超临界机组给水和汽温控制
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略摘要:针对660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制,分析影响锅炉蒸汽温度的主要因素,采取过热汽温和再热汽温调整控制的策略,为机组安全稳定运行提供技术支持。
关键词:660MW;超超临界直流锅炉;汽温控制;策略;宁德发电公司1、2号机组为660 MW超超临界发电机组,配置DG2060/26.15-II1型超超临界直流锅炉,蒸汽参数为26.03 MPa,605/603℃。
过热汽温的调整主要由水煤比控制中间点温度,并设置两级喷水减温器调节各段及出口蒸汽温度,再热蒸汽温度主要由尾部烟气挡板调节,在高再入口管道装设有事故喷水减温器。
1 660MW超超临界直流锅炉超超临界机组是在常规超临界机组的基础上发展起来的新一代高参数、大容量发电机组,与常规超临界机组相比,超超临界机组的热效率比超临界机组的高4% 左右。
但由于超超临界机组运行参数高,锅炉为直流炉,需适应大范围深度调峰的要求,因此,这给超超临界机组汽温控制提出更高要求。
2汽温调节的重要性维持锅炉蒸汽温度稳定对机组安全稳定运行至关重要,汽温过高或过低,都将严重影响机组安全稳定运行。
蒸汽温度过高,将使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快,影响使用寿命,严重超温将会导致金属管道过热爆管。
当蒸汽温度过高超过允许值时,使汽轮机的部件的机械强度降低,导致设备损坏或使用寿命缩短。
蒸汽温度过低,将会降低机组热效率。
汽温过低,使汽轮机末级叶片湿度增加。
蒸汽温度大幅度快速下降会造成汽轮机金属部件过大的热应力、热变形,甚至会发生动静部件摩擦,严重时会发生水冲击,威胁汽轮机安全稳定运行。
因此,机组在运行中,在各种内、外扰动因素影响下,如何通过运行分析进行调整,用最合理的控制措施保持汽温稳定,是汽温调节的首要任务。
3锅炉蒸汽温度的影响因素3.1水煤比的影响:超超临界锅炉中给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。
660MW超超临界机组过热汽温控制策略分析
古 郁
( 中电 国际芜湖发 电厂 , 安徽 芜湖 2 10 4 0 9)
摘
要 :为 解决过 热汽 温的大 延迟 , 对 中电芜湖 发 电厂五期 T程 6 0MW 超超 l 机组 汽温被 控对象 的特 性 , 针 6 临界 设计 了新 型 的过 热汽
温控 制系统 。陔系 统分 别采用 控制给水 中间点焓值 的方 法实现 过热 汽温 的粗调 , 并采 用前馈 和 单 回路控 制 实现 过 热汽 温 的细调 。在 大负荷 范 围和高 负荷变化 速率 的T况 下 , 过对控 制系 统的整 定和优 化 , 服 了过热 汽温大 延迟 和 大惯 性 的缺 点 , 节 品质 优 良。该 通 克 调 控制 策略为 同类超 超临 界机组 过热 汽温控 制系统设 计提 供 了参 考 。 关键 词 :过热 汽温 超超 临界机 组 中间点焓 值
hih l a h n i g r t g o d c a g n ae,t o g u i g a d o i zn h o t ls se ,t a g i a n a g n ri ft e p o e sa e o e c me,a d hr u h t n n n pt mii g t e c n r y t m he l r e tme l g a d l r e i e t o r c s r v r o o a h n
在 亚 临 界 至超 ( ) 超 临界 压 力 转 变 过 程 中 , 界 压 临
e c l n e u ain q aiy i ban d T e tae y ofr o d rfr n e t smi rs peh ae ta tmp rtr c nrls se n uta x el trg lt u l so tie . h srtg f sg o eee c o i l u r e td se m e eau e o to ytms i l e o t e a r
浅析660MW超临界机组过热汽温控制
浅析660MW超临界机组过热汽温控制随着科技的发展,人们对超临界机组提出了更高的要求,从而使得超临界机组的容量不断变大,660MW超临界机组是目前我国电力系统中最常见的一种。
其在实际运行过程中经常会面临着机组过热现象,因此,文章就对怎样更好的控制其过热汽温问题进行了深入研究。
标签:660MW;超临界机组;直流炉随着科技的发展,常规的超临界机组已经不能满足人们日益增长的需求,促使着人们不断对其进行创新和改革,超临界机组应运而生,无论是起参数还是容量都得到了很大提升,主蒸汽压力和温度分别达到了20MPa以上、550℃以上,相比较于常规的超临界机组来说,其热效率得到了显著提升,大大满足了人们实际生产的需求。
然而超临界机组也存在着一些问题,尤其是其在实际运行过程中具有很高的参数,而且又是直流炉的锅炉,所以其调峰范围非常大,这就要求超临界机组汽温必须具有更强的控制力。
下面我们就对控制660MW超临界机组过热汽温进行详细的探讨和分析。
1 超临界机组的主要控制特点相比较于常规超临界机组来说,超临界机组有着更为明显的特征。
下面我们就超临界机组的主要控制特点进行详细的分析:(1)常规超临界机组中设有汽包环节,从而能够间断性的给水进行加热,但是超临界直接炉没有设置该环节,其一次性不间断的完成加热、蒸发以及水受热变成水蒸气的过程,在以上三个阶段中没有特别明显的分界线来区分。
