主蒸汽温度优化控制策略
主蒸汽温度串级控制系统工艺流程图
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1GW超超临界机组主汽温控制策略的仿真
构 、 圆燃烧 方式 。该 锅炉 为超超 临界 参数 , 汽 切 蒸 过 热器 是锅 炉 的重 要 组 成 部分 , 它将 从 汽 水 分 离
器 或汽 包来 的饱 和蒸汽 加热 到具有 一定 过热 度 的
合 格蒸 汽 , 在 锅 炉 变工 况 运 行 时保 证 过 热 蒸 汽 并
炉膛 出 口断面前 , 主要 吸收 炉膛 内的辐 射热 量 ; 第 2级 过热 器 位 于 第 1级 再 热 器 和 末 级 再 热 器 之 间 , 对 流传热 吸 收 热量 。第 1级 和 第 2级 过 热 靠
器逆 流 , 3级 过 热 器顺 流。 过热 器 系 统 的 汽 温 第 调节 采用燃 料/ 给水 比和两 级 8点 喷水 减温 , 第 在 1级和第 2级 、 2级和第 3级 过热 器之 间设 置二 第 级 喷水减 温 , 通 过 两 级受 热 面 之 间连 接 管 道 的 并
化
工
自 动 化 及 仪 表
第3 8卷
1 W 超 超 临界 机 组 主汽 温 控 制 策 略 的仿 真 G
刘 长 良 明 飞
( 北 电 力 大学 , 北 保 定 0 10 ) 华 河 70 3
摘
要
对谏 壁 电 厂 1 W 超 超 临 界机 组 主 汽 温控 制 的过 热汽 温控 制 系 统运 用改 进 的 S i G mt 估控制 实 h预
交叉 使一 级受热 面外侧 管 道 的蒸 汽进 入下 一级 受 热 面的 内侧管道 , 补偿 烟气 导致 的热偏 差 。
过热器喷水减温系统工艺简图如图1 示 , 所
胀 的变化 , 危害机 组 的安 全 运 行 。因此 , 计 合 适 设
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化
M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组主蒸汽旁路系统控制策略介绍及优化发布时间:2021-03-25T02:24:39.647Z 来源:《河南电力》2020年9期作者:黄永昆[导读] 随着当前环保压力不断加大,燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统,该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成,采用 “一拖一,双轴”的布置方式,单套机组装机容量为460MW。
(广东粤电中山热电厂有限公司广东中山 528445)摘要:旁路系统是蒸汽轮机主蒸汽系统的重要组成部分,它在燃气-蒸汽联合循环机组启停过程以及甩负荷时起着十分重要的作用。
本文主要介绍了M701F4型燃气轮机联合循环机组的主蒸汽旁路系统的主要作用,通过对主蒸汽旁路系统几种控制模式的介绍,描述旁路系统在机组运行过程中的控制过程,并通过介绍机组运行过程中一次特殊工况,分析现有旁路系统控制逻辑存在的问题,并提出解决方案。
关键词:M701F4燃气轮机;联合循环;旁路系统;控制模式随着当前环保压力不断加大,燃气-蒸汽联合循环电厂在当前形势下有了长足的发展。
本文主要介绍的是M701F4型燃气轮机联合循环机组的旁路系统,该机组主要由M101F4型燃气轮机以及配套的燃机发电机、余热锅炉、蒸汽轮机以及配套的汽机发电机等主设备组成,采用 “一拖一,双轴”的布置方式,单套机组装机容量为460MW。
在燃气-蒸汽联合循环机组中,旁路系统在机组启停过程以及甩负荷时起着重要作用,它的功能是,当余热锅炉产生的主蒸汽不满足蒸汽轮机运行需求时,这部分主蒸汽会通过旁路系统回到凝汽器,从而防止余热锅炉蒸汽管路超温、超压;另外,在汽轮机跳闸或甩负荷时,旁路系统可以联锁快开从而有效抑制主蒸汽压力、温度参数波动,防止汽包水位波动,维持余热锅炉及燃汽轮机正常运行,从而缩小事故范围,减少机组损失。
关于1000MW燃煤机组主蒸汽压力控制策略的研究与优化
关于1000MW燃煤机组主蒸汽压力控制策略的研究与优化安子健1滕广凤(神华国华绥中发电有限责任公司辽宁葫芦岛市 125222)【摘要】为了能够更好的优化百万机组蒸汽压力控制逻辑,通过对绥中二期百万机组主蒸汽压力控制逻辑的研究分析,总结出协调控制过程中主蒸汽压力控制逻辑存在的不足。
通过对控制逻辑进行优化,从而达到对主蒸汽压力的精细化控制,总结出有一定借鉴意义的经验。
【关键词】压力控制分析优化1 前言随着我国火力发电技术的不断发展,目前大容量、高参数已经逐渐成为国内主流发电机组的代名词。
随着火电机组各种参数的提高,机组的安全运行区间不断缩小,因此对各个参数的控制要求也在不断的提高。
其中,主蒸汽压力的控制直接影响机组的安全性和经济性。
本文通过对绥中电厂1000MW超超临界燃煤机组主蒸汽压力控制的研究与分析,针对控制过程中存在的超压问题,提出解决办法,通过对控制逻辑的优化,进而达到对主蒸汽压力的精细化控制。
2 主蒸汽压力控制分析主蒸汽压力运行方式,大致可以分为定压运行方式、滑压运行方式两种。
滑压运行方式:要求汽轮机调速汽门保持位置不变。
当电负荷改变时,锅炉改变燃烧量,蒸汽参数改变,从而保持汽轮机调速汽门位置不变。
定压运行方式:要求锅炉维持蒸汽参数不变。
当负荷改变时,汽轮机改变调速汽门位置改变负荷,锅炉则相应改变燃料量维持蒸汽参数不变。
综合以上滑压和定压两种运行方式的特点,在低负荷下滑压运行的调节阀节流损失比定压运行低得多,经济性显著。
在高负荷时定压运行方式具有其优越性,比如,可有效地利用锅炉蓄热,提高对外界负荷需求的响应速度。
因此,1000MW燃煤机组多采用定-滑-定运行方式,压力与负荷的曲线关系如图【1】:图1 机组压力运行曲线主蒸汽压力控制方式,大致可以分为锅炉跟随方式、汽机跟随方式和协调控制方式三种。
锅炉跟随方式:外界负荷需求变化时,首先改变汽轮机调节汽门的开度,改变进汽量,使机组输出功率与外界负荷需求相适应。
1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用
术 .过 热 器 系 统 主 受 热 按 揍 汽 流 … 分 为 线 ,
流速 等 、住 【 人 J 外 扰 动 下 ,主 蒸 } , ( 温 度 的 控 制 呈现 人滞 后 、非 线 、慢 速 反心 等特 一 ,足 典 的 多 容 分 布参 数 受控 对象1 3 】 .
