火力发电机组的自动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种火力发电机组的自动控制方法，提供实现火电机组APS全过程、全范围自启停的并行管理策略及“闭环全程随时自动”设计方案，该方法包括：在当前MCS子回路需要投入且具备投入自动条件时，APS系统通过APS步序指令自动投入MCS子回路；在当前MCS子回路需要投入但不具备投入自动条件时，APS系统进行APS置位开度或通过保护超驰条件进行强制开度；每一MCS子回路中的闭环设定值根据当前火力发电机组的状态由APS系统自动置位。本发明专利技术目的在于提供一种实现火力发电机组APS全过程、全范围自启停的并行控制，缩短控制周期、减小工况变化对控制过程的影响，为使机组一键启动获得更好控制品质提供技术前提。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种火力发电机组热工过程控制
，特别涉及一种基于并行的火力发电机组APS(机组自启停控制系统)管理策略以及APS与MCS(模拟量控制系统)全程接口设计方案的火力发电机组的控制方法。
技术介绍
APS系统实现从机组启动准备到带满负荷的全程自动控制和从满负荷减到零直至机组完全停止的全过程自动控制。APS系统执行过程讲究调节过程以及系统过程稳定，这对参数及状态控制极其重要。任何控制回路参数不稳定都对APS系统的控制产生影响，在增加调节时间的同时也延长了APS系统执行的时间，甚至影响APS系统后继动作的开展。在火力发电机组中，维持系统参数稳定的MCS是机组控制的重要组成部分，常规的MCS调节设计有手/自动两种工作方式，对应自动调节和人工手动操作两种控制状态。手动转入自动必须人工投切，这就决定了MCS自动方式一定要在设备和工艺系统运行且参数正常后才能投入。而APS要求模拟量控制系统全过程投运及非人工投切，这是常规的MCS系统无法实现的。因此，必须对常规MCS进行优化设计，增加APS投切及干预MCS的控制接口，使MCS与APS无缝结合，共同完成机组自动启停控制。另外，MCS调节在低负荷阶段和机组启停阶段，目前的控制回路大都处在手动状态，需人为调整，MCS的品质考验只体现在锅炉稳定燃烧或机组稳定阶段。对于机组启停阶段，由于系统多变、热力设备频繁启动，自然对控制参数产生较大的影响。所以，要实现APS，不但要解决机组稳定工况下的调节性能，还要实现在启停工况下过程参数的持续稳定，把握合理的投切时机，提供准确的控制要求，从而达到理想的控制效果。对于单元机组APS控制来说，一些主要控制系统，如全程给水控制、燃烧控制系统、主蒸汽压力控制系统等，是需要重点解决的控制回路，如何控制好这些系统是需要丰富的MCS设计和调试经验。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中在低负荷阶段和机组启停阶段调节控制回路是通过人为调节完成的，而无法实现MCS自动调节控制回路，进而导致MCS无法与APS无缝结合的缺陷，提供一种火力发电机组的自动控制方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供一种火力发电机组的自动控制方法，其特点在于，该火力发电机组包括APS系统和MCS系统，MCS系统包括多个MCS子回路，该自动控制方法包括：在当前MCS子回路需要投入且具备投入自动条件时，该APS系统通过APS步序指令自动投入该MCS子回路，例如投风烟子组程控时由APS系统投入引风机自动；在当前MCS子回路需要投入但不具备投入自动条件时，该APS系统进行APS置位开度或通过保护超驰条件进行强制开度，例如磨煤机启动自组中实现吹扫功能时投入冷风调整门自动，由APS系统自动置位开度30％左右对应磨煤机的最低吹扫风量；每一MCS子回路中的闭环设定值根据当前火力发电机组的状态由APS系统自动置位。较佳地，给水全程控制包括三个阶段：机组停运阶段、湿态低负荷运行阶段和直流阶段；机组停运阶段：该APS系统控制给水泵的出水经过高加水侧进入省煤器，流过水冷壁后进入启动分离器，当该分离器中的水质不合格或该分离器水位过高时，通过两个高水位控制阀将该分离器中的水排入大气式扩容器中；湿态低负荷运行阶段：该水冷壁出水进入该分离器进行汽水分离，蒸汽进入过热器加热为过热蒸汽，而水则通过疏水管道分两路引到除氧器和大气式扩容器；在机组停运阶段和湿态低负荷运行阶段，汽泵转速控制压差保证给水母管压力，给水旁路阀控制给水流量保证锅炉启动和低负荷时所需的最小流量，该分离器的储水箱水位由三个水位调阀控制，其中除氧器管路上的一个调阀控制储水箱中的正常水位、其他两个调阀用于调节储水箱中的高水位；直流阶段：给水一次性流过加热段、蒸发段和过热段，当给水流量及燃烧量发生变化时，三段受热面的吸热比率将发生变化，锅炉出口温度以及蒸汽流量和压力都将发生变化。较佳地，燃料全程控制中，该APS系统控制在首台制粉系统投入后立即投入燃料主控自动，并生成整套的燃料主控指令，包括升温升压前初始燃料量、加煤至热态冲洗压力、升温升压至冲转、转干和常规CCS(协调控制系统)燃料指令。