一种３００ＭＷ等级循环流化床机组自动控制方法，本发明专利技术在首台３００ＭＷ循环流化床机组的国产化投运中，对机炉协调、床压及双床床压偏差、除氧器与凝汽器水位、二次风量／氧量与二次风压、锅炉床温、燃油流量、石灰石给料等设置自动控制方法，对系统进行协调控制，使机组具有运行稳定，安全、可靠、运行经济的显著优点。
Automatic control method of 300MW grade circulating fluidized bed unit
Automatic control method of 300MW grade CFB Unit, the localization operation of the invention in the first 300MW circulating fluidized bed boilers, the boiler turbine coordinated, bed pressure and double bed pressure deviation, deaerator and condenser water level, two times and two times of air / oxygen pressure, boiler bed temperature, fuel flow to the automatic control method and limestone material settings to control the system, the unit has the advantages of stable operation, safe and reliable and economical operation.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属300MW等级循环流化床锅炉发电工程自动控制
技术介绍
300MW等级的大型循环流化床锅炉机组因燃料适应性广、燃烧效率高、负荷适应性强及环保等优点，已在国内批量建设和逐步投用，它是目前国内外洁净煤燃烧技术的主要方向之一。 原中小型的循环流化床锅炉，其燃烧自动控制系统基本投不上，或投入率很低，实际运行中靠手动操作。究其原因，在于循环流化床锅炉燃烧系统的复杂性。由于循环流化床锅炉自身的工艺特点，它比普通锅炉具有更多的输入和输出变量，耦合关系复杂；另外，大滞后性也是循环流化床锅炉的一大控制难点；此外非线性严重又是循环流化床锅炉的一大控制难点。故在300MW等级的大型循环流化床锅炉需要有比较有效的自动控制方法，才能保证自动控制的成功投用，提高机组自动化水平，减轻运行人员劳动强度，为机组的安全、稳定、经济运行提供有力保障。 另外300MW等级的大型循环流化床锅炉机组比以往小级别循环流化床锅炉机组设备更多，设计技术更新，逻辑控制更复杂，故需要研究和设计逻辑控制方法，这里逻辑控制主要包括顺序控制系统(SCS)和锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)的逻辑控制。
技术实现思路
本专利技术的目的，正是为了解决300MW等级循环流化床机组的自动控制问题，而提供一种保障机组安全、稳定、经济、良好运行，减轻运行人员劳动强度的300MW等级循环流化床机组自动控制方法。 本专利技术是通过如下技术方案来实现的。 300MW等级循环流化床机组自动控制 (1)、改进的直接能量平衡机炉协调控制方法采用汽机的一级压力形成的汽机侧负荷，加上汽包压力微分乘以锅炉蓄热系数的方法，形成锅炉的热负荷，作为协调控制中燃料调节的被调量；在炉跟机协调方式中采用由四部分叠加组成锅炉负荷指令作为燃料调节的设定值机组当前负荷指令、机组当前负荷指令变化率乘以补偿系数、机前压力设定值变化率乘以补偿系数、锅炉机前压力调节主调节器输出；汽机功率调节器的被调量为机组电负荷，设定值为经负荷变化率限速的人工设定值或AGC指令； (2)、新的分配控制方法分配控制调节系统自动适应同类设备不同运行方式，其功能包括各种投切方式的无扰、自动状态的偏置无扰设置功能、自动适应不同设备运行时的调节参数、设备出力失效时的取消分配功能，强制增/减功能，也包括一些特殊功能循环流化床锅炉控制的自动调节偏值、投备用时调节的自动跟踪功能； (3)、双床床压偏差自动控制两台一次风机入口导叶调节一次风母管与两床平均床压之差，两侧燃烧室入口一次风门构成串级调节，主调量为两床床压偏差，副调量为各自的一次风量，左侧副调设定值为煤量指令与煤量信号的大选值-一次风量曲线加(减)主调输出值，右侧副调设定值为煤量指令与煤量信号的大选值-一次风量曲线减(加)主调输出值； (4)、采用新型控制方式的除氧器与凝汽器水位联合自动控制通过把除氧器、凝汽器作为整体考虑，设计除氧器、凝汽器水位联合控制系统凝汽器补水调门调节除氧器与凝汽器总水量，除氧器水位调门调节除氧器与凝汽器水量间的平衡； (5)、二次风量/氧量与二次风压自动控制在二次风量/氧量调节中，由串级调节回路组成，副回路由煤量指令与煤量信号的大选值-二次风量曲线函数，再加主回路调节输出计算出总风量设定值，调节2台采用分配控制的二次风机入口导叶调门，使总风量满足设定的随动要求；同时主回路由负荷-氧量设定值曲线叠加偏置，作主调器设定值。二次风压控制，由负荷-二次风压曲线叠加偏置，计算出二次风压设定值，调节4台采用分配控制的二次风压调节风门； (6)、床压自动控制由锅炉负荷-床压曲线，计算出床压设定值，调节4台采用分配控制的排渣器调门，使床压满足设定要求，保证锅炉安全、经济运行。在排渣器锥形阀的输出叠加振荡信号，以防止流过锥形阀的灰渣长时间不动后结焦； (7)、流化风母管压力自动控制。采用人工流化风母管压力设定值，调节采用分配控制的五台运行中的流化风机入口导叶，使流化风母管压力满足设定要求； (8)、再热汽温自动控制，低温再热器由喷水减温实现，出口再热汽温由外置床换热器锥形阀实现调节，低温再热器喷水减温由2套左、右侧串级调节组成，副调节器控制减温水调门，使减温器出口汽温满足主调节器输出的设定要求；主调节器的输出使外置床再热器入口汽温满足锅炉热负荷-外置床再热器入口汽温曲线设定值要求；而外置床换热器锥形阀设计为2套左、右侧再热汽出口温度调节单回路，其设定值为锅炉负荷-再热汽出口温度曲线；同时影响各级再热汽温的主要有锅炉负荷、风量等，在调节中加入这些量的前馈补偿； (9)、过热汽温自动控制由三级减温水共六套串级回路实现过热汽温调节，每级减温设计为串级调节；副调节器控制输出的减温水调门，使减温器出口汽温满足主调节器输出的设定要求；主调节器的输出使下级减温器入口汽温满足锅炉负荷-下级减温器入口汽温曲线设定值要求；在第三级调节的副回路中，加入左右侧副调被控温差修正调节输出值。同时影响各级过热汽温的主要有床温锥形调节阀、高再温度锥形调节阀、热负荷等，在调节中加入这些量的前馈补偿； (10)、石灰石给料自动控制由串级调节回路组成，副回路由给煤量形成的石灰石量指令，加上主回路调节输出计算出总石灰石量设定值，调节2台采用分配控制的石灰石给料机；主调节器的二氧化硫含量设定值由人工输入，使烟气二氧化硫含量满足设定要求； (11)、锅炉床温自动控制通过调节左(右)侧床温锥形阀大小，可调节从分离器至外置床和燃烧室再循环灰料比例的大小，实现锅炉左(右)侧床温调节，床温的设定值由负荷-床温曲线给出。增加外置床再热器调节输出、给煤量作为前馈补偿。在锅炉床温控制输出叠加振荡信号，以防止流过锥形阀的回料长时间不动后结焦； (12)、燃油流量自动控制分别调节1套前墙床枪组、1套后墙床枪组和2套风道燃烧器组的各自燃油进油调门，使对应的燃油流量满足设定要求； (13)、风燃器风量自动控制由风燃器对应的燃油流量形成的点火风量与混合风量设定值，调节各自的点火风门与混合风门，使点火风量与混合风量满足设定要求； (14)、流化风量自动控制采用单回路定值调节； (15)、顺序控制系统(SCS)和锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)开关量逻辑控制。 