采用控制中间点焓值的直流炉给水控制系统
直流炉水系统模拟量控制设计与优化
直流炉水系统模拟量控制设计与优化摘要：大容量机组模拟量控制系统作为火电厂非常关键的构成单元，其设计及内部优化工作也很重要。
文章对主要针对锅炉侧模拟量控制及协调分系统进行展示，主要对给水控制、过热、再热温控制进行了控制系统的设计优化。
关键词：机组；控制系统；优化直流炉给水调节单元通常以中间点焓值为前提，整体流量通过温度校验后的主流量外加一级二级减温水流量算出来的。
若燃水比例不合适，可能给整个厂房造成安全问题，主汽温度的调节要保证喷水设备有一定的调整余地，否则不仅会导致作业效果差，还可能导致主调节器不稳定，严重的导致综合单元波动。
故而，通常制定给水方案时，第一要对燃水比进行大致设定，然后辅以焓值校验作为精调方式。
现在，常用的给水调节方式即用微过热蒸汽焓值去判断燃水比，该机组选取次级过热器出口处焓值；同时，因为机组的30%-70%载荷选取滑压作业，温度无法确切代表热能，而焓值是压力与温度的函数可以全面表征锅炉净热量，所以滑压操作时务必注意焓值调节。
汽水分离装置出口处蒸汽焓值计算：中间位置焓值通过主控命令函数计算，同时要注意考虑到偏差，从而方便之后改动。
同时，以后汽水分离装置压力校验后经次级过热器出口的饱和温度为准核算获取微过热蒸汽焓值，该值能用于校验给水焓初始值，预先了解燃水比是否有波动，然后细调给水，这样可给喷水留出充足的调整余地，改善作业效果。
正式开始运行时，控制电动给水泵的阀门来改变流量，在此期间，阀门打开大概四分之三，载荷实际值大于设定值后，陆续转换至主给水渠道，转换完毕，改变汽动给水泵转速以进一步调节进水量，此时电动水泵留作备用，勺管需打开至跟踪位置；通常用燃水比来调节多级解耦调控单元。
载荷不高时，改变给水阀门开度以调整分离装置水量；其给水量初始值及省煤器入口水量的差值同步命令。
若给水泵的转速调节命令和公共命令与人工指令的加和，水泵流量超过设置大小时，2台泵并联作业，若其中1台由于故障无法作业。
超临界650MW的给水优化方案
数 码 设 计PEAK DATA SCIENC收稿日期：2017-11-03；修回日期：2017-12-15。
作者简介：杨凯元（1983-）男，热控工程师，研究方向：自动控制。
E-mail: YANGKAIYUAN5@ ·149·工程科技研究DOI：10.19551/ki.issn1672-9129.2018.01.060超临界650MW的给水优化方案杨凯元*（华润电力(常熟)有限公司，江苏常熟，215536）摘要：华润常熟电厂650MW超临界直流炉机组，给水调节中频繁出现振荡超调等现象，通过逻辑优化，采用直接水焓控制策略，通过对给水流量指令之间增加二阶惯性及纯迟延的方式，消除了燃料相对滞后的问题，解决了给水自动振荡的问题，同时取消了一级过热器喷水减温器前后温差修正焓定值逻辑，优化锅炉运行参数，适当提高了中间点焓定值，取得了良好的调节品质，给水调节平稳，与燃料调节相适应。
为同类型机组提供经验借鉴。
关键词：给水；振荡；逻辑中图分类号：TK223 文献标识码：A 文章编号文章编号：：1672-9129(2018)01-0149-03Water Supply Optimization Scheme for Supercritical 650MWYANG Kaiyuan*(Huarun power (Changshu) Co., Ltd. Jiangsu Changshu, 215536, China)Abstract：Huarun Changshu power plant 650MW supercritical boiler feedwater control of frequent oscillation overshoot phenomenon, through logic optimization, using the direct water enthalpy control strategy by adding two order inertia and pure delay between the water flow instructions. Fuel lag problem is solved, the problem of the feed water automatic the oscillation problem, but canceled the thermostat before and after temperature correction enthalpy value reduction logic level optimization of boiler superheater spray, operating parameters, improve the appropriate intermediate point enthalpy value, better control quality, water supply regulation stable, compatible with fuel control. Provide experience for the same type of unit.Keyword：Water supply; Oscillating; Ligic引用：杨凯元. 超临界650MW的给水优化方案[J]. 数码设计, 2018, 7(1): 149-151.Cite：YANG Kaiyuan. Water Supply Optimization Scheme for Supercritical 650MW[J]. Peak Data Science, 2018, 7(1): 149-151.引言：650MW超临界直流炉机组在我国火力发电机组中占据重要位置，直流锅炉给水控制方案直接影响锅炉响应速率，优化给水控制是解决锅炉超温问题的关键技术，对锅炉的稳定性至关重要，因此给水优化控制日益引起各发电公司的重视。
