过程控制-10-火力发电厂大型单元机组的控制.pptVIP

(a) 原理图 (b) 控制系统方框图 图10.24 三冲量控制系统方案三 汽包水位的三冲量控制 蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器。控制任务是使过热器出口温度维持在允许范围内，并且保护过热器使管壁温度不超过允许的工作温度。 影响过热器出口温度的主要扰动:蒸汽流量扰动、烟气侧传热量的扰动和喷水量的扰动。 蒸汽过热系统的控制 图10.28 过热蒸汽串级控制系统 图10.29 过热蒸汽双冲量控制系统 蒸汽过热系统的控制 ① 设定值回路：在低负荷运行时，主蒸汽温度达不到额定温度，因而需要建立蒸汽温度设定值与蒸汽流量之间的函数关系。经蒸汽流量校正后的设定值与手动上限设定值一起组成设定值回路，向温度控制器提供设定值。 ② 先行信号回路：采用了反映外扰的先行信号，它建立在蒸汽流量与喷水控制阀门开度的函数关系的基础上，经过蒸汽流量和各种燃料混烧比等外扰修正后得到的喷水阀门开度信号，直接控制喷水阀的动作，起到前馈的作用，提高了系统克服扰动的能力。 ③ 主蒸汽温度的相位补偿回路：在喷水量的扰动下，蒸汽温度的响应有较大的相位滞后，因此在前向通道中加入一个相位补偿回路，如图6-20中的虚框所示。它实际上是由两个控制器，两个加法器组成的二阶导前-滞后环节。只要根据蒸汽温度对象的动态特性适当选择这些参数，就可以对主蒸汽温度与其设定的偏差进行相位滞后补偿，改善控制品质。 示例：某厂第二级减温器温度控制系统简图。 蒸汽过热系统的控制实例 图10.31 一级减温控制 蒸汽过热系统的控制实例 图10.32 二级减温控制 蒸汽过热系统的控制实例 * * * 第十章 火力发电厂大型单元机组的振动控制 锅炉设备的工艺流程 锅炉设备的控制问题 系统分解：（1）锅炉汽包水位的控制； （2）锅炉燃烧系统的控制； （3）过热蒸汽系统的控制。 控制系统 被控变量 操纵变量 控制目的 锅炉给水控制系统 锅炉汽包水位 给水流量 锅炉内生产的蒸汽和给水的物料平衡 锅炉燃烧控制系统 蒸汽压力 烟气成分 炉膛负压 燃料流量 送风流量 引风流量 蒸汽负荷的平衡 燃烧的完全和经济性 锅炉运行的安全性 过热蒸汽控制系统 过热蒸汽温度 喷水流量 过热蒸汽的温度和安全性 锅炉设备的控制问题 10.2 单元机组控制系统 锅炉跟踪方式 汽机跟踪方式 机炉协调方式 10.2.1 锅炉跟踪方式 10.2.2 汽机跟踪方式 10.2.3 机炉协调控制方式 ① 保证出口蒸汽压力稳定，能按负荷要求自动增减燃料量； ② 保证燃烧状况良好即要防止空气不足使烟囱冒黑烟，也不要因空气过量而增加热量损失； ③ 保持锅炉有一定的负压，以免负压太小，造成炉膛内热气向外冒出，影响设备和工作人员安全。 锅炉燃烧过程的控制主要包括：燃料量控制；送风控制；负压控制。 锅炉燃烧过程的控制 10.3.2 蒸汽压力控制和燃料与空气比值控制系统 图10.6(a) 燃烧过程的控制方案之一 图10.6(b) 燃烧过程的控制方案之二 烟气含氧量的闭环控制系统 图10.9 烟气中氧含量的闭环控制方案 在锅炉燃烧系统中，燃料量和空气量需要满足一定的比值关系。为了使燃料完全燃烧，在提负荷时，要求先提空气量，后提燃料量；在降负荷时，要求先降燃料量，后降空气量。为此，可采用选择性控制系统，设置低选器FY1和高选器FY2，保证燃料量只在空气量足够的情况下才能加大，在减燃料量时，自动减少空气量。从而，提量过程中，先提空气量，后提燃料量。反之，在系统降量过程中，则先降燃料量，后降空气量，从而实现了空气和燃料量之间的逻辑要求，保证了充分燃烧，不会因空气不足而使烟囱冒黑烟，也不会因空气过多而增加热量损失。 锅炉燃烧过程的控制 双交叉燃烧控制系统 图10.10 双交叉燃烧控制系统 炉膛负压控制与安全保护系统 图10.11 炉膛负压前馈-反馈控制系统 图10.12 防回火的联锁控制 图10.13 防脱火的选择控制 图10.14 防脱火和回火的选择控制 炉膛负压控制与安全保护系统 汽包水位的控制问题 被控变量：汽包水位，用H (s)表示 控制变量：汽包给水量，用G (s)表示 主要干扰： 蒸汽负荷（蒸汽流量），用D (s)表示 通道对象： 非自衡、非最小相位、非线性等特性 被控变量是汽包水位，操作变量是给水流量。它主要是保持汽包内部的物料平衡，使给水量适应锅炉的蒸汽量，维持汽包中水位在工艺允许范围内。这是保证锅炉、气轮机安全运行的必要条件，是锅炉正常运行的重要指标。当蒸汽流量突然增加时，水位应