口f m 对 超 超 临 界 机 组 过 热 汽 温 的 控 制 大 多 采
摘
要 :以 具 打 时 变 特 性 、大 惯 一 l q - 相 ¨
的 二 次 热 机 组 蒸 汽 温 度 受 控 对 象 幻背 景 ,结 合趟 超
流 锅
炉 特 性 . 分 析 r过 热
【 1 i : 焦 汽 度 的 变 化 机 理 , 提 了基 于 改 进 型 S mi t h预 估 补 偿 器 实 观 的 喷 水 减 瀣 控
度 和
1 过热器 喷水减 温控制方案
1 . 1 过 热 器 布 置
重 要 . 但 是 其 被 控 过 程 受 到 多 种 素 的 I 扰 , 如 煤 质 改 变 、运 行 丁 况 、流 绛 』 J 【 I 热 的 州
察州电厂二期 r 塔』 炉 果川 二 次 l I f 热 技
收 稿 日期 :2 0l 7 — 0 3 — 2 O 基金项 目: 作者简介 : 咏 科 技 支 撑 汁 划项 f _ 】 ( 2 0l 2 BAAl 2 B 0 0)
住 低 温 过 热 进 U 及 低 温 过 热 干 I l 『 、 过 热 之
间 .生蒸 汽 温 度在 以煤 、水 比例控 制 础 采. L } j 两 级喷 水 减温 做 精 准 州 1 ( 2为 S mi t l 1 颅 f 占控 制 ,
即 低温 过 热 器 和 高温 过 热
基于改进型动态矩阵预测的主蒸汽温度串级控制策略研究
第42卷第7期2013年7月热力发电T H E R M A L P O W ER G E N E R A T l0NV01.42N o.7J ul.2013基于改进型动态矩阵预测的主蒸汽温度[摘要][关键词] [中图分类号] [D O I编号]串级控制策略研究叶向前1,崔春雷2,易凤飞2,责彦军1.广东电网公司电力科学研究院,广东广州5100802.武汉大学动力与机械学院,湖北武汉430072在常规PI D主蒸汽温度串级控制系统的主控制回路中加入动.态矩阵预测(D M C)控制器构成D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统,以实现在非精确数学模型下对具有大延迟主蒸汽温度控制对象进行长时域的预测输出。
根据系统的阶跃响应建立了系统的D M C模型,设置了优化函数和预测参考轨迹,并提出了对模型动态矩阵进行实时更新和大延迟校正的改进方法,从而改善了预测控制的动态性能。
以某660M W机组为例,对D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统进行仿真试验,结果表明D M C—PI D主蒸汽温度串级控制系统较常规PI D主蒸汽温度串级控制系统具有更好的稳定性和快速响应性,且抗干扰能力强。
主蒸汽温度;串级控制;动态矩阵预测;D M C控制器;D M C-PI DT M621;TP273+.1[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2013)07—0050—06 10.3969/j.i ssn.1002—3364.2013.07.050I m pr oved dynam i c m a t r i x pr edi ct i on bas e d cas cade cont r ol s t r at egy ofm ai n st ea m t e m per at ur eY E X i angqi anl,C U I C hunl ei2,Y I Fengf ei2,F A N G Y anj un2 1.E l ect r i c P ow er R es e ar ch I ns t i t ut e of G uangd ong P ow e r G r i d C or por at i on,G uangzhou510080,G ua ngd ong P r ovi nce,Chi na 2.S ch ool of P ow e r and M ec ha ni c al Engi ne e ri ng,W uhan U ni ve r si t y,W uhan430072,H ub e i P r ovi nce,Chi naA bst r a ct:To r eal i ze l ong t i m e out put pr edi ct i on f or m ai n s t ea m t em per at ur e cont r ol obj e ct w i t hl ar ge del ay under i m pr e ci se m at hem at i cal m odel,a m ai n s t eam t em per at ur e D M C—P I D c as c ade c o n—t rol s ys t em w i t h a dynam i c m at r i x pr edi c t i on cont r ol l e r(D M C)i n m as t er l oop of t he c onve nt i onal m ai n s t ea m t em per at ur e PI Dc as c ade s ys t em w a s c onst r uc t e d and pr e s ent ed.O n t he ba si s of sys—t em st ep r e sponse,t he syst em's D M C pr e di ct i ve m ode l w a s es t abl i s hed,and t he opt i m i z at i on f unc—t i on and