基于汽机跟随的超临界机组协调控制方案.pdfVIP

第 24卷第 l0期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．24．No．10 24 2008年 12月 ElectricPowerScienceandEngineering Dec．，2008 基于汽机跟随的超临界机组协调控制方案 林文孚 (武汉 电力职业技术学院，湖北 武汉 430079) 摘要：分析了当前超临界机组控制系统中燃料发热量校正、燃水比控制、负荷扰动等方面存在的问题，根 据超临界机组的特点，提出了基于汽机跟随的超临界机组协调控制方案。以炉侧为主导实现负荷控制，用 中间点温度校正燃烧率指令，实现了热量动态校正和燃水比控制，简化了系统结构，提高了机组负荷适应 性和主汽压力、温度 的稳定性。 关键词：超临界机纽；炉侧主导的负荷控制；热量动态校正；燃水比控制 中图分类号：TP273 文献标识码：A 补偿，没有反映蒸汽焓质的变化，这种 “热量修正” 1 超临界机组控制系统运行中存在的问题 的结果是，在动态过程 中扩大了锅炉输入、输 出能 量的不平衡，必然引起负荷、压力、温度的波动。 近几年来，超临界机组在我国电网中的装机容 况且，在汽温 (焓)变化较大时，蒸汽流量难 以代 量越来越大，并已成为主力机组。不断提高超临界 表燃料发热量，这些情况使得 BTU校正事实上难 机组的控制水平，成为控制专业人员不断追求的目 以在超临界机组中得到有效运用。 标。超临界机组控制系统运行中主要存在以下问题。 1．2 过热汽温控制 1．1燃料发热量信号 (BTU)校正 用燃水比校正作为过热汽温控制的基本手段， 燃料量的准确与及时测量，是提高机组压力与 是超临界机组汽温控制的主要特征 。由于煤的 负荷控制水平的关键因素之一。由于煤的品种与煤 品种与煤质经常处于变化之中，实际燃水比与设计 质的变化，给煤量的测量一直是困扰控制工程技术 值具有很大差别，导致 中间点温度 的波动。另一方 人员的难题，特别是在燃煤 日趋紧缺的情况下。超 面，现在广泛采用改变给水流量来调节中间点温度 临界机组一般用蒸汽流量或给水流量作为燃料发热 的方法 ，导致当锅炉 内扰时，汽温调节与功率稳 量的校正信号 。该信号 由于没有汽包压力的微 定相矛盾。如煤的发热量增加时，中间点温度与锅 分，存在明显不足。BTU校正器整定过慢时，校 炉出口过热汽温上升，给水控制系统发出提高给水 正信号严重滞后，难以适应燃煤发热量经常变化的 流量的指令，给水流量的增加必然使机组输出功率 需求，运行人员不得已要进行手动干预；校正器整 增加。在外界负荷需求不变的前提下，协调控制系 定稍快时，在工况变动过程中，校正信号可能发出 统必须发出降低锅炉主控输出的指令，减少入炉燃 错误的信号。例如，外扰使汽机调节汽门开大时， 料量和给水量，以稳定机组负荷。这就是说，当燃 蒸汽流量瞬时增加，本来需要锅炉增加燃料，校正 料量 内扰时，为稳定汽温和机组负荷，给水流量有 信号却发出燃料发热量已增高的错误信号，反而抑 一 个先增加 (或先减少)后减少 (或增加)的过 制了锅炉燃料量随负荷需求的增加。同时，直流锅 程。给水、燃料 内回路和功率主回路都会动作，内 炉的主汽压力直接影响给水流量，汽调节汽门开 扰导致了汽温与负荷的波动。 大，主汽压力下降，会直接引起给水流量增加，影 1．3机组负荷控制 响更加突出。该信号因为没有汽包压力微分的动态 超临界锅炉 的蓄热 能力仅为汽包锅炉 的 收稿 日期：2008—05—28． 作者简介：林文孚 (1955一)，男，武汉电力职业技术学院副教授，高级工程师 第 l0期 林文孚 基于汽机跟随的超临界机组协调控制方案 25 1／3~1／2。当汽机侧发生负荷扰动时，锅炉侧可以 功率偏差信号 )引入调节器 PID，相当于虚 利用的蓄能十分有限，外扰