另外处于亚临界或超临界状态下运行的锅炉,在遇到不同运行工况时,蒸发点也会适当的发生移动,移动范围是在一个或几个加热区内進行,所以超临界机组的一个主要特征是给水、燃烧以及汽温这三个系统之间具有紧密的联系,而且减温水、风燃比和燃水比具有较高的调节品质,同时还能够以整体的形式进行相应的控制。
(2)直流炉机组的水泵、汽机、汽水这三者之间是紧密联系的,因此,超临界机组的一个重要特征就是耦合特性非常强,这也是其得到广泛应用的重要前提。
(3)超临界机组中,不同区段中的比容、比热都具有很强的波动性,同时工质也没用非常规律的流动和传热。
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。
国产超超临界二次再热机组汽温控制应用分析
国产超超临界二次再热机组汽温控制应用分析摘要:自国家“十二五”规划以来,中国能源发展的节能和环保政策日益严格,燃煤发电机组不断进行技术改造和创新发展。
近几年国内已开始应用二次再热技术,但运行项目较少、时间较短,仍处于摸索和总结阶段。
针对国内已投产的国产超超临界二次再热机组的汽温控制特点、策略以及投运效果进行了分析总结。
通过分析总结,能够对后续国产超超临界二次再热机组汽温调节的控制策略设计及优化应用具有一定的实际借鉴意义。
关键词:国产超超临界机组;二次再热;汽温控制;调节方式0.引言从20世纪50年代开始,美国、西欧、日本等国家和地区建造了一批二次再热发电机组,美国是世界上最早发展二次再热机组的国家之一,1957年美国的Philo NO.6号机组是世界上第一台超超临界机组,机组容量为125MW,蒸汽参数为31MPa/621℃/565℃/538℃,并采用了中间二次再热技术[1]。
随后从20世纪70年代开始,西德、丹麦、日本相继建成并投产一批二次再热机组。
采用二次再热技术的机组在国外已经投运几十年,是一个成熟技术,但由于二次再热机组系统结构复杂、投资造价等原因,1998年以后国外没有新投运的二次再热机组。
面对日益严格的国际节能减排形势,从进入21世纪第二个10年以来,国内外发电企业和主机制造企业不约而同地重新开展了二次再热机组的研发。
“欧盟、美国和日本的‘700摄氏度超超临界机组’计划的主机方案,无一例外地将二次再热机组作为主要技术路线。
据研究证明,在超超临界范围内,主汽温每升高10℃,机组热效率可升高0.25%~0.3%,再热汽温每升高10℃,机组热效率可升高0.3%左右[2]。
当温度达到650~720℃,压力超过30MPa时,二次再热机组可获得与IGCC(整体煤气化联合循环)发电技术相当的经济性[3]。
在相同蒸汽压力、温度参数时,二次再热机组比一次再热机组热效率提高2%~3%,对应CO2减排可达到约3.6%[4],因此二次再热机组的节能和减排效益十分显著,是一种可行的节能降耗、清洁环保的火力发电技术。
超临界机组启动初期汽温控制探讨
有多大的提升, 但对流换热会因为煤量增大而明显加强, 容易
引起 主汽 温超 温。 .
四、 防止 主汽温 度偏 高的主 要措施
1 .修 改启 动 参数 。通 过运 行 调试 及 结合 机组 的特性 , 对启动参数及启动 曲线做了相应修改 , 结果证实主汽温得
温水太少 , 降温效果差, 对锅炉的升温升压及汽机并网造成很 到很好的控制。修改前机机组冷态 冲转参数:主蒸汽压力 大 影 响, 同时对 锅炉 四管也 构成 很 大威 胁 , 易造 成 四管 爆 极 8 3 P , 汽温度 40 再热蒸 汽压 力 1 M a再热蒸 汽 . M a 主蒸 7 1℃; . P, 2 裂, 影响了锅炉的安全 经济运行。 温度 30 5 ℃。修改后组冷态冲转参数: 主蒸汽压力 8 3 P , .M a 7 主 蒸 汽 温 度 30C 再 热 蒸 汽 压 力 1 M a再 热 蒸 汽 温 度 8 ; o . P, 1 三 、 因分 析 原
( j 广/ ̄海湾发电有限公司, - , 广东 汕尾 560 ) 16 0
摘 要 : 临界机组在 启动初 期 面临主 汽温容 易偏 高的 问题 . 减温水 与主汽温 压差过 大及 减 温水量不足 导致主 汽温 超 其
很难控制, 尤其屏式过热器与高温过热器容易超温, 需要通过修改启动参数, 确定合理启动流量及炉膛通风量等各种
手段 来达到控制汽温 的 目的。
关键 词 : 临界 ; 超 启动初期 ; 汽温 ; 温 ; 制 主 超 控 中图分类 号 :K 2 T 23 文献 标识码 : A
一
文章编 号 :0 9 2 7 ( 0 0) 0 0 8 - 2 10 — 3 温现 象 超
红 电 1 机 组 在 20 年 l 月 试 运 行 过 程 中, 炉 启 号 07 1 锅 动初 期主 汽温 多次 出现 超 温现 象 , 尤其 是 在并 网期 间 , 主汽 压 9 P 左 右 , 式 过 热 器 和 高 温 过 热 器 温 度 都 曾达 到 过 Ma 屏 55 此 时 , 图通过增加 减温水量来 控制温 度 , 由于减 7 ℃, 曾试 但
I000MW超超临界机组过热汽温控制策略
( 州电力试验研 究院, 贵 贵州 贵阳 5 00 ) 5 0 2
摘
要 : 广 州 台山 1 0 以 0 MW 超 超 临界 机 组 为例 , 析 了超 超 I 机 组 过 热 汽 温控 制 的动 态特 性 , 述 了过 热 汽 温 分 临界 论
控制 中的燃 水比和减 温水控制 策略 , 并根 据 实例进行 了详细的分析和研究 。
负荷发生变化时 , 炉给水 温度 随负荷 的增 加 而 锅
升高 , 因此 h 也随之升高 ; 机组定压运行时 , 主蒸汽温 度 和压力为定值 , h 为一定值 , 和 。 即 Q 可视为常
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ^