pr edi c t i on r e f e r ence t raj ec t or y w a s se t.M or e ove r,a m odi f i ed m e t hod f or t he dynam i c m a—t ri x r eal—t i m e updat i ng and l a r ge del ay r evi s e w a s pr op os ed t o i m pr ove t he dynam i c per f or m ance of pr e di ct i ve cont r01.S i m ul at i on t e st on m ai n s t eam t em per at ur e D M C—P I D c as c ade cont r ol s ys t em of a660M W uni t r e vea l e d t ha t,c om par ed w i t h t he c onve nt i onal m ai n s t eam t em per at ur e PI D cas—c ade cont r ol syst e m,t hi s D M C—P I D s ys t em had bet t er st abi l i t y,speedabi l i t y,and st r onge r ant i—i n—t e r f er enc e capabi l i t y.K e y w or ds:m ai n s t eam t em pe r a t ur e;c as ca de cont r ol;D M C cont r ol l er;D M C—PID======================================作者简介:叶向前(1963),男,福建建瓯人,工学硕士,工程师,从事发电厂热工自动化控制技术的研究。
主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式
主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式1.引言1.1 概述概述主蒸汽压力温度是蒸汽发电厂中非常重要的参数之一,它对发电机组的运行稳定性和发电效率有着关键的影响。
主蒸汽压力和温度的变化会随着负荷的变化而改变,因此了解和掌握主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式对于蒸汽发电厂的运行管理至关重要。
本文将详细探讨主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式,主要从主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素、主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式总结以及对主蒸汽压力温度控制的建议等方面展开讨论。
通过分析主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素,我们可以了解到负荷大小、锅炉燃烧调节、给水系统负荷配送以及汽轮机的特性等因素对于主蒸汽压力温度的影响程度。
通过深入研究这些因素,我们可以更好地理解主蒸汽压力温度随负荷变化的规律。
在文章的结论部分,我们将对主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式进行总结,提出相应的结论和建议。
通过研究和实践,我们可以得出一些有效的调控方法和控制策略,以确保主蒸汽压力温度在不同负荷条件下的稳定性和可控性。
本文旨在提供给蒸汽发电厂的管理人员、工程师以及相关从业人员一个清晰而全面的了解主蒸汽压力温度随负荷变化的运行方式,帮助他们更好地进行厂内运行管理和问题解决。
同时,对于蒸汽发电行业的研究和发展也具有一定的指导作用。
在接下来的章节中,我们将详细介绍主蒸汽压力温度随负荷变化的影响因素、运行方式总结以及对主蒸汽压力温度控制的建议等内容,以期为读者提供全面、准确的信息和思路。
1.2文章结构1.2 文章结构本文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将首先概述本文要讨论的主题,即主蒸汽压力温度随负荷变化而变化的运行方式,并给出文章的目的。
接着,会对文章的结构进行介绍,明确各个部分的内容和结构。
正文部分将详细探讨主蒸汽压力和温度随负荷变化的影响因素。
首先,会分析主蒸汽压力随负荷变化的影响因素,包括锅炉燃烧热负荷、空气预热器效果、过热器效果以及调节阀的性能等。
模型参考自适应控制在主蒸汽温度控制中的应用
1 引 言
在 火 电厂 中, 主蒸汽 温 度 是 表征 机 组 运行 工 况 的 重要参 数 之一 , 系着 机 组 运 行 的安 全 性 和经 济 性 。 关 主蒸 汽温度过 高 , 可能使 过 热 器 管道 和汽 轮机 高 压 缸 等设备 产生高 温变形 而被损 坏 ; 主蒸汽 温度过 低 , 导 会 致机组 热效率 降低 , 因此对 其要求 非常 严格 , 一般要 求 主蒸汽 温度基 本上 维持 在 额定 值 附近 , 额定 值 的 暂 与 时偏差 不超过 ± 0C。 目前 主要 的控 制策略有 单 回路 1 ̄ PD和 串级 PD控 制 。常 规 PD控 制 器 具 有 结 构 简 I I I 单 、 于实现 等 优 点 , 火 电厂 汽 温 对 象 呈 明 显 的 多 易 但 容、 大迟 延 、 大惯性 和参数 时变性 , 且处 于负 荷 、 燃烧 等 多种扰动中, 控制难度很大 , 常规控制方案难 以取得好 的控制 效果 u 。 J 针 对这一 问题 , 少学 者 和 技术 人 员 开 展 了对 主 不 蒸汽温 度控制 的相关 研究 。该领 域 的研究热 点是将 预 测控制 、 糊 控 制 、 经 网 络 技 术 、 传 算 法 等 结 合 模 神 遗 PD控制 应用 于 主蒸 汽 温 度 的控 制 中 , 改善 控 制 质 I 以 量 。本 文提 出将模 型参考 自适应 控制 应用 于火 电厂过 热蒸汽温 度 的控 制 。在 MA L B环境 下 , 本 文给 出 TA 对