焓值控制在直流锅炉控制中的应用
流量， 满足不 同负荷 、 同煤质情 况 下， 水 流量的 设定 ： 不 给 同
时影响喷水调节 以及锅 炉主控 制 器的输 出， 在整个锅 炉控 制 中起 着重要 的作 用。
在 ３ ％＿７ ％负荷间采用滑压运行 ， ５ ＿３ 温度信号不能 真正代表热量 ， 焓值作为压力、 温度函数正确代表进 入锅炉的净热量 ， 在滑压运行 的直流炉上使用焓值 控制 。
却风量的投入 ， 整个锅炉炉膛 内热力场的分布发生 变化 ， 各级受热面比单渣室运行时的温度高 ， 相应的 在焓值设定 曲线上进行修正 ， 减少 １Ｏ Ｊｋ ； ２Ｍ ／ ｇ并适 应双渣室到单渣室切换逻辑从第三台磨煤机停止到 渣室 内的热量场 的变化 ， 给水控制中， 焓设定值的改 变增加 ５ 分钟的延时。充分适应锅炉的实际运行状 况， 保证主汽温度的稳定 。
基 础 上 焓控 制 器依 照 设 定 焓 值 与 实 际 焓 值 的 偏 差精 调 给 水
郭
谦
流程 的惯性较大， 为保证调节 的迅速并排除喷水调
节的干扰 ， 一般情况下 ， 取微过热蒸汽的焓来反应燃 水比状况 ， 我厂使用二级过热器出 口焓值 ， 这一点的
吸热量 占工 质总 吸热 量 的 ６ ％左 右 ； 外 由 于机组 ０ 另
１２ 焓 设定 点 的形成 ．
【 关键词】 ｕ ｃ协调控制； ｃ 锅炉主控制器； 焓控制器； 给水
闭 环控 制
Ｏ 引 言
在 Ｕ Ｃ协 调控 制 中 ， 炉 主控 制器 用 以精 确调 Ｃ 锅
直流锅炉作为一个多输入 、 多输 出的被控对象，
其加热 区 、 发 区和 过 热 区 之 间 的 界 限 是 变 动 的 。 蒸 在 控制上 ， 整个锅 炉 的给水 、 再 热汽 温度 、 过／ 燃烧 控
直流锅炉控制
电厂660 MW 机组锅炉为DG2000/26.15-Ⅱ型超超临界参数变压直流型锅炉
减温水流量 锅炉指令BD 中间点汽温 负荷指令
f(t)
f(t)
f(x)
∑
PI
× 燃料量M 给水指令 燃料率指令 原控制方案
主汽温度在锅炉运行稳定的情况下波动达到15℃左右，变负 荷过程中，有时汽温波动达到30℃。
改进 （1）协调控制协调，汽机控制加压力限制；避免汽轮 机调门动作对锅炉的储能过度的释放，导致汽温骤然 下降。
第三节 直流锅炉控制方案
一、直流锅炉的控制任务
直流锅炉的控制任务和汽包锅炉基本相同； （1）使锅炉的蒸发量迅速适应负荷的需要； （2）保持蒸汽压力和温度在一定范围内； （3）保持燃烧的经济性； （4）保持炉膛负压在一定范围内。 直流锅炉的控制系统也包括给水、燃料、送风、炉膛压 力和汽温等控制系统。 在给水控制、过热汽温控制、直流锅炉特有的启动过 程控制（或燃料控制）上有所不同，而送风、炉膛压力和 再热汽温等控制系统与汽包锅炉相同。
燃水比改变后，汽水流程中各点工质焓值和温 度都随着改变，可选择锅炉受热面中间位置某点 蒸汽温度作为燃水比是否适当的信号。 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。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。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。
（1）调整给水量（以燃料为基础控制）
锅炉指令BD
燃料量M
给水流量W
f (t )
f (x ) 基本给水指令 × 分离器出口温度修正 减温器进出口温差修正 以及其它修正
燃料调节器
给水调节器
热控直流锅炉给水全程控制系统浅析
热控直流锅炉给水全程控制系统浅析直流锅炉在当今发电系统中得到广泛应用，直流锅炉由于蓄热能力小，在外界扰动时，参数对扰动比较敏感，但是当主动改变锅炉负荷时，由于蓄热能力小，蓄热释放或储存的速度快，因而蒸发量及参数能迅速跟上变工况的要求，即可适应尖峰负荷要求，这是直流锅炉大面积使用的原因，这也就对自动控制控制系统提出来较严格的要求。
直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象，直流锅炉工作时，其加热区、蒸发区和过热区之间的界限并非是固定不变的，锅炉的任何输入量的变化都会引起输出量的变化，不像汽包锅炉那样，各个控制系统作为相对独立的系统进行分析，直流炉的各个系统是关联的，对直流锅炉的负荷适应性和动态特性的控制对热控全程控制提出更高要求。
下面以采用变速给水泵的给水全程控制为例进行分析。
大型单元机组多采用变速泵控制给水流量，对于滑参数启动和滑压运行的机组而言，一定要设法增加给水泵的流量以保证给水泵的工作点不致落在上限特性曲线的左边，同时也要增加出口压力以保证工作点不致落在最低压力Pmin线和下限特性曲线以下，为此采用变速给水泵的给水全程控制应包括三个子系统：1.给水泵转速控制系统，根据锅炉负荷要求，控制给水泵转速，改变给水流量；2.给水泵最小流量控制系统，通过控制回水量，维持给水泵流量不低于某个最小流量，以保证给水泵工作点不落在上限特性曲线的左边；3.给水泵出口压力控制系统，通过控制给水调节阀，维持出口压力，保证给水泵工作点不落在最低压力Pmin线和下限特性曲线以下。
根据锅炉运行要求，点火之前按30%负荷要求的给水流量上水，当汽水分离器水位达到70%至75%高度时，放水阀相继打开防水，放水2分钟后按5%负荷要求的给水量上水，并用此流量的水冲洗管路。
当水质合格后进行锅炉点火，将给水全程控制系统投入运行。
一.给水泵转速控制系统控制系统如右图所示，这是一个串级系统，除一般三冲量外，增加了一个燃料量信号M作为前馈信号。
第三章 直流锅炉给水控制系统
PID1
D
给水基本指令 ＋ SP2
∑4
＋ 指令校正
∑5
＋
汽泵 A 转速指令 nA ＋ 汽泵 B 转速指令 nB ＋ ＋ －
PID2
＋
－
PV2
给水流量控制指令
积分作用
∑6
泵总转速指令 n∑
PID3
