660MW机组热控开闭环逻辑培训教材

. . . .定洲发电有限责任公司GHFD-09-02/DZ660MW机组热控开闭环逻辑培训教材试行版2009年10月30日发布 2009年11月1日实施定洲发电有限责任公司发布控制表说明本热控联锁保护为定洲发电有限责任公司《660MW机组热控联锁保护》第一版，根据二期3号机组热控联锁保护编制而成。

在机组投产后，随机组热控逻辑变更需要对本联锁保护加以修改和完善。

下列人员应熟悉本联锁保护：发电部3、4号机集控运行人员二○○九年十月三十日目录1.二期CCS逻辑 (05)2.二期机侧主要MCS逻辑 (09)3.二期炉侧主要MCS逻辑 (12)4.汽机联锁保护 (16)5.锅炉联锁保护 (49)CCS逻辑1．单元负荷控制（30CJA01DU001）单元负荷控制回路的主要任务是：根据机组可以接受的各种外部负荷指令，处理后作为负荷给定值，分别送到锅炉主控系统和汽机主控系统，有三个子回路：负荷控制站、最大最小限制回路、变化率限制回路。

●负荷控制站：正常运行中，单元负荷的指令由AGC设定，不用AGC指令时，可由操作员手动设定。

当满足下列条件之一时，负荷指令控制站工作在手动方式：1)MFT；2)炉膛无火焰；3)锅炉主控手动；4)RB发生；5)锅炉在跟随方式；6)AGC指令无效（大于660MW或者小于300MW）；7)发电机有功功率故障（30MKA00CE901）其中，当发生1、3、4、5其中之一时，输出将跟踪发电机实际负荷（跟踪优先于手动设定）。

当发生2时，负荷指令控制器输出为0。

当发生6和7，控制器处于强迫手动位，只能由操作员手动设定。

注意负荷控制站切手动条件复位后，不能自动投AGC，需要人工重新投AGC。

●负荷的最大、最小值限制回路设定的负荷指令或由AGC送来的负荷指令信号需经过最大、最小值运算回路的限制，得到合适的指令输出。

负荷的最大值由小选块完成。

三个输入分别为负荷控制站的输出信号，机组本身的最大负荷100％，机组最大可能出力信号（RB 回路来30CJA02DU001_XQ01）。

负荷的最小值由大选块完成。

三个输入分别为小选块的输出，机组本身的最小负荷0％，机组最小可能出力信号（RB回路来30CJA02DU001_XQ02）。

经过最大值和最小值运算回路的限制后的负荷设定信号，被送到速率限制回路。

●负荷指令变化率的限制回路当发生下列条件之一时，产生负荷设定值闭锁增信号，负荷设定不能增加：1)主汽压设定值与实际压力差 >3％；2)送风机风量控制偏差 >5％；3)燃料主控来的升负荷闭锁；4)DEH升负荷闭锁；5)任一一次风机的入口静叶开度>98％；6)任一送风机的入口动叶开度>98％；7)任一引风机的入口动叶开度>98％；8)任一过热器一减调门开度>98％；9)任一过热器二减调门开度>98％；10)任一电泵勺管开度>95％；11)给水流量>2200T/h；12)汽机背压大于60KPa(待定)；当发生下列条件之一时，产生负荷设定值闭锁减信号，负荷设定值不能减少：1)主汽压力设定值与实际压力之差<3％；2)送风机风量控制偏差 <5％；3)给水流量<370 T/h (待定)；经过限速回路后的负荷指令再与机组实际允许的最大可能处理信号作小选运算后，作为单元的负荷指令，送到锅炉主控和汽机主控。

2．压力设定值回路（30CJA04DU001）对于高参数、大容量的单元机组，其压力控制具有定压运行和滑压运行两种方式。

定压运行方式：是指机组在运行中保持主汽压力设定值不变。

滑压运行方式：单元机组通常在30%~90%负荷围滑压，在较低和较高的负荷下还是定压运行。

设有定压/滑压切换开关，运行需要根据机组负荷情况手动切换运行方式。

●压力设定值的生成当选择了滑压运行，则滑压运行的压力围是8.0MPa～24.2MPa，所设置的定压运行值对滑压函数没有任何影响；在中间负荷围，滑压函数的输出与负荷呈线性关系。

