大型火电机组自动控制系统讲解.ppt

? 汽轮机部分 汽轮机的进汽量 D T 受主蒸汽压力 p T 、汽轮机背压 p c 和调节汽门开度 μ T 的影响。 假定调门特性为线性，汽轮机进汽量为 R T - 汽轮机的流通阻力； K T- 汽轮机调门的传递系数； μ T - 汽轮机调门的开度。 T T c T T T K p p R D ? ? ? ? ) ( 1 根据四个组成部份的动态特性分析，得出汽压调 节对象的动态特性方框图为： 燃料量控制子系统的各种基本策略 单元机组协调控制系统 一、单元机组的特点和任务 1 特点 ? 单元机组是一个强相互关联的多变量控 制对象，锅炉和汽轮发电机共同适应外 界负荷要求，共同保证运行参数稳定。 ? 汽轮发电机负荷响应快，锅炉负荷响应 慢。 ? 应具有参加电网一次调频的能力。 2 任务 在保证主蒸汽压力偏差在允许范围内的前提 下，使机组的输出电功率尽快适应电网负 荷变化的需要。 二、单元机组负荷控制系统的基本组成 1 负荷自动控制系统 (the unit load control system) ? 负荷指令管理部分 ? 机炉负荷控制部分 作用 : 接受外部负荷要求指令，并发出使机炉调节 系统协调动作的指令。 分别称为汽轮机主控制指令 P T 和锅炉主控制指令 P B 机、炉主控制指令 P T 、 P B 分别代表了汽轮机调门 开度（或汽轮机功率）指令和锅炉燃烧率（及相 应的给水流量）指令。 2 主控系统与机、炉调节系统的关系 ? 主控制系统相当于机炉调节系统的指挥机构，起 上位控制作用。 ? 机炉调节系统对于主控制系统相当于伺服机构， 起下位控制的作用，是主控制系统的基础，两者 构成分层控制的结构。 ? 协调控制系统：主控制系统和锅炉、汽轮机各自 的调节系统的总称。 四、单元机组负荷控制对象的动态特性 输入量：燃料调节机构开度 μ B 、调门开度 μ T 输出量：单元机组的输出电功率 P E 和汽轮机 前主蒸汽压力 p T 。 大型火电机组自动控制系统 工程硕士班 2015 年 7 月 ? 杭州 火电机组自动控制系统主要包括： ? 汽温自动控制系统 ? 给水自动控制系统 ? 燃烧自动控制系统 ? 协调自动控制系统 ? 汽轮机自动控制系统 ? 辅助设备自动控制系统 常用控制方案： ? 单回路 PID 控制系统 ? 串级 PID 控制系统 ? 前馈反馈复合 PID 控制系统 ? 单回路系统： 串级控制系统 前馈 - 反馈控制系统： ) ( ) ( ) ( s G s G s G cf ? ? ? ? ? 1 、过热蒸汽温度调节系统 ? 2 、再热蒸汽温度调节系统 一、汽温调节系统 过热蒸汽温度自动控制系统： ? 保持过热汽温稳定在规定值附近。 ? 维持蒸汽流程中各点的过热蒸汽温度 一定 锅炉过热器结构示意图 过热蒸汽温度调节系统工艺过程： 过热蒸汽温度的动态特性： 三种扰动：蒸汽量、烟气量和减温水量。 1 ．蒸汽量扰动时，过热蒸汽温度的动态特性 ? 特点是有迟延，有惯性，有自平衡能力。阶跃响应曲线 蒸汽量变化对汽温变化的传递函数可用下式近似表示： s D D e S T K s D s s G ? ? ? ? ? ? 1 ) ( ) ( ) ( 2 ．烟气侧扰动时过热蒸汽温度的动态特性 阶跃响应曲线： 烟气扰动时的过热器出口汽温的阶跃响应曲线 ? 特点是：有迟延、有惯性、有自平衡能力。 3 ．减温水量扰动时过热蒸汽温度的动态特性 → → → Ⅰ段 Ⅱ段 喷水调节门 喷水 减温器（导前区） （惰性区） θ 2 θ 1 W θ （ a ） G 02 (s) G 01 (s) G (s) W θ θ 1 (b) 图 8-3 直接喷水减温系统 （ a ）直接喷水减温系统示意；（ b ）对象框图 θ 2 导前区：导前汽温 θ 2 测点前至减温器 惰性区：过热器出口汽温 θ 1 测点到导前汽温测点 ) ( ) ( ) ( 2 02 s w