华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组燃水比控制策略

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玉环电厂4×1000MW机组锅炉系统三年运行实践

玉环电厂4×1000MW机组锅炉系统三年运行实践

华能玉环电厂4×1000MW机组锅炉系统运行实践张志挺华能玉环电厂目录1玉环电厂锅炉设备概况2 玉环电厂锅炉设备运行现状3 玉环电厂锅炉系统投产三年来的运行实践 3.1水冷壁节流孔异物堵塞或结垢3.2 空预器排烟温度偏高3.3磨煤机出口粉管缩孔积粉自燃目录3.4灰系统设计出力不足3.5 渣系统运行可靠性较差3.6吹灰汽源改造3.7 再热器事故喷水位置改造3.8 一次风机倒转3.9 其它问题1 玉环电厂锅炉设备概况华能玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤机组工程为国家重点工程。

锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公司引进日本三菱重工业株式会社技术制造的HG-2953/27.46-YM1型超超临界变压运行直流锅炉与上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造的N1000-26.25/600/600(TC4F)型超超临界凝汽式汽轮机配套,组成单元制机组。

4台机组分别于2006年11月28日、2006年12月30日、2007年11月11日和2007年11月24日投产发电。

1 玉环电厂锅炉设备概况✤锅炉主要技术参数280294298℃省煤器进口水温度603603603℃再热器出口蒸汽温度365366377℃再热器进口蒸汽温度 4.565.625.94MPa 再热器出口蒸汽压力 4.745.816.14MPa 再热器进口蒸汽压力187323162446t/h 再热蒸汽流量605605605℃过热蒸汽温度22.2027.3327.46MPa 过热蒸汽压力221428072953t/h 过热蒸汽流量75%BMCR BRL BMCR 单位项目360mg/Nm 3NOx 排放量888%空气预热器漏风率(一年后)666%空气预热器漏风率(一年内)353535%BMCR 锅炉不投油最低稳定负荷93.65%BRL 工况锅炉保证效率(LHV)114122125℃锅炉排烟温度(修正后)118127129.4℃锅炉排烟温度(未修正)305319324℃预热器出口二次风温度293305309℃预热器出口一次风温度232323℃预热器进口二次风温度292929℃预热器进口一次风温度75%BMCR BRL BMCR 单位项目✤锅炉主要技术参数2 玉环电厂锅炉设备运行现状✤主要经济性指标现状294.54299.82299.57g/kWh综合供电煤耗293.03297.88298.51g/kWh 生产供电煤耗 5.075.785.60%综合厂用电率 4.585.175.26%发电厂用电率279.62282.48282.80g/kWh 发电煤耗1640376.361944205.201177205.40104×kWh 发电量2009年1~10月份2008年2007年单位项目✤锅炉热效率玉环电厂1~4号锅炉设计热效率保证值(BRL 工况)为93.65%。

两种1000MW超超临界机组协调控制典型控制方案分析

两种1000MW超超临界机组协调控制典型控制方案分析

各级汽温 偏差
中间点温 度过热度
燃料量BIR指令 燃水比控制WTR
WTR控制的原理图
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汽温传递机理
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一、超临界机组的流派
二、超临界机组的动态特性
三、煤水比控制的分类
四、ALSTOM 1000MW机组的协调控制
五、西门子直流炉全程给水控制
六、三菱1000MW机组的协调控制
在给水控制的干态阶段,给水流量指令=
FWSP H2SP H2CORR H1SP H2SP H2CORR H1actual PIEnthalpy
理论给水流量,或根据煤水比得到的给水流量
当分离器出口蒸汽压力变化时,蒸发器内金属的蓄热也将发生变化,无论是吸 热还是放热,这部分热量都将影响到给水的实际吸热量,也就是说,煤燃烧产生 的热量并非全部被水所吸收或水所吸收的并非只有煤燃烧产生的热量(还有金属 释放的热量),因此应从蒸发器理论吸热量的计算中排除
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一、超临界机组的流派
二、超临界机组的动态特性
三、煤水比控制的分类
四、ALSTOM 1000MW机组的协调控制
五、西门子直流炉全程给水控制
六、三菱1000MW机组的协调控制
七、BIR指令
八、三菱机组的煤水比(WTR)控制
九、投运效果
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超临界机组的动态特性
热力 学 理 论认为,在22.115MPa,温度374.15℃时,水的汽化会在一 瞬间完成,即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存 的两相区存在,两者的参数不再有区别。当水蒸汽参数大于上述临 界状态的压力和温度值时,则称其为超临界参数。 超超临界参数的概念实际为一种商业性的称谓,以表示发电机组具 有更高的压力和温度。我国将超超临界机组的研究范围设定在蒸汽 压力大于25MPa或蒸汽温度高于593℃的范围。 由于在临界参数下汽水密度相等,因此在临界压力下无法维持自然 循环,只能采用直流炉。超临界直流炉的汽水行程如下图所示。

华能玉环电厂1000MW超超临界机组输煤系统

华能玉环电厂1000MW超超临界机组输煤系统

第1期・・电力建设ElectricPowerConstruction第29卷第1期2008年1月Vol.29No.1Jan,2008华能玉环电厂1000MW超超临界机组输煤系统陈斌(华东电力设计院,上海市,200063)[摘要]华能玉环电厂是国内首次自主设计的百万千瓦级超超临界机组电厂。

文章对电厂输煤系统进行了介绍,并对系统配置进行了说明。

最后,文章还对百万千瓦级机组燃煤电厂输煤系统的配置提供了一些建议。

[关键词]华能玉环电厂;超超临界;输煤系统;系统配置中图分类号:TK284.3文献标志码:B文章编号:1000-7229(2008)01-0055-03收稿日期:2007-09-10作者简介:陈斌(1970—),男,大学,高级工程师,主要从事火力发电厂输煤工程设计与管理工作。

1工程概况华能玉环电厂煤质资料和耗煤量分别如表1、2。

2输煤系统方案1.1卸煤设施和贮煤设施1.1.1卸煤设施燃煤由火车从矿区运至北方下水港,再由海轮运至电厂专用卸煤码头。

卸煤设施一、二期公用。

全厂建设1座5万t级专用卸煤码头,共设置2个泊位,每个泊位上安装2台桥式抓斗卸船机,每台卸船机的额定出力为1500t/h,每个泊位的设计年通过能力约为470万t,分别满足2×1000MW机组耗煤量要求。

由卸船机卸下的煤均可以通过安装在码头上的C-01A/B胶带输送机转运至引桥C-02A/B胶带输送机,通过C-02A/B胶带输送机将煤送至厂内T-02转运站并进入厂内输煤系统。

码头C-01A/B及引桥C-02A/B胶带输送机双路布置(一、二期各1路,互为备用)。

燃煤进入T-02转运站后,经C-03A/B、C-04A/B、C-05A/B(一、二期公用),C-21A/B、C-22A/B(二期)胶带输送机及T-03、T-04、T-05(一、二期公用),T-21、T-22(二期)转运站进入煤场。