电泵 C 转速指令 nC
泵公用转速指令 n0
＋ 汽泵 A 偏置 bA
＋
＋ 汽泵 B 偏置 bB
＋
＋ 电泵 C 偏置 bC
二、 采用焓值信号的给水控制
机组负荷大范围变化时，工质压力将在超临界到 亚临界的广泛范围内变化。由水和蒸汽的热力特 性可知，其焓值－压力－温度之间为非线性关系 ，蒸汽的过热度越低，焓值－压力－温度之间关 系的非线性度越强，特别是在亚临界压力下饱和 区附近，这种非线性度更强。在过热度低的区域 ，当增加或减少同等量给水量时，焓值变化的正 负向数值大体相等，但微过热汽温的正负向变化 量则明显不等。如果微过热汽温低到接近饱和区 ，则焓值/温度斜率大，说明给水量扰动可引起 焓值的显著变化，但温度变化却很小。
锅 炉 启 动 系 统 集 水 箱
疏水泵 凝结水泵
化学 处理装置
再循环调节阀 省煤器
循环调节阀 高压 加热器 给水旁路调节阀 给水泵 直流炉汽水流程简图 除氧器 低压 加热器
1、最小流量控制系统
小汽机转速 汽动给水泵 入口给水流量 1.0 f2(x) 偏置 ∑
A
汽动给水泵 入口给水温度 汽动给水泵入口 给水温度测点故障 T1
图 14－18 循环流量控制方案
图 14－19 溢流阀开度与水位关系
分离器压力
储水箱水位
V≯
f (x)
焓在超临界直流炉给水控制中的应用
焓在超临界直流炉给水控制中的应用超临界燃煤发电机组采用较高的蒸汽参数，要保证主蒸汽温度的稳定，必须要控制汽水流程，控制蒸发点。
一般通过控制煤水比来粗调主蒸汽温度，中间点温度和中间点焓值均可作为燃/水比的反馈信号，然而当负荷变化时中间点焓值在灵敏度和线性度方面具有明显的优势，中间点焓值除了能对燃/水比失调反映快、系统校正迅速以外，焓值还代表了过热蒸汽的作功能力，因此随工况改变焓值的给定值不但有利于负荷控制，而且也能实现过热汽温粗调，具有很大的应用前景。
1 超临界直流锅炉燃水比控制燃水比就是燃料量与给水量的比值。
通常，超临界直流炉的运行可以看作是一个多输入、多输出的被控对象，它的主要输出量为蒸汽的温度、压力和流量（负荷），主要输入量是给水量、燃烧率和汽机调门开度。
由于超临界直流锅炉采用强制循环而且受热区段无固定界限，因此每一种输入量的扰动都将对各个输出量产生作用，例如单独改变给水量或燃料量，不仅影响主汽压与蒸汽流量，还会导致过热器出口汽温发生显著变化，所以超临界直流锅炉都采用比值控制（如燃料量/给水量、喷水量/给水量、给水量/蒸汽量等）。
和亚临界汽包锅炉相比，超临界锅炉给水控制系统的主要任务不再是控制汽包的水位，而是保证给水量和燃料量的比例，满足机组不同负荷下给水量的要求。
在锅炉的运行中燃水比不是恒定不变的，它随着负荷的变化而改变。
燃水比的调节在超临界机组的给水和过热汽温控制中起着重要的作用，但是由于燃水比变化时，过热汽温的响应延时很长，几乎不能直接使用过热汽温作为燃水比的反馈信号，因此采用什么信号来更为快速和精确地反映燃水比的变化从而提高给水调节和汽温调节的性能，一直是直流锅炉控制中研究的热点。
反映燃水比的信号有加热段水温、微过热汽温、微过热蒸汽焓值、最大热容区工质密度；反映燃料热量的信号有烟气温度、火焰辐射温度、炉膛内蒸发段管外壁温度、微过热区热量信号和锅炉出口热量信号等，据此组合可以构成十余种燃水比控制系统。
第六讲 直流炉给水控制系统(12页)
第四章直流炉给水控制系统直流锅炉给水调节系统具有多重控制任务：（1）维持中间点温度等于定值；（2）快速跟随燃料量，保证燃水比，共同满足负荷要求；（3）调整中间点温度，实现过热汽温粗调。
第一节直流炉给水系统的特点一、汽包炉给水系统特点在汽包锅炉中，汽包把整个锅炉的汽水流程分隔成三部分，即加热段（省煤器）、蒸发段（水冷壁）和过热段（过热器）。
这三段受热面面积的大小是固定不变的。
汽包除作为汽水的分离装置外，其中的存水和空间容积还作为燃水比失调的缓冲器。
当燃水比（给水跟踪燃料流量的比例关系）失调后，在一段相当长的时间里（非事故的范围内），并不改变原来那三段受热面面积的大小。
例如，增加给水流量，给水量的变化就破坏了原来的平衡状态，汽包水位升高了；但由于燃料流量没有变化，所以蒸发段的吸热量及其产生的蒸汽量可近似认为不变。
因为过热段的受热面是固定的，因此出口汽压、汽温都不会有什么变化，如同燃水比未失调一样。
如果燃料方面的变化破坏了原来的平衡状态，比如燃料量增加，蒸发段就会产生较多的蒸汽，但同时过热段也吸收了较多的热量，所以可使汽温变化不大，然而此时出口蒸汽压力和流量却都增加了。
由于给水流量没有改变，汽包中的部分水变成了多蒸发的那部分蒸汽，所以汽包水位降低了。
从以上所述可以看出，在汽包锅炉中，水位是燃水比是否失调的标志。
用给水流量调节水位，实质上起到了间接保持燃水比不变的作用。
二、直流炉给水系统特点直流炉的汽水流程中既没有汽包，又没有炉水小循环回路。
直流炉是由受热面以及连接这些受热面的管道所组成，图4-1是直流炉汽水流程示意图．给水泵图4-1直流炉汽水流程示意图给水泵强制一定流量的给水进入炉内，一次性流过加热段、蒸发段和过热段，然后去汽轮机。
它的循环倍率始终为1，与负荷无关。
给水泵出口水压通过上述三段受热面里的工质，直接影响出口汽压，所以直流炉的汽压是由给水压力、燃料流量和汽轮机调节汽门共同决定的。
直流炉汽水流程中的三段受热面没有固定的分界线。
给水控制
分离器出口 焓值
△
金属吸热
水吸收的热量
分离器出口 设计焓值 省煤器入口 焓值
△
+
÷
给水流量指令
低过出口 汽温偏差
给水流量指令形成原理
储水罐压力 锅炉主 控指令
主要针对高加解 列后，主给水温 度下降过多。
△T PID
温差控制器
F(x)
FБайду номын сангаасx) F(x)
设计给水流量指令
F(x) 主给水 温差
∑
分离器出口 设计焓值
省煤器入口 设计焓值
设计焓值增加
△ △h PID
焓值控制器 校正后焓值增加
×
总热量需求
直流炉给水控制系统介绍
给水流量指令形成原理: 给水流量指令形成原理:
直流锅炉中，没有汽包这样的中间介质，因此必须使给水流量同锅炉的 蒸汽流量-喷水流量的需求相适应。给水流量指令是通过锅炉主控指令折算 出来的，对于折算出来的给水流量指令，现存在两种修正方式。 一、 中间点温度修正 二、 焓值修正
一、中间点温度修正: 水冷壁出口混合集箱给水温度作为中间点温度修正，其作用是修正燃水 比。其修正原理是，对于给定的锅炉负荷其允许的喷水量和中间点有一定 的关系。当喷水量与给水量的比例增加时，说明煤与水的比例中煤量增多， 煤量的增多反应最快的是中间点温度。正常的中间点温度和分离器出口压 力有一定的函数关系，喷水量和给水量的比值也是锅炉负荷的函数。
+
主给水 温差 F(x)
主要针对高加解 列后，主给水温 度下降过多。
屏过出口温度过低， 加过热度； 高过出口温度过高， 减过热度。
中间点温 度设定值
微分
+
+
直流炉经中间点焓值的给水控制系统的研究
直流炉经中间点焓值的给水控制系统的研究摘要：本文介绍了直流锅炉给水系统的结构及其特点，并且从控制原理及控制策略两个方面入手分析了超临界机组给水控制系统。
通过分析各个受控对象之间的相互作用、基于中间点焓值的给水控制系统的调节过程与运行中所暴露的问题，给出相应的优化策略。
基于上述进行仿真研究，通过仿真结果表明该给水控制策略能够有效提升系统的调节品质，保持主要调节参数品质优良，安全性和经济性得到了可靠的保证。
关键词：给水控制系统；超临界；直流炉；中间点焓值；仿真运行。
0 引言：对于超临界机组给水控制系统，其主要功能包括：保持燃水比稳定、对过热蒸汽温度进行粗调、满足负荷响应，是超临界机组锅炉控制系统中较为复杂的子回路。
为保证给水控制系统能做到安全稳定、节能运行，最终能较完善地完成负荷指令响应。
根据超临界直流炉给水控制系统的特点，通过分析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两种方法的优缺点，提出了采用中间点焓值校正的给水控制策略。
1 超临界机组给水控制系统的特点：在现代超临界机组的给水控制系统中，关键是通过控制燃水比来达到对过热汽温的控制。
超临界机组锅炉给水在由液态转化为过热蒸汽的过程中在各个工段中的受热面之间没有固定的分界线，汽水分界线随着运行工况的变化而变化，从而保证合适的燃水比对超临界直流炉是至关重要的。
在直流炉中，工质在机组内的循环速度上升，直接做功的蒸汽质量与机组循环工质总质量的比值很高。
这就要求给水控制系统应更为严格地保持工作负荷与燃烧速率之间的关系，严格地保持燃水比的稳定。
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。
当燃水比失调时，出口过热蒸汽温度会产生显著的变化，这将严重影响机组的安全运行。
当燃水比稳定时，汽水行程中某一点工质的焓值就维持不变，进而可保持分离器出口得汽温在稳定值之内。
2 超临界机组给水控制方式比较：给水控制的目的是确保炉膛受热面保持热量平衡，并由此来保持一定的燃水比。
适合于中间点焓值预测的超临界直流锅炉蒸发受热面传热计算
适合于中间点焓值预测的超临界直流锅炉蒸发受热面传热计算刘福国,韩小岗,侯凡军,赵显桥山东电力研究院,山东济南 250002[摘 要] 给出了基于超临界直流锅炉蒸发受热面实际运行状态的传热建模方法。
根据炉膛受热面运行特性确定其结构和污染状态参数,采用参数预测所获得的受热面吸热量,进而给出适合于中间点焓值预测的蒸发受热面传热计算模型,该模型可清晰地描述中间点焓值和各影响因素之间的定量关系。
通过对超临界600MW机组直流锅炉改变煤种、水煤比、负荷和过量空气系数的试验表明,该模型能够准确预测中间点焓值;当锅炉运行条件发生变化时该模型可用于修正热工过程调节参数,指导蒸汽温度调节。
[关 键 词] 超临界机组;直流锅炉;蒸发受热面;中间点焓值;预测;辐射传热[中图分类号] T K229.2;T K222[文献标识码] A[文章编号] 1002-3364(2009)11-0047-06[DOI编号] 10.3969/j.issn.1002-3364.2009.11.047HEAT TRANSFER CALCU LATION FOR EVAPORATIVE HEATING SURFACE IN SUPERCRITICAL ONCE-THROUGH BOIL ER SUITAB L E FORPREDICTION OF ENTHAL PY VAL UE AT INTERMEDIATE POINT L IU Fu-guo,HAN Xiao-gang,HOU Fan-jun,ZHAO Xiao-qiaoShandong Electric Power Research Institute,Jinan250002,Shandong Province,PRCAbstract:The heat t ransfer modelling met hod based on act ual stat us of t he evaporative heating surface for supercritical once-t hro ugh boiler has been given.On t he basis of operation characters concerningt he heating surface,t he st ruct ure of said heating surface and it s parameters under polluted stat us have been determined,t he absorbed heat of said heating surface being predicted by adopting t he o btained pa2 rameters and t he heat t ransfer calculation model of said evaporative