其热效 率 比常规超 临界 机组 的热 效率 高 3 %左 右 , 比 亚 临界机 组 的热效 率 高 6 %左 右 。 因此 超超 临界 机
21 年 1 01 2月 第 1 4卷 第 1 2期
2 1 ,Vo ,1 0 1 l 4,No 1 .2
贵州 电力技术
GUI ZHOU ELECTRI OW ER CP TECHNOLOGY
发 电研 究
P we e ea in o rG n rt o
I0 MW 超 超 临界 机 组 过 热 汽 温控 制 策 略 0 O
压、 四缸 四排汽 。汽轮机采用定一 滑一 定运行方式 , 机
Il V
w V , V
即燃 水 比不变 日 ,g 持 不 变 。 因此 , 要 保 持 寸 hr 保 只
组能满 足各种运行方式并具有调峰能力 。
针对 该 超 超 临界 机 组 的控 制 特 点 和要 求 , 重 着
适 当 的燃 水 比, 任何 定负 荷和工 况下 , 流锅炉 都 在 直
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析伴随国内经济水平的快速提升,电力生产已然是重中之重的一个环节。
早期生产因为技术条件不足,普遍选用参数较低、能耗较大且污染严重的燃煤系统。
经过不断发展,当前国内逐步利用效率更高且污染较轻的系统取代传统燃煤机组。
随着电力领域的持续前行,超临界直流锅炉也出现在实际生产之中,不同种类的锅炉设备所适用的场合有所差异,同时内部给水控制架构也不尽相同,所以在实际应用过程中始终存在不足之处。
本文就针对目前超临界直流锅炉的发展进行研究,对内部控制系统存在的问题提出对应的优化方案。
[关键词]超临界;直流锅炉;给水控制系统;汽温调节Nie Xin-yang[Abstract]With the rapid improvement of domestic economic level,electric power production has become one of the most important links. Due to the lack of technical conditions in early production,coal-fired systems with low parameters,large energy consumption and serious pollution were generally selected. After continuous development,the current domestic use of higher efficiency and less pollution system to replace the traditional coal-fired units. With the continuous development of the electric power field,supercritical once through boiler also appears in the actual production. Different types of boiler equipment are suitable for different occasions,and the internal water supply controlstructure is also different,so there are always deficiencies in the actual application process. In this paper,the development of supercritical once through boiler is studied,and the corresponding optimization scheme is proposed for the problems existing in the internal control system.[Keywords]supercritical; once through boiler; feed water control system; steam temperature regulation超臨界直流锅炉相较于原有的燃煤系统来说,不管是容量、效率还是环保等方面都有着质的飞跃。
超临界机组水质控制技术
超临界、超超临界机组运行中存在的问题
三. 过热器等管段的氧化皮生长速率快并容易剥 落。 四. 凝结水精处理运行周期短,酸碱用量大,树脂磨
损量大。
4 超临界、超超临界机组水汽品质的控制
4.1 应从化学角度考虑选材问题
为防止凝汽器泄漏造成热力系统污染,凝汽器 管要使用耐蚀管材,海水冷却的机组必须用钛 管。
3 超临界、超超临界机组运行中存在的 问题
3.2 在全挥发处理水工况下超临界机组的锅炉化 学清洗周期短
从热力系统在无氧条件下氧化膜的特点可看 出,在给水采用加氨和联氨的挥发处理水工况 下,除高温段外,中低温段的氧化膜不够致密, 即使水质接近理论纯度,给水系统氧化膜释放 出微量铁离子仍会在下游热力设备发生氧化铁 的污堵和沉积,而且氧化铁的沉积速度较快, 国内外运行的超临界机组经验表明,锅炉平均 化学酸洗周期约为2-3年。
02 超临界、超超临界机组 水质要 求和热力系 统氧化膜特点
1
超临界、超超临界机 组水质要 求和热 力系统氧化膜特点
2
随着温度的升高,氧化 膜生成的反应控制过程 逐渐由电化学反应转向 由化学反应为主。
2 超临界、超超临界机组的水质标准
尽量纯化水质,减少水中盐类杂质,降 低给水中的含铁量,控制腐蚀产物的沉积量,是超、 超超临界机组水处理和水质控制的主要目标。
4 超临界、超超临界机组水汽品质的控制
