后实现完全燃烧放热需要8～10min；送入的新燃料并不是提供保证锅炉燃烧所需的所有能量，其在锅炉燃烧的“即燃炭”和物料存储大量的热，锅炉燃烧热惯性大、滞后性强。CFB机组没有汽包作为缓冲单元，给水调节实现与新燃料、“即燃炭”的存储蓄热、燃烧表现滞后等因素的强耦合，进而保证汽水参数的基本稳定。响应电网负荷要求、提高负荷变化速率等原因使CFB机组具有复杂的协调控制特性。协调控制对象见图１。

火力发电厂协调控制系统的分析

大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析

上海发电设备成套设计研究所杨景祺

目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从300MW 发展到600MW，外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。DCS系统在火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。

1.协调控制系统的功能和主要含义

协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。

1.1.机组与电网需求的协调

机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求，包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。

1.2.锅炉汽轮机的协调

锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。

1.3.锅炉协调

锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。

2.汽包锅炉机组的协调控制系统

汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机