heating surface suitable for predic2 tion of ent halpy value at t he intermediate point being f urt her given.This model can clearly describe quantitative relationship between t he ent halpy value at intermediate point and every affecting factor.Thro ugh test of varying t he coal sort,t he p roportioning ratio of water and coal,t he load,and t he coeffi2 cient of excess air of t he once-t hrough boiler for supercritical600MW unit,it is shown t hat t he said model can accurately p redict t he ent halp y value at intermediate point;in t he event of variation in opera2 tion condition of t he boiler,t he said model can be used to correct t he t hermodynamic adjusting parame2 ters,guiding t he adjust ment of steam temperat ure.K ey w ords:supercritical unit;once-t hrough boiler;evaporative heating surface;ent halpy value at inter2 mediate point;radiant heat t ransfer作者简介: 刘福国(1969-),男,江苏邳州人,硕士,山东电力研究院高级工程师,主要从事电站锅炉热力试验。
基于系统辨识的超临界600MW机组给水控制热工对象建模与仿真
关键 词 ： 临界 机组 ； 超 给水 控制 ； 系统辨识 ； 建模 ； 真 仿 中图分 类号 ： Ｋ ２ ． Ｔ ２３ ５ 文献标 志码 ： Ｂ 文章编 号 ：０ ９— ２ ０ ２ １ ）９— ０ ６— ４ １０ ３ ３ （０ １ ０ ０ ２ ０
Ｔ ｅＭｏｅ ｎ ｎ ｉ ｌｔ ｎｏ ｅｄＷａｅ ｏ ｔｏ Ｔ ｅｍａ Ｏ ｊｃ ｈ ｄｌ ｇａ ｄＳｍｕａｉ ｎＦ ｅ － ｔ Ｃ ｎｒｌ ｒ ｌ ｂｅｔ ｉ ｏ ｒ ｈ
ｄ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ｉ ｃ ｈ ａ ｆｒ ｆｉｅ ａ ，ｉ ｉ ｅ ｓ ｎ ｂｌ ａ ａ ｉ ｇ ｉｔ ｒ ｄ ａｅ ｕ ｏ ｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｔｃ ｏ ａ ｇ ｐ ｃｆ ｅ ｔｏ ｅｒｇ ｒ ｎｔ ｔ ｓ ｒ ａ ｏ ａ ｅ ｔ ｔｔ ｋ ｎ ｎ ｅ ｍｅ ｉｔ ｉ ｉ ｈ
间点进入饱和区， 即使进入了饱和区 ， 与中间点温 度控制相比也可以较快地退出饱 和区 ， 在高负 荷时 ， 根据中间点温度控制给水流量更容易引起 超温。而且超 临界 机 组 工质 存在 一个 大 比热
（ ）…，（ ｒ。并选定系统的分子多项式阶 ２ ， Ｙ Ｍ）
次为 ｍ一 ， １分母多项式阶次为 ｎ 及系统 的纯滞后
ｏ ｔｕ ａａｉ ｓｐ ｒ ｒ ｃｏｄｎ ｅＤ Ｓｄｔ， ｕｌｉｇａｄｓ ｈ ｎ ｔｅ ａ ｃｌ ｄ ｌ ｙ ｕｐ ｔ ｔ ｓ ｕ ｅ ｏ．Ａ ｃｒｉｇ ｏｔ Ｃ ａ ｂ ｉ ｎ ｎ ｉ ￣ｉｇａ ｈ ｍ ｔ ａ ｍｏ ｅ ｂ ｄ ｉ ｔ ｈ ａ ｄ ｍｐ ｍａ ｉ
识工具箱中， 函数 ｄ ｅｄ用来去除数据 中的趋势 ｔｎ ｒ
项， 函数 ｉ ｈ利 用 滤 波器 对 数 据进 行 滤 波 ， 用 ｄ ｉ ｆ 利
采用控制中间点焓值的直流炉给水控制系统
采用控制中间点焓值的直流炉给水控制系统华北电力大学(保定 071003) 何同祥 牛玉广沈阳电力专科学校(沈阳 110036) 王存旭 韩希昌Once-through Boiler Feed Water Control SystemUsing Intermediate Enthalpy Point Control ModeHe Tongx iang,N iu YuguangNorth China Electric Pow er Univ ersityBaoding071003W ang Cunx u,Han X ichangShenyang Electric Pow er Traning Schoo lShenyang110036关键词 直流锅炉 给水控制系统 中间点 焓值摘 要 对给水控制系统的基本方案、焓值测量实现方法、焓值定值的产生及部分技术措施进行了介绍与分析。
Key words o nce-thro ug h boiler feedw ater contr ol system inte rmediate point enthalpyAbstract The basic sch em e of feedwa ter co ntro l system,methods of enthalph measurement,productio n of definite va lue o f enthalpy,a nd some technical measures are intro duced a nd ana ly sed. 神头第一电厂6号炉为捷制670t/h直流炉,燃烧系统采用直吹式制粉系统,给水系统采用3台50%容量的电动调速泵,配100%主给水调节门和30%旁路调节门。