较佳地，风烟全程控制中，单侧风机投入后立即投入闭环控制，送风机单侧投入后立即控制最低风量，后期带载煤量超过30％额定负荷后转入常规回路；引风机单侧自动投入后自动控制-50kPa，由APS置值；一次风机单侧自动调整风压，然后根据磨煤机风门的开度自动设定一次风压，当有热风、冷风调门开度大于75％时，设定值自动增加0.5KPa，当风门开度小于65％时，自动减小0.5KPa。较佳地，主蒸汽压力全程控制中，机组升温升压阶段，主汽压力设定值来自于锅炉厂的升温升压曲线，该主汽压力设定值送至旁路控制站，由旁路全程控制；该APS系统置汽机主控自动时，高旁设定值开始叠加正向偏置，逐步全关，由该汽机主控接受压力控制。较佳地，升负荷全程控制中，该火力发电机组点火以后启动第一套制粉系统，并投入燃料闭环控制，此后以一设定速率增加给粉量直到达到冲转参数要求；并网前，汽机维持本地转速控制完成暖机操作，燃料指令来自于该分离器入口温升率控制回路计算生成的给煤率，根据现场运行数据启动第二套制粉系统；机组并网后，通过在高旁设定值回路增加正偏置达到逐步收旁路动作，在旁路收尽之前，汽机主控已投入闭环控制主汽压力，锅炉主控手动维持当前设定煤量，DEH(汽轮机数字电液控制系统)处于本地负荷方式；旁路全关后，自动投入锅炉主控自动，汽机遥控自动，进入湿态CCS阶段，接收APS置位指令以设定速率增加给煤量，加强燃烧直到转干完成；进入干态方式后CCS系统转为常规控制，升负荷指令来自于APS系统设定，升负荷速率来自于运行设定。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的目的在于提供一种实现火电机组APS全过程、全范围自启停的并行管理策略及“闭环全程随时自动”设计方案，缩短控制周期、减小工况变化对控制过程的影响，为使机组一键启动获得更好控制品质提供技术前提。附图说明图1为本专利技术的较佳实施例的APS系统启动架构总体框架。图2为本专利技术的较佳实施例的APS自动升负荷全程控制流程图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火力发电机组的自动控制方法，其特征在于，该火力发电机组包括APS系统和MCS系统，MCS系统包括多个MCS子回路，该自动控制方法包括：在当前MCS子回路需要投入且具备投入自动条件时，该APS系统通过APS步序指令自动投入该MCS子回路；在当前MCS子回路需要投入但不具备投入自动条件时，该APS系统进行APS置位开度或通过保护超驰条件进行强制开度；每一MCS子回路中的闭环设定值根据当前火力发电机组的状态由APS系统自动置位。

【技术特征摘要】
1.一种火力发电机组的自动控制方法，其特征在于，该火力发电机组
包括APS系统和MCS系统，MCS系统包括多个MCS子回路，该自动控制
方法包括：
在当前MCS子回路需要投入且具备投入自动条件时，该APS系统通过
APS步序指令自动投入该MCS子回路；
在当前MCS子回路需要投入但不具备投入自动条件时，该APS系统进
行APS置位开度或通过保护超驰条件进行强制开度；
每一MCS子回路中的闭环设定值根据当前火力发电机组的状态由APS
系统自动置位。
2.如权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，给水全程控制包
括三个阶段：机组停运阶段、湿态低负荷运行阶段和直流阶段；
机组停运阶段：该APS系统控制给水泵的出水经过高加水侧进入省煤
器，流过水冷壁后进入启动分离器，当该分离器中的水质不合格或该分离器
水位过高时，通过两个高水位控制阀将该分离器中的水排入大气式扩容器
中；
湿态低负荷运行阶段：该水冷壁出水进入该分离器进行汽水分离，蒸汽
进入过热器加热为过热蒸汽，而水则通过疏水管道分两路引到除氧器和大气
式扩容器；
在机组停运阶段和湿态低负荷运行阶段，汽泵转速控制压差保证给水母
管压力，给水旁路阀控制给水流量保证锅炉启动和低负荷时所需的最小流
量，该分离器的储水箱水位由三个水位调阀控制，其中除氧器管路上的一个
调阀控制储水箱中的正常水位、其他两个调阀用于调节储水箱中的高水位；
直流阶段：给水一次性流过加热段、蒸发段和过热段，当给水流量及燃
烧量发生变化时，三段受热面的吸热比率将发生变化，锅炉出口温度以及蒸
汽流量和压力都将发生变化。
3.如权利要求2所述的自动控制方法，其特征在于，燃料全程控制中，
该APS系统控制在首台制粉系统投入后立即投入燃料主控自动，并生成整

\t套的燃料主控指令，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永存，叶云云，陈卫，曾晨，梁峰，罗志浩，
申请(专利权)人：浙江国华浙能发电有限公司，国网浙江省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33