●特殊工况时的压力设定值RB发生4秒钟，压力设定值跟踪实际压力；4秒钟后，模拟开关切至根据由RB回路来的机组最大负荷能力而计算出的新的压力设定值，并且启动限速块，保证RB工况下汽压的稳定。

另外，根据具体RB条件，RB工况下的主汽压力设定值回路可以设计有几种不同的滑压曲线、速率及目标值的设定函数。

当主汽压力大于最小压力时：如果主汽压力低于设定值5％，将发出主汽压力低报警，并闭锁负荷增。

如果主汽压力高于设定值5％，将发出主汽压力低报警，并闭锁负荷减。

负荷产生的压力设定值送至锅炉主控，经过一个实际微分处理，成为锅炉主控的过负荷信号，在滑压运行时，输出到锅炉主控，限幅为正负5％。

3．锅炉主控（30CJA05DU001）锅炉主控回路是负荷指令回路或压力回路与燃烧控制系统之间的接口，即通过该回路将经过修正的机组负荷指令或压力指令发送到风量控制回路及燃料控制回路，以协调锅炉出力与负荷指令之间的匹配关系。

锅炉主控有两种工作模式：非锅炉跟踪（即协调模式）PID1；锅炉跟随（BF）PID2。

●锅炉跟随（BF）方式当同时满足下列条件时，锅炉处于跟随状态：1)无RB2)汽机控制手动3)机组并网4)锅炉主控自动5)机组不在启停阶段在锅炉跟踪模式下，前馈信号为汽机对锅炉的能量需求：P1*Ps/Pt，其中P1为汽机调节级压力，能迅速反应汽机对锅炉的需求。

当汽机出力发生变化时，不需要等到主汽压力变化之后再通过PID2来调整锅炉指令。

这样能较快地消除由汽机侧负荷变化引起的主汽压力波动。

但它是一个粗调量，要定量消除压力偏差，还要通过锅炉压力调节器进一步调节。

当处于锅炉跟随时，PID1跟踪的是前馈信号与锅炉主控指令反馈的偏差，这样，送至CC/BF切换开关的是锅炉主控指令反馈，当锅炉主控从BF切回CC方式，锅炉主控的输出是无扰动的。

对于PID2也是如此，当从CC或者MAN切至BF时是无扰的。

主汽压偏差信号经最大允许负荷变动幅度过滤，再经死区限制（充分利用蓄热）处理，再经饱和处理（限制过分利用蓄热）后同时送往汽机主控去修正汽机主控调节。

（XQ04）●特殊工况锅炉主控的输出需要经过负荷相关的系数和偏置修正，因为在不同的负荷下，锅炉的效率是不同的，在效率较低的时候，需要增加锅炉主控输出，在效率较高时候，需要降低锅炉输出。

在满足下列条件之一时，锅炉主控处于强迫手动状态：1)两台送风机的控制在手动2)两台引风机的控制在手动3)干态运行时给水主控在手动4)燃料主控在手动5)主汽压力信号坏在满足下列条件之一时，锅炉主控处于跟踪状态并切手动1）燃料主控在手动2）RB触发3）锅炉主控在手动RB时锅炉主控输出跟踪最大负荷能力。

在满足下列条件之一时，锅炉处于压力跟踪控制模式：1)所有磨切手动2)燃料主控切手动3)RB触发4．燃料主控 30CJA08DU001燃料主控的目的是将锅炉指令转化为燃料指令，然后再分解为给煤机指令和燃油指令，实现燃料的自动调整。