(1)对于炉前系统腐蚀产物控制 国内许多亚临界和超临界机组都有所谓的“两高现象”,
即存在汽水品质合格率高,但省煤器和水冷壁管的结垢速 率也很高的现象。研究已确定其主要原因与给水采用加氨 和联氨的还原性处理工况有关。在还原性条件下,尽管在 给水中通过提高pH值可以减少四氧化三铁的溶解度,但在 热力系统的低温段,二价铁的溶出率仍然较高,特别是在 给水系统湍流部位存在流动加速腐蚀现象,腐蚀产物会随 水流迁移到高温段沉积,造成省煤器节流阀严重污堵、省 煤器管和水冷壁管结垢速率高等问题。
660MW超临界机组过热蒸汽温度的控制系统及运行调整
660MW超临界机组过热蒸汽温度的控制系统及运行调整摘要:大型火电站当中,一项较重要的运行调整就是过热蒸汽温度控制和调整。
过热蒸汽温度控制系统,对于火电机组热效率的提升具有重要意义,能够保障机组发电过程中所产生的热量得到应有的利用,使发电效率大大提升。
因此在本文当中就将对某火力发电企业机组过热蒸汽温度控制系统设计工作进行分析,将设计工作当中对过热蒸汽温度控制系统大延迟、大惯性以及时变性和非线性内在机理问题,进行攻克的过程进行研究,同时对过热蒸汽温度的运行调整提出相关建议。
关键词:660MW;超临界机组;过热蒸汽温度;控制:调整1.前言浙能乐清一期2*660MW超临界机组,锅炉为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、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
DCS系统用的是北京ABB贝利控制系统有限公司的Industrial IT Symphony 系统。
在本文当中,将主要对机组当中的过热蒸汽温度控制系统进行研究,过热蒸汽温度控制系统主要存在大延迟,大惯性以及时变性和非线性内在机理问题,并提出相应的运行调整分析。
2.过热蒸汽温度控制系统解析2.1工艺流程分析过热器喷水减温系统工艺流程:炉膛上部布置有前屏过热器和后屏过热器,水平烟道依次布置高温再热器和高温过热器,共有二级喷水减温器,将每一级减温器都进行左右两侧均匀布置。
在第一级减温器当中,主要是将减温器布置在后屏过热器的入口处,该级减温器的喷口量达到了总设计喷水量的2/3,对第一级减温器进行控制的是两个喷嘴和调节阀门。
在第二级减温器当中,主要是将其设置在末级过热器的入口处,该级减热器喷水量达到了总设计排水量的1/3。
图一过热减温水DCS画面2.2过热汽温控制系统2.2.1减温控制系统在第一级减温控制系统(以此为例)当中,进行温度调节时的被调量是前屏过热器出口处的气温,同时该控制系统还能够保护屏式过热器的管壁不会出现温度过高的现象,并与末级过热汽温控制系统进行配合协同工作,保证整体控制系统温度得以调节。
试论超临界机组给水的控制
试论超临界机组给水的控制本文笔者阐述了超临界机组的结构特点,提出了超临界直流炉给水系统的组成及启停、运行要求,探讨了超临界机组给水的控制,具有重要的现实意义。
标签:超临界机组;给水;直流锅炉引言:随着电力需求的增长,以及能源和环保的要求,我国的火电建设开始向大容量、高参数的大型机组靠拢。
但是,火电机组越大,其设备结构就越复杂,自动化程度也要求越高。
下面笔者探讨了超临界机组给水的控制。
1.超临界机组的结构特点1.1锅炉启动系统锅炉的启动系统,简单的说就是设置了启动分离器。
直流锅炉在启动时,一开始点火就必须不断的向锅炉上水,建立足够的工质流速和压力,以保证给水连续地强迫流经所有的受热面,使其得到充分的冷却。
由此可见,直流锅炉的启动过程就是工质的升温升压过程。
又由于超临界锅炉没有固定的汽水分离点,在锅炉启动过程中和低负荷运行时,由于给水量有可能小于炉膛保护及维持流动所需的最小流量,因此必须在炉膛内维持一定的工质流量以保护水冷壁不致过热超温。
锅炉启动系统是超临界机组的关键技术之一,其与汽机旁路系统是保证机组安全,经济启停,低负荷运行及妥善进行事故处理的重要手段。
(1)配合锅炉给水系统进行水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗,并将冲洗水通过扩容器和冷凝水箱排入冷却水总管或冷凝器;(2)满足锅炉冷态、温态、热态和极热态启动的需要,直到锅炉达到特定的最低直流负荷,由再循环模式转到直流模式运行时为止;(3)只要工质合格,启动系统可以完全回收工质及其所含的热量;(4)锅炉转入直流运行时,启动系统处于热备用状态,一且锅炉度过启动期间的汽水膨胀期,即开始进行炉水再循环。
(5)启动分离器系统也能起到在水冷壁出口集箱与过热器间的温度补偿作用,均匀分配进入过热器的蒸汽流量。
启动分离器系统可以分为内置式分离器启动系统和外置式分离器启动系统。
在锅炉启停及低负荷运行期间,启动分离器處于湿态运行,分离器如同汽包一样,起汽水分离作用;而在锅炉正常运行期间,启动分离器处于干态运行,从水冷壁出来的微过热蒸汽经过分离器,进入过热器,此时分离器仅起一个连接通道作用。
不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化
百万等级超(超)临界机组运行及控制技术研讨会不同类型超(超)临界机组协调控制与温控策略分析与优化浙江省电力试验研究院尹峰副所长提要•一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析•二、不同类型超(超)临界机组温控传递特性与策略分析一、不同类型超(超)临界机组协调控制特性与策略分析1前言@采用直流锅炉的超临界、超超临界机组区别于传统亚临界汽包炉,其工艺流程与对象特性发生了较大变化,因此必须采用不同的运行方式与协调控制策略。