上述胶带输送机均为双路布置,一、二期各用1路,互为备用。

1000MW超超临界机组给水控制方法了解【建筑工程类独家文档首发】

1000MW超超临界机组给水控制方法了解【建筑工程类独家文档首发】

1000MW超超临界机组给水控制方法了解【建筑工程类独家文档首发】超临界机组与亚临界机组显著的区别是锅炉采用直流炉)直流锅炉的显著特点是没有汽包。

直流锅炉是一个多输入、多输出的控制对象,为满足直流锅炉动态响应快、惯性小的特性,锅炉侧控制采用并行前馈小偏差调整的控制策略。

即锅炉主控的输出并行送到各燃料、风量、给水各子调节系统,在此基础上进行偏差调整,保证锅炉稳态时的无偏差调节。

给水控制是超超临界锅炉主要控制难点,与亚临界有很大区别。

给水控制系统的控制任务是在低负荷时保持给水流量不低于锅炉最低要求给水流量,在锅炉进入直流运行方式时,保持适当的燃水比。

下面以华电国际邹县电厂四期工程2台1000Mw超超临界燃煤汽轮发电机组为例,介绍超超临界给水控制系统。

一、给水控制对象锅炉给水系统配置有2台50%容量的汽动变速给水泵,1台25%BMCR (锅炉最大连续蒸发量)容量的变速电动给水泵作为备用。

汽动给水泵设计有高低压两路汽源,自动切换,其中高压汽源为冷再热蒸汽,低压汽源为四段抽汽,厂用辅汽作为启动和调试汽源,小机排汽至主机凝汽器。

给水泵控制采用DCS和西门子WOODWARD505控制器联合进行控制,505控制器接收DCS 送来的遥控转速信号,控制高低压调门开度,调节小机转速,满足系统给水要求。

给水流量的闭环控制在DCS内实现,WOODWARD505控制器实现水泵转速的闭环控制。

WOODWARD505控制器采用单505运行方式,并将505操作面板的部分运行人员的操作功能在DCS中做专门操作画面,实现远方操作,信号传输采用硬接线和通信2种方式。

505输出控制高、低压汽源的2个调门。

机组正常运行时使用四抽来汽,当低压调门全开,四抽汽源不能满足小机运行需要时,高压调门开启,引入冷再热蒸汽。

高压调门在系统布置上位于小机主汽门前面。

在主汽门前高、低压气源混合再经过低压调门进入汽机。

电动给水泵通过调整液力偶合器的勺管位置从而改变给水泵的转速来改变泵的性能曲线,使工作点移动,从而达到调节水泵流量的目的。

1000MW超超临界机组的先进设计与经济运行分析

1000MW超超临界机组的先进设计与经济运行分析

1000MW超超临界机组的先进设计与经济运行分析作者:李虎引言华能玉环电厂安装4×1000MW超超临界燃煤发电机组,在全国首次采用国际先进的超超临界燃煤发电技术,是国家“863计划”中引进超超临界机组制造技术的依托工程,也是我国“十五”重点建设项目。

经过精心安装与调试,1、2号机组已经于2006年提前实现双投,运行半年来,设备稳定,机组各项指标达到设计要求。

经测算,额定负荷下的锅炉效率为93.88%,汽轮机热耗为7295.8kJ(kW.h),发电煤耗为270.6g/(kW.h),氮氧化物排放量为270mg/m3,供电煤耗为283.2g/(kW.h),机组热效率高达45.4%,达到国际先进水平,二氧化硫排放浓度为17.6mg/m3,优于发达国家排放控制指标。

3、4号机组也将力争于2007年投产。

一、1000MW机组特点玉环电厂超超临界机组主要设计参数见表1。

1.1 汽轮机特点机组汽轮机由上海电气集团联合西门子公司设计,为单轴四缸四排汽;所采用的积木块是西门子公司近期开发的3个最大功率可达到1100MW等级的HMN型积木块组合:1个单流圆筒型H30高压缸,1个双流M30中压缸,2个N30双流低压缸。

汽轮机4根转子分别由5只径向轴承支承,除高压转子由2个径向轴承支承外,其余3根转子,即中压转子和2根低压转子均只有1只径向轴承支承,提高了轴承稳定性,也缩短了轴向的长度,使轴总长度仅为29m。

整个高压缸静子件和整个中压缸静子件由它们的猫爪支承在汽缸前后的2个轴承座上。

而低压部分静子件中,外缸重量与其他静子件的支承方式是分离的,即外缸的重量完全由与它悍在一起的凝汽器颈部承担,其他低压部件的重量通过低压内缸的的猫爪由其前后的轴承座支承。

所有轴承座与低压缸猫爪之间的滑动支承面均采用低摩擦合金,具有良好的摩擦性能,不需要润滑,有利于机组顺畅膨胀。

盘车装置采用液压电动机,采用顶轴油驱动,安装在机头位置,位于1号轴承座内。

燃水比控制策略

燃水比控制策略

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组燃水比控制策略作者:王远平1,傅望安1,时标1,王利国2一、概述玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤火力发电机组:锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司(三菱重工业株式会社提供技术支持)设计的超超临界变压运行直流锅炉(型号:HG-2953/27.56-YM1),采用Ⅱ型布置、单炉膛、低NO x PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热,调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605℃,主汽压力27.56MPa,再热蒸汽额定温度为603℃,再热蒸汽压力5.94MPa。

汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,额定参数26.25MPa/600℃/600℃。

发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数1056MV A/27kV/l000MW,冷却方式为水一氢一氢。

在此,对玉环电厂超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点做简要介绍,并对其燃水比控制策略进行分析。

二、超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点2.1 超超临界燃煤火力发电机组的特点(1)超超临界直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象,没有汽包环节,在不同的运行工况下,其加热区、蒸发区和过热区之间的界限是变动的。

因此,为了维持锅炉汽水行程中各点的温度、湿度及汽水各区段的位置在规定的范围内,要求控制系统严格地保持燃烧速率与给水之间(燃水比)的平衡关系、燃烧速率与风量之间(燃风比)的平衡关系。

这种平衡关系不仅是稳态下的平衡,而且应保持动态下的平衡。

(2)超超临界直流锅炉由于没有储能作用的汽包环节,汽水容积小,所用金属少,锅炉蓄能小且呈分布特性。

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工程建设实践

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工程建设实践

1•工程概况华能玉环电厂位于浙江省东南沿海瓯江口,乐清湾东岸,玉环半岛西侧,为港口电厂。

电厂三面环山,一面靠海,占地面积110公顷,场地通过爆破开山 280万立方米围海造地而 成。

玉环电厂规划四台1000MW 超超临界燃煤机组,一、二期连续建设,是国家 863计划引 进超超临界机组技术、 逐步实现国产化的依托工程, 建成后将成为国内单机容量最大、 参数 最高、亚洲规模前列的燃煤火力发电厂, 可有效缓解浙江乃至华东电网用电紧张的形势, 并 能带动国内电力制造及相关产业水平的提高。