< 电气开关》(0 0 N . ) 2 1. o4
7 3
文章编 号 :0 4— 8 X(0 0 0 0 7 0 10 2 9 2 1 )4— 0 3— 3
模型参考 自适 应控制在主蒸汽温度控制中的应用
F级余热锅炉蒸汽温度控制策略
汽混 合后再 进 入余 热 锅 炉 的再 热器 吸热 , 以提 高 汽
轮机 再热 蒸汽 的温 度 , 进 一步提 高汽 轮机效 率 。 由于余 热 锅 炉有 三个 汽包 , 过 热 器 和减 温系 统 相 对较 复杂 , 回收余 热 受燃气 轮机控 制影 响很 大 , 所
级 喷水减 温水 系统 , 一 级 喷水 减 温 器 布置 在 2级 和 3级 高 压过 热 器之 间 ; 二级 喷 水 减 温器 布 置 在 3级
补 汽外 , 汽轮机 的高压 缸 排 汽 与余 热 锅 炉 的 中压 供
级 喷水 减温装 置 , 控 制 再 热器 口蒸 汽温 度 。低
压过 热器 不设置 喷水 减温装 置 。高压过 热器 和再热 器 配备全容 量 的安全 阀和压 力控 制阀 。为 了有效地
控 制高压 主蒸 汽温 度 , 系 统设 置 了独 立 的一 级 和 二
第 4期
F级 余热锅炉 蒸汽温度控制策略
l 5
和 4级 高压 过热 器之 间 。
到饱 和温 度而 导致 蒸汽 带水 。为 了防止 蒸汽带 水 而
损 坏汽 轮机 叶片 , 设 计 了过 热度保 护功 能 。
AT s a t
有 些 F级 余 热锅 炉只设 置一 级 喷水减 温装 置 。
中图分类号 : T K 4 7 7
燃气 一 蒸 汽联合循 环发 电机 组具有 效率 高 、 启 停 快、 占地 省 、 排放低 和建 设 周期 短 等 优 点 , 目前 国 内 运 行 的 F级 机 组 热 效 率普 遍 高 达 5 7 % 以上 。与 同 等规 模 ( 5 0 0 M W) 的燃 煤 机组 相 比 , 联 合 循 环 机 组 二氧 化硫排 放降 低约 9 9 . 9 %, 氮氧 化 物 排放 降 低约
660MW超临界直流炉主、再热蒸汽温度的运行调整分析
660MW超临界直流炉主、再热蒸汽温度的运行调整分析摘要:超临界技术的应用可以提高电厂生产效率,减少环境污染,节约设备能源,因此,在世界上许多国家和地区都得到了广泛使用,由于直流锅炉没有热包,热应力问题尤为突出,因此,保证主蒸汽的稳定是一项尤为重要的工作。
由于超临界直流机组在我国商业运行的时间还较短,直流炉的特性注定了机组主汽温度自动控制与机组的协调控制存在紧密联系,要解决机组主汽温度自动控制,机组协调控制及给水控制必须稳定。
660MW 超临界机组的主、再热蒸汽温度的运行调整在正常运行中是非常重要的,是保证机组稳定运行的一个重要方面,汽温过高会影响机组的寿命,过低会降低机组的效率。
关键词:超临界直流炉;主蒸汽温度调整;措施电站锅炉过热汽温、再热汽温影响着机组的安全经济运行。
由于超临界压力锅炉没有汽包,热水受热面、蒸发受热面和过热受热面之间没有固定的界限,运行工况发生变化时,各受热面的长度会发生变化,控制锅炉过热器出口温度(主汽温) 在允许范围内对整个电厂的安全运行和生产具有非常重要的意义,主汽温度过高或过低都会影响整个机组的正常运行。
超超临界机组运行参数高,其控制要求也比常规机组更为严格,尤其超超临界直流锅炉的主汽温变化特性就比汽包锅炉更为复杂,控制和调节也更为困难。
因此,研究直流锅炉的汽温变化特性就有着很重要的现实意义和理论价值。
一、超临界直流炉汽温控制的必要性及特征超临界直流炉技术的汽温是受水煤比、机组负荷、风量和燃烧情况等因素影响。
汽温过热以及大幅度偏离等因素,会导致超临界直流炉技术汽温在经济和设备安全等方面都受到影响。
超临界直流炉技术汽温如果超高会降低金属设备的强度,超临界直流炉技术气温较低又会导致汽轮机的损耗加强,同时,系统的热效率会降低。
超临界直流炉技术突破了传统的自然循环锅炉的汽包,在水进入到锅炉后,因为各种因素的影响,导致各受热面之间分界线不固定。
一般来说,超临界直流炉技术汽温的特征有两个:一是,动态特征。
主汽温控制系统的MCP-PID控制
主汽温控制系统的MCP-PID控制王燕;杨平【摘要】针对电站锅炉主汽温常规控制品质不佳的问题,研究了主汽温MCP-PID 控制案例.研究结果表明:MCP-PID控制器设计计算虽然和常规PID一样简单,但是控制品质已有较大的提升;当过程参数在设计条件下时,MCP-PID控制无超调,调整时间短且过程扰动抑制效果好;当过程参数在非设计条件下时,MCP-PID可以允许的过程参数变化区间宽度远比常规PID的允许变化区间宽度要宽得多.因此,MCP-PID控制器更值得推荐用于电厂主蒸汽温度控制以及类似的其他领域过程控制.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2014(050)005【总页数】4页(P34-37)【关键词】主汽温系统;串级控制;MCP-PID控制;鲁棒性【作者】王燕;杨平【作者单位】上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海电力学院自动化工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TP273火电厂锅炉过热汽温(主蒸汽温度)对火电厂安全经济运行有着重要影响。