@针对不同类型的锅炉以及制造厂不同的控制要求,在设计与调试过程中,采取的控制策略也将各不相同,且各有其优缺点。
2 超临界机组对象与控制模型分析@机组蓄热特性分析机组的蓄热特性直接影响机组响应AGC 负荷指令的随动性能,正确分析与利用锅炉蓄热对机组协调控制系统的策略选择与参数配置具有重要意义。
@直流系统对蓄热特性的影响¾机组可用蓄热的主要来源:金属吸热部件与汽水工质在温度变化时的热惯性;¾处于蒸发区的饱和水的比热最大,蓄热能力最强;¾在相同的汽压条件下,直流锅炉蓄热能力仅为汽包炉的1/4~1/3。
¾汽压较高工况下单位质量工质汽化过程吸热多,汽温下降快,平衡时间短,锅炉蓄热所产生的蒸汽量少,过程汽压下降快;¾因此,滑压运行机组在高负荷段负荷对调门响应相对较弱,而汽压对调门响应则相对敏感,易产生偏离。
¾超(超)临界机组,随着汽压升高,蒸发段变短,蓄热能力快速下降;¾过临界后蒸发段消失,热水直接转化为蒸汽,汽压的下降将不能直接导致相变发生;¾仅由于给水推动原相变区物理位置后移,吸热升温后转化为少量蒸汽;¾因此,在超(超)临界区域,机组的蓄热利用能力迅速减弱,负荷与汽压的调门响应特性发生了更为显著的变化。
@协调系统结构模型分析三输入三输出系统调节系统的时域指令模型:¾汽机指令μ= f1(ULD)+PI(k1ΔN E -k2ΔP T )T¾燃料指令M = f2(ULD)+f3[PID(k3ΔNE+k4ΔP T )]+λPI(Δθ)¾给水指令W = f4(ULD)+f5[PID(k3ΔN E+k4ΔP T )]+λ’PI(ΔH)3 直流机组协调控制特性@相比汽包锅炉,汽机跟随为基础的协调系统更适应于直流锅炉的蓄热与汽水流动特性;@传统的锅炉跟随为基础的协调系统也同样适用于直流锅炉。
超临界机组给水和汽温控制
超临界机组给水和汽温控制摘要:600MW超临界直流锅炉采用带有循环泵的启动系统,其主要特点是采用给水泵与循环泵并联运行的方式,提高了水冷壁在低负荷下运行的可靠性和经济性以及机组对负荷变化的跟踪性能.可以对超临界直流锅炉启动过程中的循环流量调节,给水泵流量调节,储水箱水位调节,水冷壁由控制循环转为直流运行工况等复杂过程灵活控制.关键词:汽温;给水;调整;控制;水位1.超临界机组的给水控制系统直流锅炉是多变量系统,直流锅炉的控制任务与汽包锅炉有很大差别,对于直流锅炉不能象汽包炉那样,将燃料、给水、汽温简单地分为3个控制系统,而是将给水量与燃料量的控制与一次汽温控制紧密地联系在一起,这是直流锅炉控制最突出的特点。
2.汽水分离器水位控制我厂超临界机组采用内置式汽水分离器,锅炉启动点火前进行冷态冲洗,进入分离器的流量保持最低运行负荷50%MCR下的900t/h,冲洗排放经储水箱溢流阀排到疏水扩容器,然后排至锅炉排水管。
冷态冲洗合格后回收至凝汽器锅炉允许点火。
用炉水循环泵出口调门来控制省煤器入口保持30%BMCR流量,将锅炉上水旁路调门关回保持3-5%BMCR流量。
点火后随燃料量投入的增加,进入分离器的工质压力、温度和干度不断提高,汽水在分离器内实现分离。
蒸汽进入过热器系统,饱和水通过汽水分离器排入疏水扩容器实现工质回收。
随着压力上升,水冷壁汽水开始膨胀,分离器储水箱液位逐渐升高,这时可通过分离器储水箱小溢流阀排放控制水位,随着汽水膨胀的结束,分离器储水箱水位开始下降,分离器的正常水位由上水旁路调门、炉水循环泵出口调门和锅炉储水箱小溢流阀来控制,此时分离器为湿态运行,给水控制方式为分离器水位与最小给水流量控制。
当水冷壁出口(进入分离器)工质的干度提高到干饱和蒸汽后,汽水分离器已无疏水,转变成蒸汽联箱,锅炉切换到30%MCR下的干态运行(纯直流运行)。
锅炉在30%BMCR(本生负荷)以下为再循环运行方式。
随着负荷的提高,增加给水流量与负荷相适应,循环流量相应减少。
350MW超临界机组汽温调节控制技术的探讨
350MW超临界机组汽温调节控制技术的探讨作者:邢增钒来源:《城市建设理论研究》2012年第36期摘要:本文主要结合笔者多年的工作经验,主要对350MW超临界机组汽温调节控制技术进行了探讨分析,可供大家参考。
关键词:超临界锅炉;蒸汽温度;温度控制中图分类号:P184.5+3 文献标识码:A 文章编号:超临界锅炉汽温控制系统与亚临界机组也有较大的区别,通常的控制方案为通过调节给水流量稳定中间点温度,当中间点温度控制在预期的范围中之内时,后面的蒸汽流程就与亚临界机组没有本质区别了。
因此海南东方电厂1100t/h超临界锅炉的过热汽温调节方法是采用煤水比进行粗调,二级喷水减温进行细调。
1过热汽温的粗调(即煤水比的调节)对于直流锅炉,控制主蒸汽温度的关键在于控制锅炉的煤水比,而煤水比合适与否则需要通过中间点温度来鉴定。
在直流锅炉运行中,为了维持锅炉过热蒸汽温度的稳定,通常在过热区段中取一温度测点,将它固定在相应的数值上,这就是通常所谓的中间点温度。
实际上把中间点至过热器出口之间的过热区段固定,相当于汽包炉固定过热区段情况类似。
在过热汽温调节中,中间点温度实际是与锅炉负荷有关,中间点温度与锅炉负荷存在一定的函数关系,那么锅炉的煤水比B/G按中间点温度来调整,中间点至过热器出口区段的过热汽温变化主要依靠喷水减温调节。
对于直流锅炉,其喷水减温只是一个暂时措施,要保持稳定汽温的关键是要保持固定的煤水比。
其原因是:从图1可以看出直流炉G=D,如果过热区段有喷水量d,那么直流炉进口水量为(G-d)。
如果燃料量B增加、热负荷增加,而给水量G未变,这样过热汽温就要升高,喷水量d必然增加,使进口水量(G-d)的数值就要减少,这样变化又会使过热汽温上升。
因此喷水量变化只是维持过热汽温的暂时稳定(或暂时维持过热汽温为额定值),但最终使其过热汽温稳定,主要还是通过煤水比的调节来实现的。
而中间点的状态一般要求在各种工况为为过热蒸汽。
