现代热工控制与超超临界机组安全节能.pdf

现代热工控制 与 超 超 临 界 机 组 的 安全节能 广州智光电气股份有限公司 热工自动化有助于提高机组运行效率 • 这是众所周知的结果。 • 我国系统的热工自动／手动调整比对结果源于 1964年的北京高井电站热工自动投入试验。 • 试验结果表明，品质良好的热工自动调节可以提 高机组效率1％～1.5％甚至更高。 • 要提高机组运行效率，在操作调整上，“压红线运 行”是最高境界，也是运行人员追求的目标。 • 水平再高的人工调节也比不上热工自动的调节质 量。 高水平的热工自动控制 对高参数大容量机组更具重要意义 • 机组正常工作时，长期的压红线运行只有自动控 制才能实现。 • 高参数大容量机组变负荷时，通常都是定－滑－ 定方式运行，调节复杂化。机组出力／负荷变化 速率、幅度，机炉协调，主机／辅机配合等因素 让人工调节无法实现最佳效果。 • 机组启动／停止过程控制的设备多达500台套以 上，人工控制首先顾及设备安全而无法兼顾经济 效率。 我国火电厂热工自动控制的发展历程 • 早期，以前苏联的热工控制理论为经典。 • 1970年代中期曾经少量随机组引进先进国 家控制技术，但没有形成主流，况且技术 也在发展过程中。 • 1986年前后引进了比较成熟的先进机组， 同时带来了现代热工控制设备和技术。与 我国早期长期应用的热工自动控制体系无 论从整体设计理念、系统规划、功能配 置、逻辑组态几乎全然不同。 现代控制——全新的系统集成 1 FCB （Fast Cut Back ） 快速减 出力 2 APS （Automatic Procedure Start-up／Shut-down ） （机组） 程序自动启停控制 现代控制——全新的控制算法 3 BIR （Boiler input rate demand ） 锅炉加速预估控制 4 Over ride 超驰控制 5 PID＋f(x) 参量控制 现代控制——全新的逻辑组态 6 智能逻辑模块 ① “三态式” 自动调节 ② 本质安全型两位式操作开关 ③ 缺省自动式联锁 现代控制理念与实现 一、高度地安全可靠 ① 模拟量自动投入和开关量设备操作，先行 品质辨识，防患于未然。 ② 热工保护、设备联锁缺省投、切，无人工 误操作之虞。 ③ 用FCB建立起阻止机组因故坠向非计划停 运的安全屏障。 1、品质辨识，主动、先行 “防患于未然” 欲投热工自动必先查验热工装置品质，若要启 动风机、泵、电动门与挡板就一定先看状态、条 件，全部由DCS主动自检完成，不满足要求达不到标 准不允许后续动作，把现存的故障挡在自动进程之 前。体现的是“预防为主、安全优先”的设计理念。 通常的设计往往采用 “条件许可”，预防是被动 的。如有故障隐患也是在某个自动进程或设备操作 时才被发现，影响到机组的启停。 方式不同，逻辑也不同。 2、省却投、切，保护、联锁远离误操作 《火力发电厂热工自动化设计技术规定》（NDGJ 16 －1989）第12.6.1节第2条第7款规定“保护回路中不 应设置供运行人员切、投保护的任何操作设备” 。但 至今在国内机组热控系统中仍然没有真正落实，或 在DCS操作员站画面上或在电子机柜内照样布置有热 工保护开关。设备联锁投、切基本上也由人工完 成，尽管规程没有要求，事实上手动操作联锁隐含 着安全隐患。 现代的自动控制无论在DCS操作员站画面上还是电 子机柜内都不存在任何热工保护切、投开关。找不 到任何设备联锁的投、切开关，又能确保热工保护 和设备联锁的正常工作。完全凭借控制逻辑周全、 严谨之利。 3、FCB，有效降解MFT • 何谓FCB？ • FCB是指机组在高于某一负荷之上运行 时(如35％ECR)，因内部或外部（电 网）故障与电网解列，瞬间甩掉全部 对外供电负荷，但未发生锅炉MFT的情 况下，用以快速减出力维持“发电机解 列带厂用电”或“停机不停炉”