为解决锅炉经常爆管问题,汽水分离器改为满水位运行方式,6号炉为实际意义上的纯直流炉。
原控制仪表为捷克产组装仪表,现用IN FI90分散控制系统对6号机组CCS系统进行了改造。
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
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
基于中间点焓值校正的超超临界机组给水控制策略仿真
大降 低 ， 蓄热量 减 小 ， 态 过程 加 快 ， 典 型 的多 动 是 输入 、 多输 出系 统 ， 主要 输 入 量 有 给 水 量 、 烧 其 燃 率和 汽机调 门 的开度 ， 中输 出量包括 主 汽温 度 、 其 主汽 压力 和主 蒸 汽 流量 。 这些 因素 相 互 影 响 ， 仅 改变 其 中的某 一 个 量不 能 达 到 良好 的控 制 效 果 。
谏壁 电厂 ２Ｘ１ Ｗ 超超 临界 机组塔 式锅 炉 的 Ｇ 对流 烟道 布 置在 炉 膛 上方 ， 炉烟 气 一 直 向 上流 锅 过各 对 流受热 面 ， 烟气 不 转 弯 能够 均 匀 地 冲刷 受
的变 化会直 接 影 响 机组 的负 荷 ， 变锅 炉气 相 和 改 水相 变点 的位 置就会 改变过 热汽 的温 度 。 分离器 的 出 口微 过热蒸 汽温 度 和微 过 热蒸 汽
热面 ， 不会 造成 烟气 中灰 粒分 布不 均 的现 象 ， 减轻 了对 流受 热 面 的磨 损 ， 因此 该 锅炉 适 合 燃 用 多灰
分褐 煤 。塔型 结 构 布置 的锅 炉 占地 面积 小 ， 转 无
焓值 都可 以作 为燃 水 比 的反 馈 信号 ， 而分 离 器 出
口微 过热蒸 汽焓 值能 够较快 又精 确地 反映 燃水 比 的变 化 ， 制 好 该 值 ， 可 达 到 控 制 给 水 量 的 目 控 即
的 ， 证整 个系 统 的平 衡 和稳定 。为此 ， 者 提 出 保 笔
了以燃水 比为 基 础 ， 分离 器 出 口微 过 热蒸 汽 焓 值 为燃 水 比反馈信 号 的直流 给水优 化 自控方 案 。分
离器 纯直 流阶段 给水 自动 控制是 整个 超超 临 界直
收 稿 Ｅ
ｄ ．烟气 温度 及热 负荷分 布均 匀 ；
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。
超高压直流锅炉给水控制与汽温调节
超高压直流锅炉给水控制与汽温调节由于超高压直流锅炉与汽包锅炉在结构设计上有一定的区别，因此机组在调节的时候应用的方法也会有所不同。
故而从锅炉的实际运行特点方面，分析介绍了此类型锅炉的给水控制和汽温调节的特性和方法。
标签：超高压直流锅炉；给水控制；汽温调节中图分类号：TB 文献标识码：A文章编号：16723198（2012）10017901直流锅炉的主要特点是汽水系统没有汽包，工质一次通过省煤器、水冷壁、过热器（即循环倍率等于1），即水在蒸发受热面中一次全部转变为蒸汽。
工质在整个行程中的流动阻力均由给水泵来克服，因此，其运行调节特性和汽包炉有着很大的差别。
下面从集控运行操作方面，做一下简要分析。
1 超高压直流锅炉的给水控制和汽温调节方法超高压直流锅炉的运行过程可分为锅炉启动及低负荷运行（循环方式）和直流运行（本生方式）两个阶段。
每个阶段的调节方法和侧重点都有所不同。
1.1 锅炉启动及低负荷运行阶段（循环方式）不同容量的直流锅炉，其转干态直流运行的最低负荷有所不同，一般在25%~35%BMCR（锅炉最大连续蒸发量）之间。
本单位的锅炉是35%BMCR。
在循环方式下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本相同的，汽水分离器及其水箱相当于汽包，只是因为两者的容积相差甚远，汽水分离器的水位变化速度也就更快。
此时，由炉水循环泵将汽水分离器水箱的水升压后送到省煤器入口，并与给水共同构成锅炉给水流量。
此阶段汽温的调节主要是通过控制燃烧率的大小和调节一、二级减温水量来完成。
在此阶段，汽水分离器的水位控制调节阀应投自动，根据锅炉水质进行循环清洗，调节给水流量，控制汽水分离器水位。
当扰动较大时，水位会产生较大的波动，必要时将水位调节阀解除自动，用手动控制。
根据实际运行经验，炉水循环泵出口调节阀一般不投自动，防止循环流量大幅变化，造成汽水分离器水位变化较大。
在启动时保持一定的给水流量，缓慢增加燃料量，保持适当的升温升压率，逐渐减小炉循环泵出口流量至出口调门关闭，在此过程中汽水分离器水位调节阀也逐渐关小直至关闭，机组即进入直流运行状态，这是一个自然而然的过程。
超临界660MW直流炉给水控制浅谈
超临界660MW直流炉给水控制浅谈摘要：贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司2×660MW超临界机组控制系统为艾默生公司OVATION分散控制系统，该系统包括了FSSS、MCS、SCS、DAS、ECS等系统。
超临界机组通常采用调节给水流量来实现燃水比控制的控制方案。
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反馈信号。
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，经实践证明分离器出口温度即中间点温度反映过热汽温速度比较快。
关键词：给水；控制；分析一、中间点温度的给水控制方案燃水比改变后，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。
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。