俄罗斯特罗伊茨克1×660MW超临界机组给水的全程控制策略
中间点温度的给定值由三部分组成:
(1)汽水分离器压力信号经函数发生器后给出分离器温度给定值的基本部分。其中为消除汽水分离器压力信号的高频波动需要设置滤波环节。当机组负荷小于100MW时,函数器的输出为分离器压力对应的饱和温度;当机组负荷大于100MW后,函数器的输出为分离器压力对应的饱和温度,并加上适当的过热度。
关键词:660MW超临界;直流锅炉;给水控制策略
超临界机组给水控制系统是机组协调控制的基础,也是控制汽温的基本手段[1】,并且给水控制对直流锅炉的负荷、压力、温度等机组重要参数都有着较大的影响。本文介绍了在机组运行的整个过程中给水控制系统的控制策略,
俄罗斯特罗伊茨克1×660MW超临界机组采用哈尔滨锅炉厂有限公司生产的直流锅炉,每台机组配置2台50%BMCR(锅炉最大连续出力)汽动给水泵,并配1台35%BMCR的电动给水泵。本文以该660MW超临界机组为例,介绍全程给水控制系统的设计思想和控制策略。给水系统配置如下:2台汽动给水泵和一台电动给水泵及其再循环调门;1台40%BMCR容量的锅炉再循环泵及出口调门、再循环调门和过冷水调门;1个省煤器进口主电动门和1个旁路调门;2个储水箱疏水调门。
俄罗斯特罗伊茨克1×660MW超临界机组给水的全程控制策略
超超临界机组主蒸汽温度协调控制
都 会 引起蒸 发量 、 汽温 和 汽 压 的 同 步变 化 。随着 超 超 临界 机组 蒸汽 压力 的升 高 , 流 锅 炉 中间点 温 度 直
( 离 器 出 口温度 ) 过热 器 出 口汽温 控制 点 的温 度 分 和 变 动惯 性增 加 , 时间 常数 和延迟 时 间相 应 变化 , 燃 在 料 量或 给水 量扰 动 时 , 超超 临界 锅 炉 的蒸 汽 温 度 变
超 超 临 界机 组 主 蒸 汽 温 度协 调控 制
朱 延 海 , 铁 林 , 志 刚 王 郑
( 华 江 苏 国华 陈 家 港发 电 有 限 公 司 , 苏 盐城 神 江 摘 243) 2 6 1
要 : 据 超 超 临 界机 组 主 汽 温 度 控 制 的 特 点 , 绍 了 6 0MW 超 超 临 界 直 流锅 炉 主 汽 温 度 协 调 控 制 方 式 , 过 根 介 6 通
( h n u o u hni a gP we o , TD, nh n ,in s 2 6 1C ia S e h aGuh aC ei gn o r . L a C Yac e gJag u2 4 3 , hn )
Ab ta t Ac o d n o t e c a a t rsis o an s e m e p r t r o to f u ta s p r rtc l u i , i ta sr c : c r i g t h h r c e itc fm i ta tm e a u e c n r lo lr - u e c i a nt man s e m i t mp r t r o to me h d f h 6 0 e e au e c n r l t o o t e 6 M W u ta s p r rt a o c -h o g b i r a b e i to u e . Th lr - u e c ii l n e t r u h o l h s e n n r d c d c e e c o d n t n b t e o to f c a t r r t n p a e u e h a i g c n r l h s b e e i e h o g o d o r i a i e we n c n r l o o l wa e a i a d s r y d s p r e t o to a e n v rf d t r u h l a o o n i d s u b n e t s . I i wo t O b s d f rr f r n e i h e in a d c mm is n n f s i ru i s s e s it r a c e t t s r h t e u e o e e e c n t e d sg n o s i ig o i l n t y tm . o m a Ke r s u t a s p r rtc l n e t r u h b i r t a ;t mp r t r ;c o d n t n;d s u b n e e t o t o y wo d : l - u e c i a ;o c -h o g o l ;s e m r i e e eau e o r iai o it r a c ;t s ;c n r l
完美超超临界机组过热汽温控制
摘要21世纪以来,我国电力工业正迈向以高效、节能、环保的能源利用和环境并重的可持续发展为战略目标的发展阶段,其重要的标志是超超临界机组正在飞速发展。
超超临界发电技术的发展可以创造新的经济增长点,是我国电力工业可持续发展的战略选择。
而主汽温控制又直接关系到机组的安全经济运行,因此本课题开展了超超临界机组主汽温控制系统的特性及其控制策略研究。
在本篇中将以超超临界参数大型机组控制工程为背景,进一步讨论超超临界机组中关于过热汽温的控制。