●偏差信号的形成燃料主控偏差信号为锅炉指令与总燃料量反馈的偏差，当锅炉指令大于总风量2％以上时，用总风量代替锅炉指令。

总燃料量包括总煤量和燃油量。

总煤量反馈的计算：所有运行给煤机的指令（不在遥控运行的给煤机取实际煤量信号）叠加然后除以燃料指令系数。

燃料指令系数用于修正磨煤机设计出力和实际出力的偏差。

不投磨的时候，燃油负荷可以达到30％的出力，所以总燃料量还加上燃油流量。

燃料主控随着投自动的给煤机台数而改变开环增益。

当所有燃料控制都在手动时，燃料主控的输出指令跟踪最大出力的给煤机（或跟踪平均出力）。

●风煤交叉限制机组负荷大于30％时，如果总燃料量大于锅炉指令时，将发燃料量/风量的交叉限制报警。

另外，如果总风量小于锅炉指令2％以上，也将发燃料量/风量的交叉限制报警。

PT3是模拟从给煤机到炉膛燃烧的过程。

总燃料量大于风量时发风量低报警。

燃料主控调节偏差过大时，送信号至负荷控制回路，相应闭锁负荷增减。

5．汽机主控（30CJA06DU001）汽机主控回路相当于负荷指令回路与汽机控制器之间的接口，分为两种运行方式：汽机跟随（TF）方式和协调（CC）方式。

汽机跟随方式是指锅炉主控在手动，汽机主控在自动的方式，即用汽机调门来控制汽压。

采用这种方式的特点压力控制响应快，主汽压力很容易稳定在给定值上，但在煤种变化大负荷波动较大。

汽轮机调门开度指令的大小完全决定于主汽压力偏差信号的PID控制运算，汽机负荷则随调门开度的大小而变化。

在煤种变化比较大而锅炉燃烧不稳定的工况下，采用汽机跟随方式有利于锅炉稳定燃烧。

而在机炉协调控制方式下，汽机主控的按照功率偏差控制汽机调门的开度，保证机组实际功率满足负荷要求。

当汽机功率变化时，机前主汽压力也会发生变化，若机前压力偏差较小，则主汽压力的偏差不参与汽机功率的调节，只有当主汽压力的偏差大于一定值时，主汽压力偏差才参与汽机功率的调节，使机组功率不会产生比较大的动态偏差。

汽机跟随和协调方式共用一个控制器，通过模拟开关改变不同方式下的PI参数。

协调方式下，调节信号功率偏差做以下修正：1，加上频率偏差修正；2，减去来自锅炉主控的经过死区和限幅处理的压力偏差修正；3，加上负荷指令微分。

压力偏差修正使汽机主控在协调方式下，在压力偏差的一定围，也能参与压力调节，有利于汽压和功率的稳定。

XV02信号置1则为汽机跟随，此时模拟开关输入为汽压偏差，并有上下限限制。

负荷指令经过2阶惯性延迟，以和从蒸汽发生到电量输出之间的时滞相配合，减小汽压的偏差；在定压运行是，惯性环节时间常数小于滑压运行。

当锅炉主控和汽机主控处于自动方式时，机组处于机护协调控制方式。

当DEH不在远方自动方式，则汽轮机主控站处于强制跟踪状态。

此时汽轮机主控站的输出跟踪DEH的调门开度。

功率偏差送至与压力偏差信号相减，当汽机主控不在自动或者处于协调方式，其差值再与压力偏差信号相减，得到的是功率偏差信号。

此时，若投入汽机自动并且是汽机跟随方式，则模拟开关切至0，并且限速块激活，从而汽机跟随方式下的偏差信号从功率偏差缓慢变化到压力偏差，从而实现了无扰切换。

反之从汽机跟随到协调方式的无扰切换也是这样的过程。

另外，XV11的作用是；当汽机主控在手动，或者高旁未关闭，此时功率偏差和压力偏差都为0；高旁关闭并且汽机主控投入自动，偏差信号才逐渐投入。

6．协调控制CCS方式协调控制是以锅炉跟随为基础的，即汽机侧控制负荷，锅炉主要维持主汽压力。

在协调模式下，锅炉主控调节器PID1主调信号为压力偏差反馈，同时在前馈回路接受机组负荷指令，锅炉主控兼顾调节机组负荷。

前馈是粗调，反馈是细调。

协调控制方式：1）锅炉主控自动2）汽机主控自动前馈信号的形成：机组负荷指令+频率修正信号+过负荷信号。

其中对负荷指令信号进行动态微分补偿处理，即（1+TdS）×机组负荷指令，目的是提高锅炉对机组负荷需求的响应能力，使主汽压力不会产生比较大的动态偏差。