传统的火电厂主蒸汽温度控制系统大多采用常规的PID串级控制策略。
但是,主蒸汽温度对象由于过热器管道长度和蒸汽容积较大,具有大迟延和大惯性。
由于模型参数的不确定性以及环境变化、元件老化等问题,主蒸汽温度对象还具有非线性和时变性的特点,因而采用常规的控制一般很难取得满意的控制品质。
为此,人们对于主蒸汽温度控制策略已经进行了很多研究,如文献[1]中的前馈串级控制;文献[2]中的改进的γ_SGPC算法控制;文献[3]中的Smith预估补偿控制等[4-5];文献[6]提出了一种新的标准传递函数,多容惯性MCP(Multiple Capacity Process)标准传递函数;文献[7]证实了MCP标准传递函数具有无超调、不限系统阶数和不限系统型次的优良特性;文献[8]提出了基于MCP标准传递函数的PID控制器——MCP-PID控制器,该新型控制器具有超调量小和鲁棒性高的优点。
热工调试系统主汽温优化控制
热工调试系统主汽温优化控制为了能够使火电厂热工调试系统具有着更好的控制方式、在实际运行过程中具有更好的可扩展性以及稳定性,文章将就热工调试系统主汽温优化控制进行一定的研究与分析。
标签:热工调试系统;主汽温优化控制;分析1 概述如果在机组运行过程中主汽温存在超温现象,就很可能因为金属温度过高而对设备安全性产生影响,而如果主汽温过低,就不能够保证机组的运行效率,对此,在实际运行过程中,就需要能够做好主气温的控制工作,保证其能够处于合理的范围之内。
在机组实际运行过程中,其会受到很多因素的影响,如汽机负荷、给水流量、锅炉燃烧状况以及主蒸汽流量等,这部分因素的存在,很可能使主汽温出现较大的波动情况,尤其是在机组负荷快速降低的情况下,更是难以对主汽温进行控制。
对此,我们则需要通过良好控制方式的应用在控制好主汽温度处于合理范围内的基础上保障机组的稳定运行。
2 热工调试系统2.1 热工控制系统结构在热工调试系统中,其主要由对象模型、控制算法接口、性能评价、数据存储、虚拟DPU以及OPC服务器等组成。
其中,虚拟DPU的功能是实现组态文件管理、组态建模以及组态文件的执行工作;对象模型能够在完成对象建模的同时将其以模型文件的类型储存在磁盘中,且根据控制策略的不同也可以根据实际情况选择不同的IO接口以及对象模型;OPC服务器的功能是实现对象模型同虚拟DPU之间的通讯,在实际运行中,DPU所发出的指令则会通过OPC传输到对象模型之中,并在处理完成后将对象相关数据反馈到DPU中;图形软件的功能主要是负责系统中曲线、报表以及数据的显示,使数据能够通过虚拟DPU的方式实现读取;控制算法接口则主要是帮助研究人员能够以自定义的方式对相关算法进行运用与控制,并通过动态库形式将其提供给DPU进行调用。
在该系统中,主要具有以下特点:首先,其能够对于每一个控制对象建立起针对性的模型,以此在保证模型独立性的基础上降低来自其他系统的干扰;其次,通过虚拟DPU 技术的应用,实现了对组态的控制、在线调试以及文件操作等功能;再次,通过控制算法接口程序的应用为系统控制策略的研究与开发提供了好的环境以及新的算法;最后,其为我们提供了历史数据存储功能,能够帮助我们在需要时对历史数据进行调用与分析。
600mw直流炉主汽温控制策略分析及优化
式中i st 为主蒸汽焓值,kJ /kg.i f w为给水焓值,kJ/kgi ,F为燃料 量,t /t 、W为给水量,t /h,Onet 为燃棚氏位发热量,kJ /kg,T1为锅炉
锅炉给水温度随负荷的增加而升高因此i f w也随之升高;机组定
压运 行时,主 蒸汽温度 和压力为 定值,即 i f w为一定值 Qne t 和T1可 视为常数,因此燃水比FAN是 随负 荷的 升高 而减 小的 无论 是定 压还 是
i开高 炉,膛摊,中被工对质流的i 蔓焓熟增器随等之受增热大面。所因吸此收:, 对对流流过式热过器热中器的的烟出速口和汽烟温温时提
随锅炉负荷的提高而增加的。过热器布置远离炉膛出口时,汽温随锅炉 负荷 的提 高而 增加 的趋 势更 明显 。
22给水 温度 与亚临界汽包炉相比,超临界直流炉在控制上有其特殊性。最显著 的区别是,在直流炉中,没有汽包将给水控制系统与气温控制系统和燃 烧控制系统隔离开来。在直流锅炉中给水变成过热蒸汽是一次完成的。 自动调节系统中,给水调节和燃烧率调节必须随锅炉主控指令而同步动 作,在这个过程中,燃料量与给水匹配运行,当给水温度刚氏时,锅炉 热量不变,给水流量不变,过热蒸汽温度将会刚氏,反之亦然。 3超临界直流锅 炉主汽温调节 情况
案,分析了汽温控制的方法、存在的问题及解决办法。 2过热器及再 热器的汽温 特性
21负荷的汽温特性 辐射式过热器只吸收炉内的直接辐射热,随着锅炉负荷的增加,辐 射过热器中工质的流量和锅炉的燃烧耗量按比例增大,但炉内辐射热并 不按比例增大,因为炉内火焰温度的升高太多。也就是说,随锅炉负荷 的增加,炉内辐射热的份额相对下降,辐射式过热器中的蒸汽的焓值减 少,出口蒸汽温度下降,当锅炉负荷增大时,将有较多的热量随烟气离
, 黼】超临界直流锅炉;煤水比控制;中间点温度
660MW超超临界机组主蒸汽温度控制策略优化
l
3 优 化措 施
31 对控 制 策略 进 行优 化 .
原控 制 系统 采 用常 规 串级 汽 温 控 制 系统 ,采 用双 回路 汽 温 控制系统代替原常规串级汽温控制系统 ,此控制策略具有适应 大 迟 延 、 干 扰能 力强 等 特点 。 抗
32 系 统 调 试 及 扰 动 试 验 .