本篇将讨论大型机组的过热汽温控制策略问题,分析机组过热汽温控制的基本特点,比较不同控制策略的差异,提出过热汽温控制的主要问题,同时通过仿真描述具体的控制策略的实现关键词:超超临界机组,过热汽温,串级PID控制,控制策略ABSTACTSince the 21century,China’s electric Power industry is moving towards an effieient,energysaving environmentrol protection,energy utilization and the environment both sustainable development for the strategic target of development stage,its important mark of ultra superitical unit is growing .The ultra supercritieal power generation technology’s cancreate new economie points, it is the strategic choice of sustainable development of china’s power industry, it is the innovation of economic..And the main steam temperature control is direetly related to the safe and economic operation of enerating units.Therefore,features of the main steam temperature control system and the main temperature control strategy of the ultra supereritieal units is studied in this paper.we will future discuss the overheat temperature control in ultra-supercritical unit will with large ultra-supercritical parameter control works in the background In this paper. In this article we will discuss the large unit overheat temperature control strategy, analysis of basic unit overheat temperature control features and compare the differences of different control strategies then raise superheat temperature control problems, through realization of control strategy simulation describing specificKEY WORDS: ultra supercritical unit, super heated control, cascade PID control,the main temperature control strategy目录摘要 (I)ABSTACT........................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 超超临界机组的发展概况 (1)1.2.1 超超临界机组的发展历程 (1)1.2.2 目前过热汽温控制方法和策略 (3)1.3 本篇主要研究内容及预期目标 (4)第2章超超临界机组概述 (5)2.1 超超临界机组的特点 (5)2.2 发展超超临界机组的必要性 (7)2.3 超超临界机组汽温控制系统难点及控制现状 (8)2.3.1 过热汽温控制难点 (8)2.3.2 超超临界机组汽温控制系统的控制现状 (9)第3章超超临界机组过热汽温系统 (11)3.1 超超临界机组直流炉的概述 (11)3.2蒸汽过热系统的工艺过程 (11)3.3 过热汽温控制系统 (12)第4章超超临界机组控制方法和策略 (16)4.1 串级汽温控制系统构成及其工作原理 (16)4.2 采用导前汽温微分信号的双回路汽温控制系统 (17)4.3 两种汽温自动控制系统的比较 (18)第5章过热汽温串级控制系统的分析与仿真 (19)5.1 串级控制系统的分析与整定 (19)5.1.1 逐步逼近法 (19)5.1.2 两步整定法 (20)5.2 过热汽温控制系统的仿真 (20)第6章结论与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1 研究背景及意义火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。
超超临界机组锅炉汽水流程
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超临界机组给水和汽温控制
发表时间:2017-01-16T16:21:37.027Z 来源:《电力设备》2016年第24期作者:杨德宝
[导读] 加负荷过程中,控制好分离器的过热度,加负荷时可将分离器出口过热度下调,对控制汽温上涨速度有利。
(国电双鸭山发电有限公司黑龙江省双鸭山市 155136)
摘要:600MW超临界直流锅炉采用带有循环泵的启动系统,其主要特点是采用给水泵与循环泵并联运行的方式,提高了水冷壁在低负荷下运行的可靠性和经济性以及机组对负荷变化的跟踪性能.可以对超临界直流锅炉启动过程中的循环流量调节,给水泵流量调节,储水箱水位调节,水冷壁由控制循环转为直流运行工况等复杂过程灵活控制.
关键词:汽温;给水;调整;控制;水位
1.超临界机组的给水控制系统
直流锅炉是多变量系统,直流锅炉的控制任务与汽包锅炉有很大差别,对于直流锅炉不能象汽包炉那样,将燃料、给水、汽温简单地分为3个控制系统,而是将给水量与燃料量的控制与一次汽温控制紧密地联系在一起,这是直流锅炉控制最突出的特点。