®f il 厂ik Jch i ri ;i. con? j *电厂主设备按照“引进技术、联合生产” 的原则制造。

锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公 司供货,日本三菱公司提供技术支持,为超超临界变压运行垂直管圈直流炉,一次中间再热、平衡通风、固态排渣、 n 型布置、单炉膛、反向双切圆燃烧,炉膛容积28000m3,最大连续蒸发量(B-MCR 2953t/h ,出口蒸汽参数 27.56MPa/605 C /603 C 。

汽轮机和发电机分别由 上海汽轮机有限公司和上海汽轮发电机有限公司供货,均由德国西门子公司提供技术支持。

汽轮机采用超超临界,一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽,"er?mj f 旧卢衣.**** 杭ttl 市X rlhh、-二riXitb ”额定功率1000MV,参数26.25Mpa/600 C /600 C。

发电机铭牌功率1000MV,冷却方式为水- 氢-氢,额定电压27kV, F级绝缘,功率因素0.9。

主要辅机的选择既考虑了安全可靠、籍以支撑主机的安全运行,也考虑了提高国内辅机制造水平、降低工程造价的因素。

磨煤机采用的是引进型HP1163型中速磨;一次风机和送风机采用动叶可调轴流式风机,引风机采用静叶可调轴流式风机,每台炉均各配置两台,并联运行,水平对称布置,垂直进风,水平出风;给水泵配置选用2X 50%容量汽动泵和1X 25%BMC容量电动泵;机组的旁路容量按40%BMClR置;循环水系统采用单元制,循环水泵选用2X 50%^量固定叶泵。

华能玉环1000MW超超临界锅炉运行说明书

华能玉环1000MW超超临界锅炉运行说明书

1.3.5
吹灰器 1.
2.
3. 4. 5.
为了保持水冷壁和各受热面的清洁需要投入吹灰器。如果吹灰器不能及 时投运会直接影响锅炉性能。另外在受热面结大量的渣或灰会降低锅炉 效率。相反,过于频繁的投入吹灰器将导致受压部件磨损直至爆管。因 此运行人员要密切注意烟气阻力和温度的变化,从而确定吹灰的顺序和 频率。 吹灰器的运行应注意下列问题
3
6. 相关的运行和维护见第四章。
1.3.6
蒸汽温度控制 1. 对于一台锅炉来说过热器和再热器出口温度的控制范围是被确定的。一 旦运行人员选择温度控制范围超出了设计范围,则应注意防止受热面超 温。 2. 各级过热器汽温和喷水量随负荷的变化而变化。如果负荷不变,由于下 面一项或多项因素会导致汽温高和喷水量大。 • 过量空气系数高。 • 给水温度低。 • 水冷壁结渣严重。 • 燃烧不稳定。 • 燃烧延迟。 • 蒸汽温度控制设定不合理。
锅炉的设计理念 1. 锅炉实际上就是一个把一定温度的给水变成指定的压力和温度的蒸汽的 设备。然而,如果锅炉长期背离参数运行会对设备造成严重的损害。 2. 如果各级受热面能保持清洁,那么负荷和过量空气系数与烟气温度和阻 力降成比例。这就意味着锅炉的初始特性是给定的,一旦与之相背离锅 炉将无法完成达到要求的参数。本文给出了补救方法以减轻对本体及辅 机造成的损害。按要求做好运行记录以利于分析运行状况,并在需要时 总结用。 3. 必须测量并记录燃煤量和定期分析煤质,以便于解决煤种变化对锅炉燃 烧造成的影响。煤样分析的内容应包括:热值、水分和其它元素的百分
4
1.3.8
锅炉运行 1. 锅炉上水之前应检查所有受压部件,如:管子、集箱和分离器等,确认 没有异物堵塞。 2. 必须检查联锁保护系统的每个回路以确认它们没有被解列。 3. 锅炉上水时确认过热器集箱或管排没有进水。 4. 当锅炉上水时,保证省煤器进出口水温差值不超过 105℃以减轻热应力。 上水过程中,仅当各级受热面排气完成后,才能关闭相应的排气门。 5. 点火前进行吹扫,风量 30%BMCR 5 分钟。 6. 如果初次点火失败应立刻停止燃料并进行炉膛吹扫,然后重新点火。运 行人员应总结原因。 7. 任何燃烧器停运包括事故停机后都应进行炉膛吹扫。 8. 锅炉运行过程中不能超过 1.9 节和第 5 章规定的限定值。 9. 在锅炉启停期间为了维持燃烧稳定应该投油枪。 10. 投磨前,必须保证相应的油层已经投运。 11. 运行过程中应通过观察孔监视燃烧情况,所有相关人员应清楚高温烟气 窜出炉膛的危险性。因此运行人员应佩戴面具、眼镜、手套等。同时确 认观察孔附近的吹灰器没有投运。 12. 尽管锅炉压力和温度的限制决定了启动的时间,新建机组初次启动升压 速度一定尽量慢。初次启动期间,运行人员和调试人员应认真检查锅炉 各部件的位移和膨胀尤其注意钢结构是否阻碍。另外,这些操作运行人 员一定要亲自进行以便于熟悉设备特性。运行人员一旦掌握、熟悉后就 可以在允许范围内尽快升压。锅炉热量输入率是受水冷壁出口温度限制 的。这些参数在第二章里提到,相应的调整应在调试阶段完成。 13. 启动期间,应定期检查机组的护板、集箱、管道等的热膨胀,确认无阻 碍。 14. 启动期间,对所有蒸汽管道进行暖管和疏水操作。 15. 启动期间,过热器及其相关部件的排汽应该打开直到汽机并网以便于保 护受热面。当锅炉压力和蒸汽流量确定后排汽阀可适当关小。当蒸汽参 数达到汽轮机要求时全关排汽阀。 16. 在再热器尚未建立流量之前,控制燃料投入量以保护再热器。因此在再 热器建立起流量之前控制炉膛出口烟气温度低于 560℃ 。另外确认过热 器和再热器温度不超过保护值。这些参数在调试过程中确定。 17. 启动期间直到两台相邻的磨煤机投运后能维持的最低负荷(至少为额定 出力的 35%以上)后,才可以停油枪(试运期间确定)。 18. 在多数情况下,为了满足汽轮机的需要,温态和热态启动时需要控制蒸 汽温度。这些情况经常涉及到蒸汽温度匹配。这需要锅炉和汽轮机的密 切配合。

华能玉环电厂1000MW工程

华能玉环电厂1000MW工程

华能玉环电厂1000MW工程摘要:华能玉环电厂4×1000MW超超临界工程为国内首台百万机组,是国家863计划公关项目,汽机基座作为电厂的核心建筑工程有他独特之处,和国内其他汽机基座相比有很多不同之处,施工方案也有其特点,同时也应用了一些新工艺。