用喷水比校正燃水比原则是：根据设计工况确定不同机组负荷下的喷水比，当实际喷水比偏离给定值时，说明是由于燃水比例失调而使过热汽温过高或过低，而导致实际喷水比偏离给定值，因此这时不能仅依靠调节减温水流量来控制汽温，而是要利用喷水比偏差来修改锅炉总给水流量，也就是进行燃水比校正，进而通过改变给水流量W来调节汽温。
什么是直流锅炉中间点温度,有什么意义？
什么是直流锅炉中间点温度,有什么意义？什么是直流锅炉"中间点温度",有什么意义?追问：意义不太懂? 回答：煤水比是直流锅炉汽温变化的基本原因,而煤水比的调节采用中间点温度为控制讯号,在不控制中间点温度,且煤水比不发生变化时,给水温度、过量空气系数、煤种发生变化时,超临界压力锅炉的汽温变化趋势和汽包锅炉变化趋势相反。
在控制中间点温度的情况下,利用汽温控制方程定量计算了给水温度降低、过热蒸汽压力降低时汽温的变化,定性分析了锅炉负荷变化、过量空气系数增加时汽温的变化趋势。
采取中间点温度控制后,由于煤水比发生了变化,造成了汽温的变化。
因此,即使是在同一负荷下,执行工况发生变化时,应该适当改变煤水比,保持汽温稳定。
当执行工况有大的变化时,还需要改变中间点温度的设定值,以便减少减温水量的大幅度波动。
补充：别忘了打分兄弟，手都累了！谢谢，回答完毕。
对于亚临界及以下的直流炉，这个就是分离器饱和温度了，一般也不说中间点温度。
这个说法主要针对超临界直流炉，这个温度其实是并不实际存在。
是设定用来指示水冷壁出口的过热度，指导执行人员执行控制用的。
温度高了或者低了，可以调整燃料比或者喷水等。
直流锅炉的中间点温度随什么变化煤水比是直流锅炉汽温变化的基本原因,而煤水比的调节采用中间点温度为控制讯号,在不控制中间点温度,且煤水比不发生变化时,给水温度、过量空气系数、煤种发生变化时,超临界压力锅炉的汽温变化趋势和汽包锅炉变化趋势相反。
在控制中间点温度的情况下,利用汽温控制方程定量计算了给水温度降低、过热蒸汽压力降低时汽温的变化,定性分析了锅炉负荷变化、过量空气系数增加时汽温的变化趋势。
采取中间点温度控制后,由于煤水比发生了变化,造成了汽温的变化。
因此,即使是在同一负荷下,执行工况发生变化时,应该适当改变煤水比,保持汽温稳定。
当执行工况有大的变化时,还需要改变中间点温度的设定值,以便减少减温水量的大幅度波动。
什么是直流锅炉，什么是直流锅炉知识1、直流锅炉没有汽包（锅筒），由给水泵的压力使给水经预热、蒸发到过热，一次流经各级受热面而产生额定引数和容量蒸汽的电厂锅炉。
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采用控制中间点焓值的直流炉给水控制系统华北电力大学(保定 071003) 何同祥 牛玉广沈阳电力专科学校(沈阳 110036) 王存旭 韩希昌Once-through Boiler Feed Water Control SystemUsing Intermediate Enthalpy Point Control ModeHe Tongx iang,N iu YuguangNorth China Electric Pow er Univ ersityBaoding071003W ang Cunx u,Han X ichangShenyang Electric Pow er Traning Schoo lShenyang110036关键词 直流锅炉 给水控制系统 中间点 焓值摘 要 对给水控制系统的基本方案、焓值测量实现方法、焓值定值的产生及部分技术措施进行了介绍与分析。
Key words o nce-thro ug h boiler feedw ater contr ol system inte rmediate point enthalpyAbstract The basic sch em e of feedwa ter co ntro l system,methods of enthalph measurement,productio n of definite va lue o f enthalpy,a nd some technical measures are intro duced a nd ana ly sed. 神头第一电厂6号炉为捷制670t/h直流炉,燃烧系统采用直吹式制粉系统,给水系统采用3台50%容量的电动调速泵,配100%主给水调节门和30%旁路调节门。
为解决锅炉经常爆管问题,汽水分离器改为满水位运行方式,6号炉为实际意义上的纯直流炉。
原控制仪表为捷克产组装仪表,现用IN FI90分散控制系统对6号机组CCS系统进行了改造。
在协调控制方式下的给水控制系统具有多重控制任务:保证给水稳定、保证水燃比、满足负荷要求及实现过热汽温粗调。
经过多次优化调整,确定了一套以控制中间点(微过热蒸汽)焓值为基础的串级给水控制系统,取得了良好的控制效果,为协调控制系统顺利投运打下良好的基础。
1 基本控制方案1.1 控制中间点温度存在的问题由于纯直流炉水—汽转换一次完成,负荷和各级过热汽温对给水比较敏感,给水控制系统必须首先保证给水及时跟随燃料量,保证水燃比。
当水燃比失调时,不但影响中间点温度(微过热汽温),而且影响各级过热汽温。
当负荷变化时,由于锅炉蓄热量小,必须靠燃料、水协调动作来响应负荷变化要求。
因此,给水控制系统具有多重控制任务:维持中间点温度在适当范围内;快速跟随燃料量,保证水燃比,共同满足负荷要求;实现过热汽温粗调。
在调试初期曾采用中间点温度串级控制系统,在稳定负荷时取得了较好的控制效果;但是当运行人员中间点温度定值偏置较低、且遇到较大幅度减负荷时,由于给水相对燃料有一定滞后,可能造成中间点进入饱和区甚至不饱和区。
中间点进入饱和区后,在一定范围内加减给水流量(如20t/h),不会造成中间点温度变化;进入不饱和区后,温度/给水流量变化率也较小。
这样,一旦中间点进入饱和区或不饱和区,在较长时间内不能退出。
另外,由于中间点温度长时间存在偏差,积分作用逐渐累积,往往会造成退出饱和区时减水过量,中间点温度超温,减温水流量突增,实际负荷26华东电力1999年第2期超调。