65 6
60 2
- 5
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0 引 言
表 1 A侧 主蒸 汽温 度优 化 前定 值 扰动 试 验数 据
某 电厂# 机组(6 M 锅炉是由上海电气集团股份有限公 3 60 W) 司设计 制造 的D 902 . I 型超超临界变压运行直流炉 , G10 / 4 I 5一1 单 炉 膛 四 角切 圆燃 烧 、 次 中间再 热 、 衡通 风 、 天 布 置 、 一 平 露 固态 排 渣、 全钢构架 、 全悬吊结构n型锅炉。主蒸汽 、 再热蒸汽均采用单 元制 , 管道按2 12 — — 方式布置。主蒸汽管道和再热热段管道分别 从过热器和再热器两个出 口集箱接 出后 , 合并成一根管道 , 到汽 轮机前再分成两根支管分别接入高压缸和中压缸左右侧主汽关 断阀和再热关断阀。过热器设有三级喷水减温, 每级喷水分两侧 喷入 , 每侧喷水均可单独控制。再热汽温的调节是通过布置在低 温再热器和省煤器后的平行烟气挡板来调节的,喷水减温仅用 作事故减温。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的超超 临界 、 中 一次 间再热 、 单轴 、 双背压 、 凝汽式汽轮机 , 其主蒸汽和再热蒸汽 系统 均采用单元制系统。本机组采用炉、 、 机 电集中控制方式 。 两台机 组设 一 个单 元控 制 室 。分散 控 制 系统 (C ) 北京 日立 控 制系 D S采用 统有 限公 司生产 的HA 一 0 0 分散 控 制 系统 。 ICS 50 M
主、再热蒸汽调节
① 来自高压加热器
顶棚过热器→包墙过热器→
低温过热器→屏式过热器→ 高温过热器 二次汽系统汽水流程:
②
来自高压缸
①省煤器
②炉膛
③低温过热器 ④屏式过热器 ⑤末级过热器 ⑥低温再热器 ⑨储水罐 ⑩顶棚过热器 ⑾包墙过热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
低温再热器→高温再热器
2 过热器系统
去中压缸 去高压缸
⑾ ⑩ ② ① ⑨
超临界直流炉的控制策略
• 压力控制是直流锅炉控制系统的关键环节,压力 的变化对机组的外特性来说将影响机组的负荷, 对内特性来说将影响锅炉的温度。因为直流炉蓄 热较小,调门变化时引起的负荷变化较小,而且 压力变化较大,对机组的负面影响较大 ,所以国 外的资料中更推荐在超临界机组中采用机跟炉为 基础的协调方式,协调锅炉与汽机的控制。但是 在该方案的设计中应该充分考虑利用锅炉的储能 加快机组对负荷的响应。
分5级: 1. 2.
③
顶棚过热器 包墙过热器
⑤
⑥
⑧
3.
4. 5.
低温过热器
屏式过热器 高温过热器
④
⑦
来自高压加热器
调温方式:
来自高压缸
1. 2. 3.
水煤比(燃料/给水比) 两级四点喷水减温; 左右侧喷水点可分别调节。
①汽水分离器 ⑥末级过热器
②顶棚过热器 ⑦低温再热器
③包墙过热器 ⑧高温再热器
④低温过热器
• 汽机扰动对锅炉的耦合特性:汽机调门开度变化 不仅影响了锅炉出口压力,还影响了汽水流程的 加热段,导致了温度的变化; • 锅炉燃料扰动对压力、温度、功率的影响:燃料 率增加,缩短了加热段和蒸发段,使压力、温度、 功率均增加; • 给水扰动对压力、温度、功率的影响:给水量增 加,加热段和蒸发段延长,推出一部分蒸汽,因 此压力和功率开始是增加的,但由于过热段的缩 短使汽温下降,导致功率和压力下降,汽温一段 时间延迟后单调下降稳定在一个较低温度上。
1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用
1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用发布时间:2022-12-09T01:46:44.401Z 来源:《中国电业与能源》2022年14期作者:罗贵艺[导读] 蒸汽温度属于火电机组运行的重要参数,同时也是维持主蒸汽温度恒定设计值运行的关键,是保障机组安全、稳定、经济性运行的关键。
罗贵艺广东大唐国际雷州发电有限责任公司广东湛江 524000【摘要】主蒸汽温度属于火电机组运行的重要参数,同时也是维持主蒸汽温度恒定设计值运行的关键,是保障机组安全、稳定、经济性运行的关键。
主蒸汽温度在超过设计值时过热器的管壁金属使用寿命会明显缩短,甚至导致过热器管道被烧毁。
在主蒸汽温度偏低时,会显著降低发电机组的能量转换效率,从而导致机组运行经济性遭受影响。
对此,为了进一步保障火电机组的运行综合水平,本文简要分析1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用,希望能够为相关工作者提供帮助。
【关键词】1000MW;火电机组;二次再热循环系统;主蒸汽温度;控制策略0.引言近些年随着我国市场经济的快速发展,社会各界对于电能的需求也在不断增加,这也间接增加了对于火电机组的发电量依赖性。
我国属于当前上百万千瓦超超临界机组装机容量最多的国家,二次再热机组因为较高的热循环效率成为了超超临界机组的重要发展方向。
二次再热机组的重要参数等级明显提升,机炉的结构发生了明显的改变,此时温度控制便成为了重担与难点。
二次再热超超临界机组的汽水工质温度最高值应当控制在末级过热器的出口,也就是主蒸汽温度。
主蒸汽温度的控制对于机组的安全与经济性存在直接影响,但是在控制期间存在的干扰因素过多,例如煤质情况、运行工况、加热面的烟气温度以及流速等,在内外因素影响之下主蒸汽温度的控制会呈现出非线性、明显滞后、反应速度慢等特征。
对此,探讨1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用具备显著实践性价值。
1.1000MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略1.1过热器的布置以某项目为例,该项目主要是应用二次再热技术,过热器系统因为受热面可以结合蒸汽流向划分为两个等级,也就是低温过热器与高温过热器。
电厂主蒸汽温度智能控制策略研究
12 控制 的难 点分 析 . 主蒸 汽温 度控制 的质 量直 接关 系到机 组 的安 全 经 济运行 , 是锅 炉各 项控 制 中较 为 困难 的任务之 一 , 究 其原 因主要 表现 为 以下 3点 。 1 2 1 存 在强耦 合 现象 ..