本文主要对基座上部结构施工质量控制进行说明,重点从钢筋安装、模板支设、混凝土施工几个方面进行总结。

关键词:1000MW汽轮发电机施工技术总结1、引言由于我国近年来处于新一轮的经济增长期,国民经济持续高速增长,近年来出现了全国大面积缺电现象,为保证国民经济健康稳定的增长,全国出现了电力建设的高潮,1000MW超超临界机组煤耗低,已成为了我国电力工业的发展方向,华能玉环电厂是我国第一座装备国产百万千瓦级超超临界燃煤机组的电厂。

被喻为电厂土建心脏的汽轮发电机基座是引进德国西门子技术设计,为整体框架式现浇钢筋混凝土结构,型式复杂,工艺要求高,施工难度大。

2、工程概况华能玉环电厂1000MW汽轮发电机基础由底板、柱子和运转层组成,基座上部结构,长47.65m,宽16.0~11.0m,混凝土设计强度C40,方量1600m3。

3、施工方案策划3.1 主要施工步骤本工程钢筋采用钢筋加工车间集中加工,现场绑扎成型,模板采用竹胶板,对拉螺栓、槽钢和脚手管内拉外顶的加固方案;混凝土采用搅拌站集中生产,罐车运输,布料机浇筑的方案。

3.1.1 施工层划分汽轮发电机基座上部框架结构按照每层为一个施工段施工,并留设水平施工缝。

3.1.2 现场施工机械布置3.1.2.1 垂直运输机械布置现场垂直运输采用布置在汽机厂房内的1#、2#平臂吊进行现场钢筋、模板等材料的倒运。

3.1.2.2 混凝土浇筑机械布置汽轮发电机上部结构混凝土浇筑采用2台28m布料机进行浇筑。

3.2 施工工艺流程施工工序流程:定位放线→脚手架塔设→检查验收→施工缝处理→检查验收→钢筋制作→预埋件制作→钢筋绑扎→预埋件安装→检查验收→模板支设→检查验收→混凝土浇筑→混凝土养护→模板拆模→混凝土外观检查。

华能玉环电厂超超临界汽轮机过载补汽技术

华能玉环电厂超超临界汽轮机过载补汽技术

3 结 语
通过采取上述运行调整措施和处理方法 ,基本解 决了 300 MW 循环流化床锅炉减负荷或低负荷时经 常出现的两床失稳甚至翻床的问题 。实践证明 ,该机 组能在 30 %~100 %负荷范围内稳定运行 。
CAUSE ANALYSIS OF LOSING STABIL ITY AND TURNING OVER FOR TWO BEDS IN A 300 MW CFB BOIL ER
L IU J ian , DON G Zhi2qian , ZHU J ing2so ng
(Datang Ho nghe Power Generatio n Co L t d , Kaiyuan 661600 , Yunnan Province , PRC)
Abstract : The causes leading to lo sing stability and t urning over of two beds in operatio n of one circulating fluidized bed (CFB) boiler have been analysed. It is believed t hat t he main causes may be as follows : t he bed p ressure to be excessively low o r high ; t he failure of rey o r secondary air ; unsmoot h circulation of materials ; t he bed temperat ure of two beds has large devi2 atio n ; and unbalanced coal2feed at two sides etc. . Fo r t his , co rresponding solving measures have been p ut fo rward , obtaining good result . Key words : CFB boiler ; lo sing stability of two beds ; t urning2over of bed

1000MW超超临界机组给水控制系统优化分析

1000MW超超临界机组给水控制系统优化分析

关键词:超超临界机组;给水控制控制;系统优化与亚临界机组相比,超临界机组选择用直流锅炉,生产运行时不会产生气泡,且其作为一个多输入、多输出控制对象,一般选择用并行前馈小偏差调整控制策略,可以更好满足锅炉运行响应快、惯性小特点。

而对于超超临界机组来说,其控制难点为给水控制,对其进行优化设计时,需要保证系统低负荷运行状态下,可以稳定保持给水流量满足锅炉生产最低给水流量要求,且在锅炉进入直流运行方式时,燃水比合理。

一、超超临界机组给水控制系统分析对超超临界机组给水控制系统进行研究,可以结合其各阶段运行特点,分析各被控对象间联系,从技术角度采取控制措施,对整个控制系统进行运行优化。

例如机组湿态与低负荷阶段积水调节、水煤解耦控制、给水主辅阀控制切换等异常情况的分析,以及处理方法,基于实际生产要求,对不符合设计工况的给水温度、焓值扰动对给煤指令的调整,保证各工况下给水系统功能的完善性,提高系统运行自动化效果,提高机组运行可靠性。

二、给水控制系统优化实例分析1.工程概述2.系统作业流程该机组给水系统控制设备为两台50%容量汽动给水泵组,并搭配设置了启动系统、前置泵、主给水管路电动门组,以及65%主给水旁路调节阀组。

锅炉生产运行时,由启动系统确定启动流量与启动压力,使得工质流经水冷壁降温,同时分离器为湿态运行,可以起到汽水分离效果,对合格工质进行回收,同时将饱和蒸汽提供给过热器。

并且系统锅炉在运行状态下无法进行排污,对水品质要求比较高,应在锅炉点火前,检查给水、炉水品质是否满足生产要求。

这样就可以体现出启动系统功能,可以作为锅炉排污通道,及时将不合格的炉水排出。

随着锅炉运行负荷的增大,锅炉蒸发受热面会逐渐进入到直流运行阶段,受给水泵压影响,依次通过加热、蒸发、过热各受热面,确保可一次性有效转为过热蒸汽[2]。

启动系统将全部提出作业,进入热备用状态,保证在转湿态时可以及时进入作业状态。

同时,分离器为干态运行形式,可以将其作为过热系统的中间联箱。

16-华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工

16-华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组工程的施工组织与管理李健平鲁敏陈书平(华能国际电力股份有限公司浙江分公司)摘要:华能玉环电厂工程1000MW超超临界燃煤火力发电机组为国家863计划依托工程。

针对本工程特点,并根据公司电力基本建设的方针,确定了本工程建设管理的模式;充分依靠设计、监理、施工等各方因素,应用P3软件信息化管理,加快工程信息交流、实线数据共享,提高工程管理水平。

关键词:超超临界;1000MW机组;施工组织与管理华能玉环电厂1000MW超超临界燃煤火力发电机组建设工程将是国家首台安装运行的机组,主设备按照“引进技术、联合生产”的原则制造,四台机组连续建设。