本专利技术的有益效果是，基于300MW等级循环流化床锅炉的蓄热比常规炉略大、燃烧产生的迟延比常规炉大得多的特点，投用本方法实现的协调控制在大范围滑压变动负荷与AGC时均能使机组稳定运行；本专利技术经过计算调整的MCS控制回路自投运以来运行情况良好，分配控制具有极高的分配精度、快速的响应时间、灵活高效的算法组合，不仅能够适应正常运行调节，对于机组极端工况下的自动分配控制，如成功完成的二次风机RB试验工况，该分配算法模块也表现出了极佳的控制性能；双床床压偏差的自动控制，使两床床压偏差趋于零，从而使双床床压保持平衡状态；除氧器水位与凝汽器水位的自动调节效果明显优于采用独立单回路的除氧器水位与凝汽器水位调节系统；使二次风母管压力、床压控制、流化风母管压力、减温器出口汽温、二氧化硫含量、对应的燃油流量满足设定的要求。 下面结合附图及实例进一步阐述本
技术实现思路
。 附图说明 图1为分配控制框示意图； 图2为除氧器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种３００ＭＷ等级循环流化床机组自动控制方法，其特征是： （１）、机炉协调自动控制 改进的直接能量平衡机炉协调控制方法，采用汽机的一级压力形成的汽机侧负荷，加上汽包压力微分乘以锅炉蓄热系数的方法，形成锅炉的热负荷，作为协调控制中燃料调节的被调量；在炉跟机协调方式中采用由四部分叠加组成锅炉负荷指令作为燃料调节的设定值：机组当前负荷指令、机组当前负荷指令变化率乘以补偿系数、机前压力设定值变化率乘以补偿系数、锅炉机前压力调节主调节器输出，汽机功率调节器的被调量为机组电负荷，设定值为经负荷变化率限速的人工设定值或自动发电控制ＡＧＣ指令； （２）、新的分配控制方法 分配控制调节系统自动适应同类设备不同运行方式，其功能包括：各种投切方式的无扰、自动状态的偏置无扰设置功能、自动适应不同设备运行时的调节参数、设备出力失效时的取消分配功能，强制增／减功能，也包括一些特殊功能：循环流化床锅炉控制的自动调节偏值、投备用时调节的自动跟踪功能； （３）、双床床压偏差自动控制 双床床压全自动控制，两台一次风机入口导叶调节一次风母管与两床平均床压之差，两侧燃烧室入口一次风门构成串级调节，主调量为两床床压偏差，副调量为各自的一次风量，左侧副调设定值为煤量指令与煤量信号的大选值－一次风量曲线加或减主调输出值，右侧副调设定值为煤量指令与煤量信号的大选值－一次风量曲线减或加主调输出值； （４）、采用新型控制方式的除氧器与凝汽器水位联合自动控制 通过把除氧器、凝汽器作为整体考虑，设计除氧器、凝汽器水位联合控制系统：凝汽器补水调门调节除氧器与凝汽器总水量，除氧器水位调门调节除氧器与凝汽器水量间的平衡； （５）、二次风量／氧量与二次风压自动控制 在二次风量／氧量调节中，由串级调节回路组成，副回路由煤量指令与煤量信号的大选值－二次风量曲线函数，再加主回路调节输出计算出总风量设定值，调节２台采用分配控制的二次风机入口导叶调门，使总风量满足设定的随动要求；同时主回路由负荷－氧量设定值曲线叠加偏置，作主调器设定值，二次风压控制，由负荷－二次风压曲线叠加偏置，计算出二次风压设定值，调节４台采用分配控制的二次风压调节风门； （６）、床压自动控制 由锅炉负荷－床压曲线，计算出床压设定值，调节４台采用分配控制的排渣器调门，使床压满足设定要求，保证锅炉安全、经济运行，在排渣器锥形阀的输出叠加振荡信号，...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘友宽，赵明，自云江，李萍，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司电力研究院，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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