300MW火电机组协调控制系统方案.docVIP

PAGE word格式.整理版 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名: 学号： 学 院: 班 级: 题 目: 300MW火电机组协调控制系统 指导老师: 2010年 12 月 23 日 1选题背景 1.1设计目的 通过本课程设计，使学生能较好的运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的生产实际，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。随着单元机组的发展，必须将汽轮机和锅炉作为一个整体进行控制，而机、炉的调节特性有相当大的差别，锅炉是一个热惯性大、反应很慢的调节对象，而汽轮机相对是一个惯性小、反应快的调节对象。因此要用协调控制系统，保证在满足负荷要求的同时，保持主要运行参数的稳定。 1.2设计内容和要求 （1）负荷指令管理部分 输入参数：外部负荷要求指令（就地指令，中调指令ADS，电网频率变化所要求负荷指令）。 输出参数：实际负荷指令 QUOTE ，锅炉负荷指令。 负荷指令限制回路： a、最大/最小允许负荷限制回路 b、负荷返回回路（RB） 常用辅机：送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用、规定返回速率 c、迫升/迫降回路（RUN UP/DOWN） d、闭锁增/减回路（BLOCK INCERASE/DECREASE） e、负荷快速切断回路（Fast Cut Back） 负荷操作： LMCC（负荷管理中心）面板:增、减负荷按钮：中、高、低速选择；速度限制（速率整定在3%-5%） （2）机炉负荷控制部分： 输入参数：第一级压力 QUOTE ，机前压力 QUOTE 、机前压力定值 QUOTE 、锅炉负荷指令、实际负荷指令 QUOTE 、频率偏差 QUOTE 、实发功率 QUOTE 输出参数：锅炉指令、至DEH的负荷指令 锅炉主控制器： a、前馈信号形成 QUOTE b、机前压力定值形成定压、滑压 汽机主控： 三个调节器：汽机机前压力调节器、电功率调节器、蒸汽流量调节器 工作方式： a、以锅炉跟随为基础的CCS（功率控制） b、锅炉跟随（非电功率） c、汽机跟随（电功率） d、手动 系统跟踪： a、汽机基本，且汽机处于（就地）控制时，实际负荷指令跟踪DEH负荷基准 b、炉基本时，锅炉主控指令跟随锅炉负荷指令 c、非功率控制方式时，电功率调节器输出跟踪 QUOTE ，蒸汽流量调节器输出跟踪DEH负荷基准。 d、在炉基本或功率控制时，实际负荷指令跟踪DEH负荷基准。 2系统设计原理 单元机组负荷控制系统通常由两大部分组成：负荷指令管理部分和机炉负荷控制部分。 负荷指令管理部分的主要作用是对外负荷要求指令（或称目标负荷指令）进行选择并加以处理，使之转变为单元机组安全运行所能接受的实际负荷指令 QUOTE ，并作为机组功率给定值信号。 机炉负荷控制部分的主要作用是：根据机组的运行条件及要求，选择合适的负荷控制方式，按实际负荷指令 QUOTE ，以及机组的功率偏差 QUOTE 和主蒸汽压力偏差 QUOTE 进行控制运算，分别产生对机、炉侧的控制作用。作为机、炉有关子控制系统协调动作的指挥信号，分别称为汽轮机主控指令（或汽轮机负荷指令） QUOTE 和锅炉主控指令（或锅炉负荷指令） QUOTE 。 图2-1 单元机组负荷控制系统的组成 2.1负荷指令控制部分 如图2-2负荷指令管理部分通常接受来自三个方面的负荷指令，形成单元机组的目标负荷指令，他们是：电网中调指令ADS、就地指令和电网频率变化所要求的负荷指令 QUOTE 。负荷指令管理部分大致有两部分组成：负荷指令运算回路和负荷限制回路。 图2-2 负荷指令控制部分 2.1.1负荷指令运算回路 负荷指令运算回路该回路的主要任务是： （1）根据负荷控制的要求选择目标负荷指令的形成方式； （2）考虑到汽轮机等主要设备的热应力变化的要求和机组负荷的跟踪能力，对目标负荷指令进行适当的变化率限制； （3）对机组参加电网调频所需负荷指令信号的幅值及调频范围做出规定。 2.2.2负荷指令限制回路 负荷指令限制回路的主要作用是：对机组的主机、主要辅机和设备的运行状况进行监视，一旦发生故障而影响机组的实际负荷，或危及机组的安全运行时，就要对机组的负荷要求指令进行必要的处理与限制，以保证机组能够继续安全、稳定的运行。 负荷指令限制回路按其功能一般包括五个部分：最大/最小允许负荷限制回路，负荷返回回路（RB），快速负荷切断回路（FCB），负荷闭锁增/减（BLOCK I/D）回路和负荷迫升/降（RUN UP/DOWN）回路。 2.2.3实际负荷指令形成系