探索华能玉环电厂工程的施工组织与管理,对我国大型超超临界机组的建设具有十分重要的意义。

1施工组织管理模式华能玉环电厂由华能国际电力股份有限公司独资兴建,工程建设管理按照公司多年来火电建设所总结的模式,又根据本工程的具体特点进行了调整。

华能玉环电厂工程的特点主要有:国内首台超超临界机组,技术难度大,设计设备供货难度大,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,额定蒸汽温度为605ºC,汽轮机为一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽,参数26.25Mpa/600ºC/600ºC;四台机组连续建设,工程量大,工期紧;地质条件复杂,地基处理难度大;施工场地紧张,协调难度大;玉环缺水、缺电,交通不便;玉环地处东南沿海,多发台风。

玉环工程是华能国际最大最重要的项目,因此工程融资、主要设备和工程的招投标等重大决策均由总公司直接进行,充分发挥公司人力、物力、资金等方面的优势,同时成立华能浙江分公司负责项目的具体管理。

分公司成立了工程部、安质部、物资部、计划部、财务部和综合部等六个部门,将安全、质量管理和工程管理分开设置,强调工程建设的安全和质量。

工程建设管理本着充分发挥监理作用的思路,施工监理除负责工程安全、质量和文明施工管理外,还要协助甲方进行进度、现场协调和投资管理。

国内首台单机1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵的安装与应用分析

国内首台单机1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵的安装与应用分析

国内首台单机1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵的安装与应用分析刘珍源(天津蓝巢电力检修有限公司汽机一公司)[摘要]介绍国内首台单机1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵的安装与应用分析,与国内600MW机组凝结水泵比较,在安装与应用方面的特点以及在安装过程中常遇到的问题及解决方法。

[关键词]百万机组凝结水泵构造安装汽蚀调节特点引言浙江华能玉环发电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组是国内首台单机百万的机组,由华东电力设计院勘察设计,由天津电力建设公司承建2号、4号机组安装工程。

本工程主机是由上海汽轮机有限公司生产的超超临界、一次中间再热、凝汽式、单轴、四缸四排汽的凝汽式汽轮机,型号为:N1000-26.25/600/600(TC4F),最大工况:主蒸汽流量2950t/h,主汽门前蒸汽压力25.011MPa,主汽门前温度600℃,再热汽阀前温度600 ℃,排汽平均背压4.9kPa,每台机组共配备2台凝结水泵,1台运行,1台备用,每台承担100%的负荷,由苏尔寿(SULZER)泵(英国)有限公司提供,泵体长10016mm,电机高4000mm。

下面以浙江华能玉环发电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵为主介绍凝结水泵的安装与应用。

国内1000MW机组与600MW机组凝结水泵参数比较浙江华能玉环发电厂4×1000MW超超临界燃煤发电机组凝结水泵参数:大唐托克托发电厂8×600MW超临界燃煤发电机组凝结水泵参数:从上表我们不难看出,虽然两台机组配备的都是同一厂家、同样数量的设备,但是百万机组与60万机组的凝结水泵比较,百万机组的参数都要大很多。

玉环电厂#2机组凝结水泵为立式筒形多级离心泵,由立式电动机驱动(图1、图2)。

泵主要由轴、轴套、叶轮、导向叶片、轴承、填料室、吸入喇叭口、多节泵壳、对轮等构成。

由于厂家是整体供货,所以这跟其他现场的凝泵相比有很大区别,其他现场一般是分体供货,等到达现场后进行组合,整体供货相对工程安装来说是节省了相当大的人力、物力,缩短了现场安装的工期。

华能玉环电厂1000MW超超临界机组的选型与特点

华能玉环电厂1000MW超超临界机组的选型与特点

华能玉环电厂1000MW超超临界机组的选型与特点0概述超超临界发电技术在国外已有十多年的发展历史,原国家电力公司2001年将超超临界燃煤机组计划列为“十五”国家重点科技攻关项目即863项目。

华能公司和原国家电力公司一起承担了子课题技术选型的攻关。

通过在浙江玉环建设我国首台1000MW超超临界机组作为项目的依托开展探讨与实践,目前已取得阶段性成果。

在玉环超超临界工程可行性方面通过大量的实际调研、参数比选以及技术论证,我们在3大主机的选型上最后确定玉环机型为1000MW,26.25MPa,600℃/600℃。

所选参数与863课题组推荐值相似。

华能在玉环确定使用的机组,其参数在压力上高于日本,温度上超过欧洲,尤其又是单轴,世界上并无一台完全相同的机型可供借鉴。

为了提高我国火电机组的总体技术水平,3大主机全部国内订货,通过4台机组的逐台制造,使得制造厂家逐步掌握关键技术并提高国产化率。

锅炉由哈尔滨锅炉有限责任公司中标,技术支持方为日本三菱公司,汽轮机、发电机则分别由上海汽轮机有限公司、上海汽轮发电机有限公司供货,其技术支持方为德国西门子公司。

1锅炉结构特点华能玉环电厂锅炉为超超临界参数变压垂直管圈直流炉、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

炉膛断面尺寸为(宽×深×高)32.08m ×15.67m×66.40m,炉膛容积28000m3。

锅炉的最大连续蒸发量(B-MCR)2950t/h。

锅炉出口蒸汽参数27.56MPa/605℃/603℃。

炉膛上、下部水冷壁均采用内螺纹垂直管。

上下部水冷壁之间设有混合集箱,在由各水冷壁下集箱引出的水冷壁入口管段上,按不同的回路装有不同孔径的节流孔圈。

为防止锅炉结渣,慎重地选择炉膛容积热负荷为82.7kW/ m3,炉膛断面热负荷为4.59MW/m2。

锅炉采用带启动循环泵的内置式启动系统。

燃烧方式采用无分隔墙的八角双火焰切圆燃烧方式。

华能玉环电厂4X1000MW工程空预器技术协议

华能玉环电厂4X1000MW工程空预器技术协议

华能玉环电厂4X1000MW工程空预器技术协议空气预热器技术协议买方:华能国际电力股份有限公司卖方:哈尔滨锅炉厂有限责任公司2004年02月12日华能国际电力股份有限公司(以下简称买方)与哈尔滨锅炉厂有限责任公司(以下简称卖方)于2004年2月12日就买方托付卖方提供华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组锅炉空气预热器设备的有关事宜进行了充分的协商,并达成如下协议。

(2004年1月10日华能玉环电厂4X1000M W工程空预器技术澄清咨询题答复为本协议组成部份,与本协议具有同等法律效力)。

1 工程概况及设计条件1.1 工程概况华能玉环电厂位于浙江省玉环县,一期工程安装2台1000MW超超临界汽轮发电机组,将于2007年和2008年分不建成投产。

规划容量为4台1000MW超超临界汽轮发电机组。

1.1.1 厂址所在地电厂地处浙江省玉环县下青塘,位于玉环县的西面,小麦屿的北侧,下青塘的北面。

三面环山,西临乐清湾。

电厂距离杭州市409公里,向北距台州市94公里,向南距温州市直线距离80公里。

厂址场地由部分滩涂和农田组成,场地标高在1.2~2.8米左右(8 5国家高程系,下同),滩涂标高为1.50米左右。

区内河网密布,地表水系发育,现以农田、鱼虾塘为主;潮间带浅滩,地势平坦,微向乐清湾倾斜,低潮时滩涂出露,高潮时被海水埋住。

海蚀地貌仅分布于厂址北部的丘陵与南部的白墩嘴等岩质海岸带,有海蚀崖、岩滩、海蚀沟等类型。

腐蚀剥蚀丘陵则分布于厂址的北、南、东三面,丘陵标高一样在50~210米,130~150米及200~230米的两级剥夷面较发育,地势坡度约20~35o,局部表层有较薄的覆盖层。