2.汽水分离器水位控制
我厂超临界机组采用内置式汽水分离器,锅炉启动点火前进行冷态冲洗,进入分离器的流量保持最低运行负荷50%MCR下的900t/h,冲洗排放经储水箱溢流阀排到疏水扩容器,然后排至锅炉排水管。
冷态冲洗合格后回收至凝汽器锅炉允许点火。
用炉水循环泵出口调门来控制省煤器入口保持30%BMCR流量,将锅炉上水旁路调门关回保持3-5%BMCR流量。
点火后随燃料量投入的增加,进入分离器的工质压力、温度和干度不断提高,汽水在分离器内实现分离。
蒸汽进入过热器系统,饱和水通过汽水分离器排入疏水扩容器实现工质回收。
随着压力上升,水冷壁汽水开始膨胀,分离器储水箱液位逐渐升高,这时可通过分离器储水箱小溢流阀排放控制水位,随着汽水膨胀的结束,分离器储水箱水位开始下降,分离器的正常水位由上水旁路调门、炉水循环泵出口调门和锅炉储水箱小溢流阀来控制,此时分离器为湿态运行,给水控制方式为分离器水位与最小给水流量控制。
当水冷壁出口(进入分离器)工质的干度提高到干饱和蒸汽后,汽水分离器已无疏水,转变成蒸汽联箱,锅炉切换到30%MCR下的干态运行(纯直流运行)。
锅炉在30%BMCR(本生负荷)以下为再循环运行方式。
随着负荷的提高,增加给水流量与负荷相适应,循环流量相应减少。
此后,进入分离器的流量随着负荷上升而增加,蒸汽温度不断提高,直至MCR负荷。
当分离器切换到干态运行后,给水控制的任务由分离器水位控制转变为与燃料量控制配合控制中间点温度及给水流量控制。
3.超临界机组主汽温控制
我厂超临界锅炉的过热汽温调节方法是采用水煤比进行粗调,一、二级喷水减温进行细调。
其中第一级喷水减温器装置在低温过热器与屏式过热器之间,消除屏式过热器中产生的偏差;第二级喷水减温器装置在屏式过热器与高温过热器之间,维持过热器出口汽温在额定值。
3.1影响过热蒸汽温度的主要因素
一是,煤水比增加汽温上涨,反之汽温会降低;二是给水温度;三是过量空气系数;四是火焰中心高度;五是受热面结渣。
3.2过热蒸汽温度的调节
3.2.1过热汽温的粗调(即煤水比的调节)。
对于直流锅炉,控制主蒸汽温度的关键在于控制锅炉的煤水比,而煤水比合适与否则需要通过中间点温度来鉴定。
超临界压力直流锅炉中间点温度一般选择为汽水分离器的出口温度,在过热汽温调节中,中间点温度实际与锅炉负荷有关,二者有一定的函数关系,那么锅炉的煤水比B/G按中间点温度来调整,中间点至过热器出口区段的过热汽温变化主要依靠喷水减温调节。
对于直流锅炉,要保持稳定汽温的关键是要保持固定的煤水比。
根据中间点温度可以控制燃料/给水之间的比例。
中间点温度的偏差信号指示运行人员及时调节煤水比,消除中间点温度的偏差。
但需要强调的是,中间点温度的设定值与锅炉特性和负荷有关,如变压运行,饱和温度随压力下降而降低,中间点温度也随之下降,而不是一个固定值。
锅炉汽水分离器出口蒸汽焓值修正,由不同负荷下设计汽水分离器出口过热度加上烟气挡板指令比例和在工程师站设置的偏置的修正组成。
过热器减温水流量过大会减少汽水分离器出口温度设定值,由不同负荷下设计的一级减温器出、入口温差和实际的一级减温器出、入口温差的偏差PI调节输出作为汽水分离器出口焓值设定值的修正;由于锅炉燃烧原因,汽水分离器出口温度在设计值内,过热汽温达不到设计值时,可以在操作员站设置偏置,反之依然。
3.2.2过热汽温的细调
考虑到实际运行中锅炉负荷的变化,给水温度、燃料品质、炉膛过量空气系数等因素,对过热汽温变化均有影响,因此在实际运行中要保证比值B/G的精确值也是不容易的。
因此除了采用B/G作为粗调的调节手段外,还必须采用在蒸汽管道设置喷水减温器作为细调的调节手段。
4超临界机组再热汽温控制
为了提高发电机组的热效率,高参数大容量机组广泛采用中间再热器,以提高进入中压缸的蒸汽温度。
保持再热器出口汽温,除了为保障机组有设计的热效率外,还与保持主汽温的目的一样,是为了确保机组的安全运行。
影响再热器出口汽温的因素很多,如:机组负荷的大小;火焰中心位置的高低情况等。
4.1再热蒸汽温度调节特点
4.1.1再热蒸汽压力低于过热蒸汽,一般为过热蒸汽的1/4~1/5。
4.1.2再热器进口蒸汽状况决定于汽轮机高压缸的排汽参数,而高压缸排汽参数随汽轮机的运行方式、负荷大小及工况变化而变化。
4.1.3再热蒸汽压力低,再热蒸汽放热系数低于过热蒸汽,在同样蒸汽流量和吸热条件下,再热器管壁温度高于过热器壁温。
4.2再热蒸汽温度调节
再热汽温调节方法宜采用烟气侧调节,即采用摆动燃烧器或分隔烟道等方法。
但考虑为保护再热器,在事故状态下,使再热器不被过热烧坏,在再热器进口处设置事故喷水减温装置,当再热器进口汽温采用烟气侧调节无法使汽温降低,则要用事故喷水来保护再热器管壁
不超温,以保证再热器的安全。
5.汽温控制心得
我厂600MW机组参与调峰负荷波动较大,造成主再热汽温波动较大,影响机组经济性。
汽温调整时首先要了解影响汽温变化的因素,采用预先调节,控制好减温器出口温度,这样主再热汽温波动会较小。
加负荷时先加风后加煤,这时炉膛的平均温度上升,烟气流量和烟气温度上升,使炉膛的辐射换热和烟道的对流换热加强,汽温上涨。
这时采取将分离器出口过热度下调,解除上层磨煤机的给煤自动,开大燃尽风,以降低火焰中心位置;加负荷时可以改变送风机风量偏置,降低进入炉膛的总风量,减少整个受热面的对流换热控制汽温上涨速度。
当加负荷过程中总煤量开始下降时,再逐渐恢复上排磨煤机的煤量和送风机的风量偏置,将分离器出口过热度上调,这样可以控制主再热汽温的波动。
正常运行时一级减温水调门开度20%—30%为宜,二级减温水开度10%—20%为宜。
因此,加负荷过程中,控制好分离器的过热度,加负荷时可将分离器出口过热度下调,对控制汽温上涨速度有利。