中图分类 号 :P 7 . T 23 5
文献 标识码 : A
文章编 号 :0 1 07 (0 10 O4 0 10 — 84 21 )4一 OO一 3
S r t g s a c n Man S e m mp r t r t e y Re e r h o i t a Te e a u e a It lg n n r l fTh r l o rPln e l e tCo t e ma we a t n i o o P
g n tc ag rt r n r d c d. Th e u ts o d t a n e l e t c nr l srt ge a e g e t p t n ili h e ei lo i hms a e i to u e e r s l h we h t it l g n o to tae i s h v r a oe t n t e i a
化, 锅炉 受热 面结 垢 , 荷 的 变化 以及 吹 灰器 投 入 , 负
磨 煤机 的切换 等 。 122 被 控对 象工 艺流程 复杂 .. 由于各种 扰动具 有非 线性 、 时变 性等 特性 , 同 不 的机组 主蒸汽 温度 特 性 也完 全 不 同 , 难得 到 对 象 很 与 干扰之 间准 确 的数 学 模 型 ; 即使 通 过 现 场试 验 的 办法得 到 当时对 象 的数 学 模 型 , 随 着 时 间 的推 移 但
浅析过热汽温串级控制的控制方案
浅析过热汽温串级控制的控制方案早晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在办公室的角落,我泡了一杯清茶,打开电脑,准备开始写作。
关于过热汽温串级控制的控制方案,这个话题已经在我脑子里转了好多遍了,今天终于要把它梳理出来了。
先来说说什么是过热汽温串级控制。
简单来说,它就是通过控制过热器的出口温度,保证蒸汽温度在合理的范围内,防止过热器内部出现水滴,从而保证蒸汽质量。
那么,我们就来聊聊控制方案。
一、方案设计原则1.稳定性:确保过热器出口温度在设定值附近波动,避免出现大幅度波动。
2.可靠性:控制系统要具备较强的抗干扰能力,保证在各种工况下都能稳定运行。
3.实时性:控制系统要能够实时监测过热器出口温度,快速响应。
4.经济性:在满足控制要求的前提下,尽量降低设备成本和运行成本。
二、方案组成1.控制器:采用先进的PID控制算法,实现过热器出口温度的精确控制。
2.传感器:选用高精度的温度传感器,实时监测过热器出口温度。
3.执行器:选用快速响应的调节阀,实现对过热器入口蒸汽流量的调节。
4.人机界面:用于显示过热器出口温度、调节阀开度等参数,方便操作员实时监控。
三、控制策略1.主控制策略:采用PID控制算法,根据过热器出口温度与设定值的偏差,自动调节调节阀开度,使过热器出口温度稳定在设定值附近。
2.串级控制策略:在主控制策略的基础上,引入前馈控制。
当过热器入口蒸汽流量发生变化时,前馈控制会根据入口蒸汽流量的变化,提前调整调节阀开度,以减小过热器出口温度的波动。
3.限幅控制策略:为防止过热器出口温度过高或过低,设置上下限幅值。
当过热器出口温度超过上限幅值时,自动关闭调节阀;当过热器出口温度低于下限幅值时,自动开启调节阀。
四、实施方案1.硬件配置:根据方案组成,选择合适的控制器、传感器、执行器和人机界面等设备,进行硬件连接。
2.软件编程:根据控制策略,编写控制程序,实现过热器出口温度的自动控制。
3.系统调试:在设备安装完毕后,进行系统调试,确保控制系统稳定可靠。
改进的锅炉蒸汽温度优化控制模型及应用
GA0 Ja C in , HEN Xin qa a —io
( ,c o lo tmaiain Wu a U iest f T cn lg , h n 4 0 6 C ia 2S h o fC mp r S in e a d 1 h o fAuo tzt , h n nv ri o eh oo y Wu a 3 0 3, hn ; .c o lo o ee ce c n S o y
文章编号:0 194 (0 1o —0 2 0 10 -942 1)50 4 - 4
改 进 的锅 炉 蒸 汽 温 度 优 化 控 制 模 型及 应 用
高 健 . 陈先 桥 。
( . 汉理 工大 学 自动化 学 院 , 汉 4 0 6 ; . 汉理 3 大 学 计 算机 学 院 , 汉 4 0 6 ) 1武 武 3032 武 - 武 3 0 3
ai n Ho v r t r a e o d fc s n h ta to a c s a e o to m o 1 or ta to . we e . hee r s me e t i te r di n l a c d c nr l o i de f se m t mp r tr e e au e, s c a , te uh s h
摘 要 : I 制 是 最 早发 展 起 来 的控 制 策 略 之 一 , 于其 算 法 简单 、 靠 性 高 和 对 模 型 依 赖 PD控 由 可
程 度 小 . 广 泛应 用于 工 业过 程 中 基 于P D的锅 炉蒸 汽 串级 调 节 也广 泛 应 用 于各 种蒸 汽发 被 I
电控 制 系统 中。 然 而 . 统 的 蒸 汽 温度 串级 调 节模 型 存 在 对 工 况 变化 适 用 差 、 传 系统 中优 化 参 数 难 于确 定等 缺 陷 文 中提 出 了一种 改进 的锅 炉主 蒸 汽调 节模 型 . 模 型 中引入 了蒸汽 温度 在 实际值 与 设 定值 之 差 的 非 线性 变换 项 . 时建 立 了 系统模 型参 数 的最 优控 制 目标 函数 。 同 该方
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2 0 1 3年 1月