1.1.2 厂区的岩土工程条件电厂所在地的大地构造位置隶属华南褶皱系(I级)浙东南褶皱带(II级)泰顺–温州断坳区,基底为轻变质的晚古生代地层,盖层为巨厚的中生代侏罗纪火山岩,兼有新生代第四系海陆交互沉积层与残破积层,岩浆活动除火山喷发外有燕山期钾长花岗岩岩浆为主的侵入和少量酸性、中性、基性岩脉侵入,并见新生代玄武岩岩浆喷发活动和火山通道。

华能玉环电厂4X1000 MW超超临界直流炉机组DCS控制系统设计之浅见

华能玉环电厂4X1000 MW超超临界直流炉机组DCS控制系统设计之浅见

华能玉环电厂4×1000 MW超超临界直流炉机组DCS控制系统设计之浅见上海西屋控制系统有限公司(上海浦东 201206) 管宇群吴山红朱鼎宇【摘要】对华能玉环电厂新建4X1000MW 超超临界机组DCS 控制系统技术设计进行了介绍,皆在了解和掌握国外在超超临界机组DCS控制系统技术设计上的一些经验,为今后的超超临界机组DCS 控制系统技术设计提供借鉴。

【关键词】超超临界机组分散控制系统 DCS 1000MW机组华能玉环电厂一、二期工程为4×1000MW国产化超超临界燃煤机组。

锅炉为哈尔滨锅炉厂引进日本三菱技术制造的超超临界参数变压运行直管水冷壁直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用八角双切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构Π型锅炉、露天布置燃煤锅炉。

锅炉最大连续蒸发量为2950 t/h、过热器出口压力为26.25MPa、过热器出口温度为605℃、再热蒸汽流量为2457 t/h、再热器出口温度为603℃。

锅炉运行方式:带基本负荷并参与调峰。

锅炉采用无分隔墙的八角反向双火焰切圆燃烧方式。

每台锅炉共设有48只直流燃烧器,燃烧器共分6层,每层设8只燃烧器,每层燃烧器由同一台磨煤机供给煤粉。

锅炉采用二级点火方式:高能电火花点火器-主油枪-煤粉燃烧器。

油燃烧器的总输入热量按30%B-MCR计算。

制粉系统型式:采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台炉配6台中速磨煤机,燃烧设计煤种时,5台运行,1台备用。

给水系统采用单元制。

系统配2×3台50%容量的双列高压加热器。

每列高加分别设给水大旁路。

系统设置两台50%容量的汽动给水泵,一台25%BMCR 容量、带液力耦合器的调速电动启动/备用给水泵。

汽机由上海汽轮机有限公司生产,超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、八级回热抽汽。

汽轮机旁路系统:暂定30%容量高低压二级串联旁路。

汽轮机具有八级非调整抽汽。

燃水比控制策略

燃水比控制策略

华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组燃水比控制策略作者:王远平1,傅望安1,时标1,王利国2一、概述玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤火力发电机组:锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司(三菱重工业株式会社提供技术支持)设计的超超临界变压运行直流锅炉(型号:HG-2953/27.56-YM1),采用Ⅱ型布置、单炉膛、低NO x PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热,调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605℃,主汽压力27.56MPa,再热蒸汽额定温度为603℃,再热蒸汽压力5.94MPa。

汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,额定参数26.25MPa/600℃/600℃。

发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数1056MV A/27kV/l000MW,冷却方式为水一氢一氢。

在此,对玉环电厂超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点做简要介绍,并对其燃水比控制策略进行分析。

二、超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点2.1超超临界燃煤火力发电机组的特点(1)超超临界直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象,没有汽包环节,在不同的运行工况下,其加热区、蒸发区和过热区之间的界限是变动的。

因此,为了维持锅炉汽水行程中各点的温度、湿度及汽水各区段的位置在规定的范围内,要求控制系统严格地保持燃烧速率与给水之间(燃水比)的平衡关系、燃烧速率与风量之间(燃风比)的平衡关系。

这种平衡关系不仅是稳态下的平衡,而且应保持动态下的平衡。

(2)超超临界直流锅炉由于没有储能作用的汽包环节,汽水容积小,所用金属少,锅炉蓄能小且呈分布特性。

华能玉环电厂1号机组水煤比控制策略及整定

华能玉环电厂1号机组水煤比控制策略及整定

华能玉环电厂1号机组水煤比控制策略及整定摘要:超超临界机组直流锅炉调节的关键是保证合适的水煤比,控制汽水分离器出口过热度。

华能玉环电厂1号机组是国内首台超超临界、百万机组,调试中发现过热汽温、水冷壁和过热器金属温度都对汽水分离器出口过热度十分敏感,过热度的控制对机组稳定安全运行至关重要。

本文在总结调试经验的基础上,详细介绍该机组如何利用水煤比控制过热度、水煤比的控制策略和调试过程中遇到相关的问题及处理方法。

最后介绍各种工况下,水煤比控制过热度所取得的效果。

关键词:超超临界;直流炉;水煤比;过热度0 前言华能玉环电厂1号机组锅炉为哈尔滨锅炉厂(HBC)生产的超超临界参数、变压运行、垂直管圈水冷壁直流燃煤锅炉,日本三菱重工(MHI)为其技术支持方。

锅炉采用单炉膛双火球、反向双切圆燃烧方式。

汽轮机由上海汽轮机有限公司和德国SIEMENS公司联合设计制造,超超临界、一次中间再热、单抽、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机N1000-26.5/600/600,设计额定主汽压力为26.25MPa、主汽温度600℃、再热蒸汽温度600℃。