为解决这些问题,以适应协调控制系统要求,在改进的控制方案中采用了以控制中间点焓值为基础的串级给水控制系统。
1.2 控制中间点焓值的意义过热蒸汽焓值代表了过热蒸汽的作功能力,控制汽水分离器后中间点(微过热蒸汽)的焓值,即控制了过热器入口蒸汽的初始作功能力,有利于负荷控制。
中间点焓值是中间点温度和中间点压力的函数,除了温度影响焓值外,在不同负荷下给水压力不同,所以焓值控制属于多元控制。
另外,焓值比中间点温度灵敏度高,特别是在接近饱和温度时,焓值/温度斜率增大,即对水燃比失配的反应灵敏度高,有利于防止中间点进入饱和区,同时,即使进入了饱和区,与温度控制相比也可较快地退出饱和区。
在进入不饱和区之后,焓值随中间点温度急剧下降(温度下降并不多),通过调节作用可较快地返回微过热区。
当然,在饱和区与不饱和区焓值控制仍属于病态控制,但在饱和区与不饱和区的滞留时间大为缩短。
此外,本控制方案采取了其它技术措施,防止中间点进入饱和区。
1.3 基本方案图2 焓值测量组态实现示例焓值给水控制系统简化原理方框图如图1所示。
主回路为中间点焓值控制回路,副回路为省前流量控制回路。
共设1个省前流量、3个给水泵勺管位置4个操作器。
正常运行时,通过给水泵转速来调节给水流量。
100%和30%调节阀不参与给水流量调节,它们主要用于给水泵安全工作区保护。
1.3.1 中间点焓值定值的产生中间点焓值定值是实际负荷的函数。
确定负荷—中间点焓值定值函数主要考虑不同负荷对焓值的要求、中间点温度允许变化范围、负荷变化对中间点压力的影响及不同负荷下减温水流量的均衡关系4个因素,焓值定值应通过试验综合确定。
运行人员可以在操作员接口站O IS 上,改变焓值定值偏置。
不同的磨煤机组合,焓值偏置不同。
1.3.2 中间点焓值测量早在模拟仪表时期就有人对直流炉焓值给水控制方式进行尝试与研究,但是焓值测量是困扰研究与实现的主要问题。
因此,焓值给水控制一直未能得到深度研究与推广使用。
计算机控制技术在电厂中的广泛应用,为焓值控制提供了必要条件。
图1 焓值给水控制系统简化原理方框图IN FI 90分散控制系统了功能码FC168,它具有二维线性内插计算功能,提供一个5×5等距二维表格。
FC 168有两个输入变量X 、Y ,一个计算结果输出R ,一个逻辑输出B 。
其逻辑输出为输入范围判断逻辑。
当两个输入都在其表格范围内时,输入为0;当任何一个输入落在其输入范围之外时,输出为1。
对微过热区焓值可用FC 168进行测量,如X 为压力,Y 为温度,输出则为焓值。
为提高焓值计算精度,可将表按照温度、压力分成若干个分区,每个分区可分别设置成任何5×5以下的表格。
采用多个FC 168级联方式,通过模拟量切换功能块FC09实现按温度、压力分区计算焓值。
对于FC09,当S3=0时,OU T=〈S1〉;当S 3=1时,OU T =〈S 2〉。
图2为四分区焓值计算组态实现示例。
对某一温度、压力范围,如温度355～370℃、压力17.0～19.5M Pa ,既包含微过热区,又包含271999年第2期华东电力饱和区及不饱和区。
由于饱和蒸汽、饱和水焓值差距病态县殊,不能全范围线性内插。
可采用如图3所示的分区方法。
图3(a)中微过热区1、2和3区可任意分区;4区包含饱和线,为特殊区,可按照图3(b )示意的方法进一步分区,纵向2分,横向n 分。
特殊区的分区原则是保证特殊区内饱和线以上(如+2℃)的微过热区内插准确。
分区数n 增大,则靠近饱和线的焓值测量不准确的微过热区面积减小,当然FC168数量相应增加。
图3 焓值计算分区(a)工作范围与分区;(b )特殊分区(a) 由于中间点正常工作范围在微过热区,一般过热度大于3～4℃,只要确保微过热区焓值测量准确即可,饱和区及不饱和区的焓值测量准确无实际意义。
当接近或进入饱和区及不饱和区时,应通过其它技术措施,使中间点重回微过热区。
1.3.3 主副回路工作原理主调节器为中间点焓值调节器。
协调控制系统输出的燃料量指令,经惯性环节、滞后环节动态处理后,作为省前流量定值的前馈信号,实现给水与燃料量同时动作,以初步保持水燃比。
主调实现水煤比细调。
副调节器为省前流量调节器。
副调节器接受主调节器输出信号作为省前流量定值,副调节器的输出直接控制电动调速泵的勺管位置,保证实际省前流量及时跟随定值,消除给水流量内扰。
为提高副回路的响应速度,采用省前流量定值作为勺管开度指令前馈。
副调实现水煤比粗调。
燃料量指令前馈和勺管指令前馈信号大大加快了给水调节速度。
1.3.4 其它技术措施焓值给水控制系统还采取了其它技术措施,以实现防止中间点进入饱和区及不饱和区,或进入饱和区及不饱和区后尽快退出,及防止中间点超温。
这些措施是:(1)“负荷—焓值定值”输出与“饱和焓值+最小过热度焓值”取大,作为焓值定值;(2)当焓值接近或低于饱和焓值时,通过勺管、省前流量定值前馈,采用“减—停—减—停”断续方式强制减水;(3)中间点温度低于最低允许下限值时,断续强制减水;(4)当焓值与定值偏差大时,通过前馈对省前流量定值进行增、减修正;(5)当中间点温度高于最高允许上限值时,断续强制加水。
2 控制效果6号炉焓值给水控制系统经过多次优化调整,试运效果良好。
在稳定负荷时,中间点焓值波动维持在定值±20k J/kg 内;负荷大范围变化时,焓值最大波动维持在定值±50k J /kg 以内。
采用焓值给水控制系统后,水燃比保持良好,给水调节稳定,过热汽温调节稳定,为协调控制系统的投运提供了保证。
目前,包括给水、协调、过热汽温等在内的所有CCS 控制系统均已投入运行,并顺利通过验收。
(收稿日期 1998-09-30)下 期 要 目·我国电力需求预测的难点浅析·2001年华东电网近期规划研究·人工神经网络应用于继电保护的探讨·人造龙卷风发电设计方案·旁路AV 6和D EH 接口的改进·电子束烟气脱硫示范工程·125MW 机组给粉机电源控制回路改造·电力系统并行仿真计算的一种新算法28华东电力1999年第2期。