华 电 技 术
Hu a d i a n Te c h n o l o g y
Vo 1 . 3 5 No . 1
J a n . 2 0 1 3
主 蒸 汽 温 度 优 化 控 制 策 略
张淑娟 , 董克 昌
( 山东电力工程咨询院有限公司 , 山东 济南 2 5 0 0 1 3 )
2 给水/ 燃料 比的优化控制方案
与 国 内大 多数 直 流锅 炉 的控制 方 案 不 同 , 该 控 制方 案 以给水量 为 主动调 节量 , 调节 负荷 或汽压 , 以
燃 料 量为从 动 调节 量 , 调 节 喷 水 减温 器 前 、 后温差 , 保 证 给水/ 燃料 比( 以下 简称 水 燃 比) 。不 论 是包 墙
扰动干扰 , 保证过热汽温稳定在给定值附近 , 使整个 发 电机 组安 全 、 稳 定地 运行 。
在 实 际 生产 运 行 中 , 对 主汽 温 的 动态 特 性 进行 分析 : 一方 面 , 在 锅炉 负荷 或烟气 热 量发生 扰 动 的工 况下 , 主汽 温具 有 变化 较 快 的特 性 。在 减 温 水量 发
1 主蒸 汽 温 度 的 特 性
机 组运 行 过 程 中 , 影 响 主蒸 汽 温 度 ( 以下 简 称 主汽温 ) 的因素非 常多 , 在 蒸 汽侧 有 主蒸 汽 流量 、 给 水 温度 、 给水 流 量 、 减 温水 温度 、 减温 水流 量等 ; 在烟
气侧有烟气量 ( 一次风量 、 二动 的工 况下 , 主 汽温具 有 比较平 稳 的特性 ; 另一
证二级减温器出 口温度达到要求值。外回路还考虑 了以下 因素 的影 响 , 以保证 更加 有效 地控 制主 汽温 。 ( 1 ) 锅 炉 负 荷 变 化 的 影 响 。在 锅 炉 主 控 程 序 中, 给负荷加入 了一个微分脉 冲的前馈信号 , 因此 , 当锅炉负荷增加时 , 会使进入汽轮机的蒸汽量增多。 由于 蒸汽 量增 多可 能会 导致需 要 的减温水 流量 也增 加, 这时可以在减温水控制 的内环 中将温度设定值 降低 , 同时在减温水控制的外环 中减小前馈信号 。 ( 2 ) 饱和温度 限制 。在主汽温控制 中, 为保证 具 有合 理 的过热 度 , 减 温水 比例 积 分 微分 P I D( P r o .
关 标准 , 亚 临界 以下 锅 炉 主 汽 温 的暂 时 偏 差 不 能超 过 ±1 0℃ , 长 期偏 差必 须小 于 ±5℃ , 超 临 界及 以上
改变量之间存在着某种定量关系 , 可通过两者过热
器 的蒸汽 比热来 确定 , 也 就是加 入 了导前 微分信 号 , 这是 改进后 的喷水减 温器 的优 点 ] 。图 1为 喷水减
同, 也 会需 要不 同的进 口汽 温 改 变量 。这 2处 汽 温
料 量等 ) 、 一 次风 压 、 炉膛 负 压 、 燃 烧 器投 运方 式 、 受 热 面 的结渣/ 积 灰/ 结垢 情 况 等 。 因此 , 在整 个 热 力 循 环过 程 中主汽 温具 有大 惯性 、 大迟 延等 特点 , 甚至 有 时会 表现 出一 定 的非线 性和 时变性 。根 据 国家相
p o  ̄ i o n a l I n t e g r a l D e r i v a t i v e ) 控制 外 环 的设 定 值 采 用
方面 , 如果仅 仅从 过 热 汽 温控 制 对 象 动 态 特性 的角 度来 考 虑 , 改 变 烟气 侧 参数 的控 制 手 段 是 比较 理 想
中图 分 类 号 : T K 2 2 3 . 7 文 献 标 志码 : B 文章 编 号 : 1 6 7 4—1 9 5 1 ( 2 0 1 3 ) 0 1— 0 0 4 9— 0 3
0 引言
随 着技 术 的发 展 和 自动 化程 度 的提 高 , 火 电厂
的, 但负荷信号是 由具体用户决 定 的, 随机性 非常
摘
要: 主蒸汽温度具有大惯性 、 大迟延 、 非线性及不确定性 强等 特点 , 针对这种复杂控制对象 , 采用 了给水/ 燃料 比优化
控制方案对主蒸汽温度进行控制 。通过分析机组运行实时 曲线 , 验证 了该 方案 的有 效性 。 关键词 : 主蒸汽温度 ; 大惯性 ; 给水/ 燃料 比; 优化控制
大, 实 现起来 比较 困难 。而 对于 喷水减 温来 说 , 虽 然
减 温水 扰动 的动 态 特性 不 是 非 常 理想 , 但 实 际调 节 时却非 常方 便 , 可通 过 一 系列 优 化 算 法 对其 动 态 特 性 进行 改善 , 因此 , 这 种 方 法 是 实 际 工程 中应 用 最
温控 制示 意 图。
的锅炉 对 主汽 温控 制 偏 差 的 要 求更 为 严 格 。 因此 , 必 须选 择正 确 、 有效 的控 制手段 和控 制策 略 , 克服 主 汽温大 惯性 、 大 迟延 、 非 线 性 和时 变 性 的 缺点 , 消 除
该控 制系 统 的内 回路 通过 控制 减温水 流量来 保
过热 器还是 屏 式过 热 器 , 其 本 级过 热 器 出 口汽温 的 改变 量都 是通 过本 级过 热 器 入 口汽 温 ( 该 喷水 减 温 器 的出 口汽温 ) 的 改变 量 来 控制 的。 由于 工况 不 同 ( 比如 负荷 或压 力不 同时 ) , 即使 出 口汽 温 改 变量 相
多 的 。
机 组 的容量越 来越 大 , 机组参 数越 来越 高 , 对热 工 自 动 控制 系统 控制 品质 的要求 也越 来越 高 。从锅 炉过 热 器 出来 的主蒸 汽进入 汽 轮机做 功后 带动 发 电机运 行, 在 整个 汽水行 程 中 , 主蒸 汽 的温度 最高 。 主蒸汽 的汽水 品质 及温 度 是 否稳 定 是 决 定 机组 能否 安 全 、 经 济运 行 的重要 因素 。