超临界直流锅炉下辐射区水冷壁、工质中间点温度是超临界直流锅炉设计和调节控制的核心参数。

它既关系到汽温调节,又直接影响水冷壁的安全工作。

其中最为关键的控制参数是下辐射区水冷壁出口工质温度。

现场调试通过汽水分离器出口过热度的调节来控制水冷壁出口温度、末级过热汽温,同时保证水冷壁、过热器受热面的安全工作。

调试过程中发现,过热汽温、水冷壁管温对汽水分离器出口过热度十分敏感,低负荷状态下尤其明显。

因此超超临界机组直流锅炉调节的关键是控制汽水分离器出口过热度。

过热度的调节通过水煤比(WFR)来实现,水煤比的控制策略对于机组稳定安全运行至关重要。

1 水煤比给水/燃料比率(WFR,Water Fuel Ratio,简称水煤比)指令是通过下述方法产生的:当锅炉处于湿态运行方式时,主蒸汽压力由燃料量控制,在这种情况下,是通过调整水煤比指令改变燃料量来控制主蒸汽压力;主燃料煤实际发热值也许改变,锅炉吸热条件取决于燃料的种类和工作燃烧器所在层的高度,当锅炉处于干态运行方式时,调整水煤比指令,以补偿上述变化,由水煤比指令控制汽水分离器出口蒸汽的过热度。

1000 MW超超临界机组协调优化控制策略及应用

1000 MW超超临界机组协调优化控制策略及应用

1000 MW超超临界机组协调优化控制策略及应用
陈敏;徐霞
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】针对华能玉环电厂1000 MW超超临界机组协调控制系统无法有效适应
煤种变化的实际情况,设计了一套新型协调优化控制系统。

该系统采用神经网络等先进技术对煤种热值校正系数进行建模和预估,可自动调整控制系统的参数。

此外,由于锅炉热负荷调节是一个大滞后的被控过程,该系统中的锅炉主控采用了预测控制技术。

现场运行表明,新型协调控制系统有效提高了机组对煤种变化的自适应能力、负荷调节性能和运行稳定性。

【总页数】4页(P50-53)
【作者】陈敏;徐霞
【作者单位】华能上海电力检修公司,上海 200942;华能上海电力检修公司,上
海 200942
【正文语种】中文
【中图分类】TK39
【相关文献】
1.1000MW二次再热超超临界机组再热汽温控制策略及工程应用 [J], 牛海明;邱
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2.1000MW超超临界机组制粉系统APS功能组控制策略研究与应用 [J], 章振云
3.超超临界1000MW机组一次调频控制策略研究与优化 [J], 陈节涛;曾海波;张林;周传杰
4.1000 MW超超临界机组RB试验及控制策略分析 [J], 杜之正;亓振烨;周广飞
5.1000 MW超超临界机组深度调峰安全性分析及运行控制策略 [J], 吴海粼;丁湧因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组燃水比控制策略作者:王远平1,傅望安1,时标1,王利国2一、概述玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤火力发电机组:锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司(三菱重工业株式会社提供技术支持)设计的超超临界变压运行直流锅炉(型号:HG-2953/27.56-YM1),采用Ⅱ型布置、单炉膛、低NO x PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热,调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605℃,主汽压力27.56MPa,再热蒸汽额定温度为603℃,再热蒸汽压力5.94MPa。

汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,额定参数26.25MPa/600℃/600℃。

发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数1056MV A/27kV/l000MW,冷却方式为水一氢一氢。

在此,对玉环电厂超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点做简要介绍,并对其燃水比控制策略进行分析。

二、超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点2.1 超超临界燃煤火力发电机组的特点(1)超超临界直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象,没有汽包环节,在不同的运行工况下,其加热区、蒸发区和过热区之间的界限是变动的。

因此,为了维持锅炉汽水行程中各点的温度、湿度及汽水各区段的位置在规定的范围内,要求控制系统严格地保持燃烧速率与给水之间(燃水比)的平衡关系、燃烧速率与风量之间(燃风比)的平衡关系。

这种平衡关系不仅是稳态下的平衡,而且应保持动态下的平衡。

(2)超超临界直流锅炉由于没有储能作用的汽包环节,汽水容积小,所用金属少,锅炉蓄能小且呈分布特性。

一方面,由于蓄能小,负荷调节的灵敏性好,可以实现机组的快速启停和负荷调节;另一方面,由于蓄能小,在外界负荷变动时汽压反映很敏感,因此,机组变负荷性能较差,保持汽压困难。

(3)由于循环工质总质量下降,循环速度上升,工艺特性加快,这就要求控制系统的实时性更强,控制周期更短,控制的快速性更好。

从汽机一锅炉协调控制的角度分析,要求协调控制更及时、准确。

(4)在超超临界直流锅炉中,不同工况下各区段工质的比热、比容、热焓与其温度、压力的关系是非线性的,工质传热特性、流量特性是非线性的。

(5)在直流炉工艺结构中,采用直吹式制粉系统,从给煤、制粉、送粉到燃烧环节,具有大的纯迟延和大的滞后特性,因此燃烧系统成为机组的又一个控制难点。

(6)在直流炉工艺结构中,从给水泵到汽轮机,汽水直接关联,因此锅炉各参数之间以及汽轮机与锅炉之间具有较强的耦合特性,整个被控对象是一个多输入、多输出的多变量系统。

2.2 超超临界燃煤火力发电机组控制系统的特点对超临界直流炉直吹式机组,控制系统应能最大限度利用蓄能、快速响应发电负荷控制、发电负荷控制与锅炉控制的解耦以及锅炉与汽机的协调,以满足电网要求机组既能带基本负荷,又能调峰运行的需要。

因此,在进行控制系统配置和构造协调控制策略时,必须考虑控制作用的快速性、稳定性、准确性,控制系统要有变负荷、变工况的自适应能力。

玉环电厂1O00MW机组协调控制系统(MCS)是按照三菱提供设计进行逻辑组态,三菱控制方案有以下几个特点:(1)锅炉侧控制对象分机炉协调(CC)、锅炉跟踪(BF)、锅炉输入(BI)和锅炉手动(BH)四种机炉协调方式。

其中BI和BH包含汽机跟随方式。

各种运行方式自动根据给水、燃料、风量、炉膛负压、水燃比、锅炉输入控制、汽机控制等的状态自行判定,无需运行人员手动切换。

(2)锅炉控制采用以给水为基本量的控制方案。

湿态方式时,燃料量控制主蒸汽压力;干态方式时,给水控制主蒸汽压力。

同时考虑燃料量交叉限制及防止省煤器ECO出口汽化。

燃料量控制以锅炉输入指令为基础,同时考虑燃水比校正、给水量交叉限制、风量比交叉限制以及防止锅炉受热面超温。

(3)锅炉汽水分离器疏水箱水位在湿态时主要由锅炉循环泵再循环流量控制,同时考虑机组在非冷态方式启动时第1支油枪点火防止疏水箱的虚假水位。

考虑机组用汽动给水泵启动的应对策略。

(4)二次风控制策略:综合考虑机组负荷、炉膛与风箱差压、燃油压力、运行磨煤机组合及相应的给煤机出力,并以锅炉输入率为前馈指令,以求达到锅炉的最佳燃烧。

(5)控制系统(包括过热、再热汽温控制系统)考虑全面的前馈和变参数控制,使控制系统在机组的不同负荷段都能达到较好的控制效果。

(6)过热汽温调温方式为燃水比加三级喷水,再热汽温调温方式为烟气挡板、燃烧器摆动以及事故紧急喷水。

(7)一次调频功能考虑主蒸汽压力的修正,提供频差的高/低和速率限制,防止锅炉输入控制需求指令的波动,以维持锅炉在安全的范围内运行。

(8)当发生锅炉辅机故障快速减负荷(RB)时,控制方式将自动切换到锅炉输入控制(BI)方式,同时BI目标自动设定到预先设定的RB目标负荷,以达到快速稳定负荷的目的。

