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抬升火电电机构架组受压恒稳性的决策
编辑:娱乐吧亚洲第一品牌 发布日期:2018-09-01

  CCBF方式是以锅炉跟随为基础的协调控(释义:调节(adjust)、控制)制(control)方式。变频电动机是变频器驱动的电动机的统称。随着变频调速技术的快速发展,各种高压变频器不断出现, 在电厂厂用电等方面发挥着巨大的节 能作用。微型电动机是一种体积、容量较小,输出功率一般在数百瓦以下,用途、性能及环境条件要求特殊的一类电动机。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。该种方式以汽机调门闭环调节机组负荷,以燃料(fuel)量闭环调节机前压力(pressure),因此,具有负荷响应快、机组功率稳定(说明:稳固安定;没有变动),比较适合于对机组负荷的控制和AGC的投运。本文以2006年珠江电厂1机组大修过程中MCS的优化调整为例,对在CCBF方式下如何提高机组主汽压力稳定性(The stability of)作一些具体先容。1锅炉主控输出(主汽压力对象特性)试验为了准确、快速整定协调回路和压力设定(shè dìng)回路的相关参数(parameter),1机组大修结束后,于2006年3月2日520,进行了一次1
  机组炉主控输出(机前压力飞升特性)试验。试验开始时,机组负荷为174MW,汽机主控手动,并保持输出不变,锅炉主控输出手动由56.02%增加至59.38%.约12min后,主汽压力由12.45MPa上升至13.13MPa,从记录曲线上测得压力对象的纯迟延时间为122s,对象时间常数为332s.结合主汽压力的量程范围,得到炉主控输出(机前压力的等效)传递函数为G(s)=e-1221.0121+3322汽机调门延时动作逻辑(Logic)的增加在CCBF方式下,要提高机组的平均负荷率,除了需要采用动态前馈加快燃料量的变化外,还要考虑主汽压力的变化因素(factor)。从锅炉主控输出主汽压力对象的特性试验看出,在正常情况下,由锅炉主控输出变化到主汽压力开始变化,大致需要2min的纯迟延时间。按照常规做法,负荷指令变化后,立即动作汽机调门,这样,可充分利用锅炉的蓄热,提高机组初始的负荷响应速度,但无法提高负荷指令变化幅度较大情况下的平均负荷响应速度,相反由于汽机调门的马上动作,锅炉蓄热很快被消耗(consume)完毕,使机组负荷和主汽压力需要更漫长的时间才能过渡(transition)到新的稳态值,从而降低了机组的平均负荷响应速度。实践证明,机组平均负荷响应速度主要取决于锅炉燃料量的变化速度,而并非取决于汽机调门的动作速度。
  修改后的汽机功率控制逻辑框图3机组主汽压力设定回路的改进为减少节流损失(loss)和防止(fáng zhǐ)汽机叶片磨损(零部件失效的一种基本类型),在汽缸内温差变化过大、机组升降负荷时,机组主汽压力通常采用滑压设定方式,即机组压力设定值随着机组负荷设定的增减同步增减。在CCBF滑压调节方式下,一方面,机组增加负荷时,负荷设定的增加立即引起汽机调门的增加,导致机前压力下降较快;另一方面,负荷设定的增加引起主汽压力设定同步增加,汽机调门开大和主汽压力设定值增加同时作用(role)的结果,引起主汽压力设定和主汽压力实际值偏差迅速增大。当主汽压力偏差增大到一定值时,机组负荷反向调节功能被触发,抑制了机组负荷的增加速度,如主汽压力偏差进一步增大则触发负荷指令闭锁增功能,使机组负荷暂停增加。此外,主汽压力偏差增大时,由于调节作用,锅炉燃料量也进一步增加,加剧了送风、引风、给水、汽温等系统(system)的不平衡,增加了机组运行(Windows)的风险。因此,要保证机组的平均负荷率和机组稳定运行,还需要保证主汽压力偏差尽可能(maybe)地小。
  机组在增减负荷时:一方面,通过合理的设定,锅炉主控回路的负荷指令燃料量前馈回路的静态作用可保证进入锅炉的燃料量使机组负荷达到指令要求的值;另一方面,负荷指令燃料量的动态超前作用,可缩短机组负荷的过渡时间,但要保证机组的安全(safe)运行,负荷指令燃料量前馈的动态超前作用总是有限度的,因此,机组负荷、压力的纯迟延和大惯性(inertia)作用总会在机组升降负荷过程中表现出来。如果对压力设定值回路进行适当的修改,能使机组在升降负荷时,压力设定值的变化与实际主汽压力的变化同步,从而避免机组因升降负荷初始阶段压力偏差的增大而对锅炉量、送风、引风、给水、汽温等调节系统产生额外的调节作用,缩短机组各主要调节系统的调节过渡时间,提高机组运行的稳定性和安全性(security)。
  为珠江电厂1机组主汽压力设定值形成的逻辑图。
  修改后的主汽压力设定逻辑框图图中的虚线框部分为原有逻辑,其余部分为1机组大修后增加的逻辑。在原有逻辑中,压力目标(cause)经速率限制模块RATLMT和高低限限制模块的运算形成压力设定1.在新增的逻辑中,压力设定1经PT4环节运算,产生压力设定值。PT4环节是四阶惯性环节,用于等效主汽压力对象模型(model)。当协调控制系统工作(job)在CCBF且为滑压方式时,压力设定为压力设定1的四阶惯性输出;当协调控制系统工作不在CCBF方式或不在滑压方式时,PT4处于跟踪状态,压力设定为跟踪压力设定1.
  主汽压力设定(燃料前馈回路)的增加在常规的设计(Design)中,机组在CCBF方式时,主汽压力设定值改变后,仅能通过锅炉压力控制器的作用调节锅炉燃料量,但由于主汽压力对象的大迟延、大惯性特性,要保证主汽压力的稳定性,锅炉压力控制器的调节作用不宜过强,因此,仅通过控制器的作用,主汽压力的调节周期比较长。为使控制系统更好地适应机组滑压调节的需要,以加快机组升降负荷过程中负荷和主汽压力的响应速度,珠江电厂1机组在增加一个负荷指令燃料量动态前馈回路的基础上,又增加了一个微分形式的压力设定燃料量动态前馈回路。
  结束语主汽压力是火电机组运行中的最重要参数,提高主汽压力的稳定性,就是提高机组运行的稳定性和经济(Economy)性。本文提出的提高机组压力稳定性的3项对策对稳定主汽压力和提高机组实际负荷率有明显的效果(effect),可供火电机组协调控制系统优化改造(refome)和新机组协调控制系统设计时借鉴。
  
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