智能调节器在锅炉主蒸汽压力控制系统中应用的研究.pdfVIP

全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集 热工 智能调节器在锅炉主蒸汽压力 控制系统中应用的研究 李新望王虹杨淼滋 (黑龙江华电佳木斯发电有限公司 154005) 摘要：首先提出了火电厂给粉变频改造的必要性，然后主要介绍利用可编程单回路控制器作为仿真器来实现锅炉主 压力控制系统的I：,rq J乐4h-真模拟试验的方法、意义，该方法成功地应用于锅炉给粉变频改造中，实现了生产过程的自 动控制，对中、小型电厂也具有一定的指导性。 关键词：锅炉主压力控制系统仿真试验可编程序控制器 1 引言 火力发电厂中主蒸汽压力参数控制特性的好坏直接影响锅炉安全经济运行．主蒸汽压力自动控 制系统的任务就是保持主蒸汽压力为一定值，汽压的变化标志着锅炉蒸发量和汽轮机的耗汽量不相 适应，因此必须及时调整燃料量，以满足负荷变化的需要。 佳木斯发电厂14号燃煤机组采用南京调速电机厂TKZ一1系列调速控制组合装置，它通过滑差电 机实现给粉量调节，滑差电机的线圈易烧，轴承易坏，更换困难，并且易引起偏心，造成转速失控， 滑差电机调速原理落后，耗电大，控制回路保护功能不灵敏不可靠。滑差电机保护为热偶继电器，动 作不灵敏，另外起过载保护作用的塑料内销，经常拒动，使电机过热而烧损，长期以来滑差电机故 障率居高不下，影响负荷，对安全经济运行构成严重威胁。由于控制设备为II型仪表，功能单一，无 法组态，无法使用先进算法，系统跟踪回路由于设备功能不强设计不完善。该系统自机组投产以来不 能实现三层同操器同时投自动，只投一层，负荷适应能力差，影响自动利用率指标。 为此我厂采用新型变频调速系统，控制设备采用YSl70可编程序控制器实现该控制系统。 2系统组成 控制设备采用YSl70控制器，执行机构采用变频调速方式实现给粉机转速控制，解决滑差电机 故障率高问题。 取消滑差电机、控制器及热偶继电器，加装单操器，变频器。具有自动，手动，同操，单操等功 能，控制方便，使用灵活，实现了变频器软启动，无冲击电流保护变频器和电机，变频器自身设有多种 保护功能，灵敏，可靠。 选择合适的电机级数，解决低速运行问题。 根据锅炉实际运行情况，正常负荷给粉机转速300转，分左右，对应4极电机额定转速1450转／ 分是低速运行，尤其是在给粉机启动瞬问由于变频器输出频率小而转矩不够，根据公式(1)选择电机 极数： n=60f／P(1一S) (1) S转差率 n…电动机转速f-一频率p…极数 为提高相同转速下的频率，可加大极数。采用8极电机，可使额定转速降为750转／分，这样额 定转速下降，启动转矩加大，满足运行要求，同时变频器转矩补偿参数可降低，减少电机发热量， 提高带载能力，并且增加自动调节余量。 控制设备采用YSl70可编程序控制器，可运用多种先进控制算法实现复杂控制方案，实现三层 248 全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集 热工 同操器同时投自动的目标。 3控制方案的探索研究 YSl70可编程序控制器首次应用于主蒸汽压力自动控制系统中，有一个关键技术问题摆在我们 面前，就是如何设计控制方案并进行编程。我们先根据传统方法设计了一个串级PID控制的控制方 案，可是运用于现场投自动效果不理想，现场生产运行过程中调节器控制参数的调整设置基本上是 采用经验试凑法，这种方法不仅需要长时间试验寻找系统的静态、动态特性，而且在调节过程中会 出现较大的动态偏差，对机组安全运行不利，于是我们在室内研究如何利用2块可编程序控制器构 成一个闭环控制系统，建立与实际生产过程相似的仿真模型，通过模拟仿真试验，可验证控制方案 设计编制的正确性、适用性，还可以提高技术人员的组态控制能力，而且对研究新的控制策略具有 指导意义。 3．1模拟被控对象特性： 运用该调节器的编程功能及对测量值进行趋势显示功能，用二台调节器便可实现自动控制系统 闭环仿真模拟试验，其中一台作为真正调节器，另一台用作模拟被控对象。 首先建立数学模型，被控对象的建模采用试验建模方法。根据实验得到的燃烧率和负荷扰动