三、超超临界燃煤火力发电机组燃水比控制直流锅炉在控制上与汽包炉的区别很大,尤其是超超临界变压运行的直流炉,其燃烧与给水的自动控制更为复杂。

理论上,如果锅炉效率、燃料发热量、给水热焓均保持不变,则过热蒸汽温度只决定于燃料量与给水量的比值,如果该比值保持一定,则出口过热蒸汽和给水的热焓保持不变。

但在实际运行过程中,受煤质变化、负荷变化、配风变化、给水温度变化等各种因素影响,要精确控制燃水比很困难。

如果燃水比失调,将严重影响机组的安全运行,过热汽温的波动会导致减温水喷水量的大范围变化,这不但影响机组的效率而且可能造成设备的损坏,影响整个系统的稳定。

因此,在控制策略上必须保证燃水比作为维持过热蒸汽温度的主要调节手段,把减温水作为辅助的细调手段。

考虑到给水到锅炉出口这一流程的惯性较大,为保证燃水比调节的迅速并排除喷水调节的干扰,一般情况下,取微过热汽温或微过热蒸汽焓值来反应燃水比状况。

玉环电厂10OOMW机组过热汽温控制采用燃水比作为粗调,以一、二、三级喷水减温作为细调。

使用汽水分离器入口温度信号作为中间点温度进行控制。

下面,对燃水比控制做详细分析。

3.1 微过热汽温信号的采用超超临界直流锅炉正常运行时,水冷壁出口即汽水分离器入口的蒸汽温度处于微过热状态,该点是反映燃料和水关系变化最灵敏的地方,通常将该点称之为中间点温度,该点温度还需根据锅炉热负荷、喷水量进行修正。

锅炉运行中将中间点温度控制在一定范围内,就可以认为锅炉汽水系统中的相变点界面被基本固定住,从而达到了燃料和水保持一定比值关系,也才能保证过热汽温在可控制范围内。

根据经验数据,中间点温度每变化1℃,低负荷时对过热汽温的影响达10℃,高负荷时对过热汽温的影响为5℃,因此超超临界机组直流锅炉调节的关键是调整燃水比,以保证中间点温度的变化范围。

玉环电厂10OOMW机组的锅炉有2只立式汽水分离器,每只汽水分离器入口安装4个温度测点,分2组,每组测点可选,最后取均值作为A或B汽水分离器的入口温度,并用A和B汽水分离器入口温度的平均值作为中间点温度。

该温度信号与汽水分离器压力下的饱和温度的差值即为汽水分离器入口蒸汽的过热率。

3.2 微过热蒸汽过热率设定值形成锅炉输入指令(BID)信号并行送给给水控制系统和燃料控制系统,即锅炉指令直接送给水主控,而锅炉指令经过燃水比修正后送燃料主控。

在协调方式时,微过热蒸汽过热率设定跟随负荷需求指令(MWD),在除协调外的其他方式则跟随锅炉输入指令(BID),生成的微过热蒸汽过热率经过一个一阶惯性环节处理,这是考虑锅炉时间常数有关的滞后功能。

3.3 燃水比控制回路燃水比控制回路通过控制进入炉膛的燃料量来调节锅炉水冷壁出口温度,与机组负荷相适应,控制框图如图1所示。

系统有2种控制方式:(1)当锅炉处于湿态运行方式时,燃水比控制回路通过切换器切换到主蒸汽压力控制,即主蒸汽压力由燃料量控制(同汽包炉)。

这是因为锅炉处于湿态方式运行时,湿蒸汽是在汽水分离器分里离的,饱和蒸汽通过过热器是为了保护过热器和再热器,这种运行方式类似于"汽包炉"。

主汽压是由燃料量的多少来决定的,燃料量的增/减会立即影响蒸汽量和主汽压。

给水流量的增/减对蒸汽量的产生和主汽压没有影响,仅影响汽水分离器疏水箱水位,水位由炉水再循环、疏水调节阀控制。

主蒸汽温度仅由过热器喷水流量控制。

因此,在这种工况下,调整燃水比来控制主蒸汽压力。

(2)当锅炉处于干态运行方式时,燃水比指令控制汽水分离器入口蒸汽的过热度。

这是因为此时汽水分离器入口处的介质完全处于干态,介质以完全干态的方式进入过热器。

这种运行方式就是"直流炉"方式,主汽压由给水量决定。

锅炉干态运行时,过热蒸汽温度也受喷水流量控制,但这种控制是有限的。

基本解决方案是通过燃水比来控制汽水分离器入口工质的微过热度,从而使主蒸汽温度控制始终处于最佳位置,以快速响应温度扰动。

为了保护锅炉,必须把微过热蒸汽过热率控制在规定的设定点上。

即通过燃水比回路控制分离器入口的过热率,使之与对应负荷下的设定过热率相一致。

在控制结构上,比例控制和积分控制分开,有利于系统的调试和参数整定,采用变增益变参数控制以提高控制系统适应各种工况的能力。

另外,为了协助主蒸汽温度的控制,把每一受热面(后烟道后墙水冷壁入口及一、二、三和末级过热出口)的温度偏差加起来的比例控制作为前馈信号。

并将上游温度偏差(即分离器出口蒸汽温度、一级过热器出口温度)加在主蒸汽温度控制回路上作为前馈指令。

当燃料切为手动控制时,燃水比跟踪燃料偏差。

当一级过热器出口蒸汽温度超过基于分离器压力的设定值时,将以燃水比低限为目标值强降燃水比,速率为0.75t/min;当后烟道后墙水冷壁过热率高时将以实际燃水比-3t为目标值强降燃水比,速率为0.75t/min;当水冷壁金属温度高或后烟道后墙水冷壁过热率高高时,将以实际燃水比-3t为目标值强降燃水比,速率为lOt/min。

这就是超驰"燃水比"控制。

3.4 主燃料控制回路上述生成的燃水比指令经过根据锅炉输入指令(BID)计算的高、低燃水比限制,将燃水比指令加在总燃料量需求指令上。

总燃料流量需求指令是基于不同的启动方式所提供的锅炉输入需求产生的。

主燃料控制原理见图2。

主燃料控制还考虑以下几个因素:(1)根据正常运行、不同启动方式计算出基本的燃料需求指令。

(2)为了改进锅炉在负荷改变期间的响应性,燃料需求指令加进锅炉输入比率指令(BIR-FF)作为前馈信号。

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