協(xié)調控制進(jìn)入TF主控制模式

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2023-08-24 10:00:07

電力是大型工業(yè)生產(chǎn)的基本能源，火電在我國電力行業(yè)占主導地位。與核電相比，火電峰值調節性能更好；與風(fēng)電和光伏相比，火電不受天氣限制；與水電相比，火電不受地理條件限制。在我們的生產(chǎn)和生活中，電力的供需需求需要實(shí)時(shí)平衡。電網(wǎng)運行對電廠(chǎng)的峰值調節性能和機組調節負荷的能力提出了更高的要求。

隨著(zhù)電力技術(shù)的發(fā)展，集中控制運行和機組協(xié)調控制在電力運行中闡明了重要的現實(shí)意義。汽輪機和鍋爐之間的調節能力不一致，但存在很大的差異。例如，對于電網(wǎng)運行，機組負荷調節注重快速響應，但對于機組運行，機組調節過(guò)程注重安全?？煽?。鍋爐輸出的蒸汽通過(guò)風(fēng)量。水。煤燃燒調節后，適應電網(wǎng)負荷需要一定的時(shí)間，響應速度慢；汽輪機通過(guò)調節門(mén)開(kāi)度來(lái)改變進(jìn)氣量，以適應電網(wǎng)負荷的變化，響應速度快。換句話(huà)說(shuō)，在機組負荷調節過(guò)程中，汽輪機運行與鍋爐運行之間存在著(zhù)蒸汽能源供需平衡的矛盾，這必然會(huì )影響機組和電網(wǎng)的安全和穩定性。

因此，協(xié)調控制作為機組控制運行的大腦，實(shí)現了汽輪機和鍋爐對電網(wǎng)負荷變化的協(xié)調和統一，既考慮了負荷響應速度，又考慮了機爐運行調整的安全穩定性。

什么是協(xié)調控制？以大唐東營(yíng)電廠(chǎng)1000MW機組為例，分析協(xié)調控制的原理和負荷變化時(shí)的動(dòng)作過(guò)程。

大唐東營(yíng)電廠(chǎng)采用上海電氣超臨界變壓直流鍋爐(SG-2778/32.45-M7053)。上海電氣超臨界二次中間再熱凝汽輪機(N1000-31/600/620/620)。DCS控制系統采用北京和利時(shí)有限公司，DEH控制系統采用德國西門(mén)子T3000。

1.協(xié)調控制系統分為四種模式：基礎控制BASE.汽機主控TF.鍋爐主控BF.機組主控CCS。

BASE模式：BF和TF分別手動(dòng)操作。BF手動(dòng)時(shí)，操作員手動(dòng)調節煤量和燃燒；TF手動(dòng)時(shí)，在壓力控制模塊中，操作員根據壓力曲線(xiàn)手動(dòng)設置主蒸汽門(mén)前的壓力（固定壓力值），以確保調節開(kāi)度，從而改變蒸汽量，并給出負荷指令。默認情況下，機組從并網(wǎng)到旁路系統關(guān)閉階段為功率電路模式。當功率電路模式時(shí)，DEH設置初始負荷為80MW。旁路關(guān)閉（判據：2%），切換為初壓。

TF主控模式(機器跟蹤):汽機主控TF是自動(dòng)的，鍋爐主控BF是手動(dòng)的。汽機根據壓力曲線(xiàn)調節壓力。鍋爐調節負荷。機組旁路系統關(guān)閉后，DEH切割至遙控模式，壓力控制切割至TF定壓模式，操作員手動(dòng)設置壓值跟蹤滑壓曲線(xiàn)。當前負荷對應滑壓曲線(xiàn)的壓力值為初始壓力。

3.BF主控模式（爐跟蹤）：鍋爐壓力調節，汽機負荷調節。在這種情況下，主蒸汽壓力設定值與蒸汽機入口蒸汽壓力進(jìn)行比較，其偏差通過(guò)機組負荷指令信號的前饋和修正，產(chǎn)生鍋爐主控制信號的風(fēng)和燃料。給水回路，操作員設置調節閥位置，并建立負荷指令。東營(yíng)電廠(chǎng)不適合爐跟蹤，因為當鍋爐調節壓力時(shí)，機組壓力偏差會(huì )很大。

4.CCS(協(xié)調控制)模式，BF.TF投入自動(dòng)化，相互基礎，相互協(xié)調，相互制約。CCS時(shí)，鍋爐調節前的壓力。汽機調節裝置的負荷。東營(yíng)電廠(chǎng)是一個(gè)基于爐跟蹤的協(xié)調控制系統，即在CCS模式下，當電網(wǎng)負荷變化時(shí)，汽機調節（鍋爐蓄熱，負荷變化需求響應快），汽機調節開(kāi)度變化會(huì )導致機前壓力變化，由于鍋爐調節前壓力，導致鍋爐調節指令信號變化，壓力變化會(huì )糾正閥的開(kāi)度。在這種模式下，BF和TF不僅需要自動(dòng)，而且主要的控制電路也需要自動(dòng)，如供水和燃料。

2.協(xié)調控制系統的動(dòng)作回路。

與傳統的機組控制系統相比，東營(yíng)電廠(chǎng)的DEH獨立于DCS。TF設計在DEH側，BF設計在DCS側。DEH具有壓力控制和負載控制功能。當DEH壓力控制時(shí)，DEH接受協(xié)調系統的主蒸汽壓力指令，即初始壓力模式；CCS時(shí)，DEH接受協(xié)調系統的DCS負載指令，為限壓模式。

主蒸汽壓力是反映鍋爐能量平衡的最重要參數。壓力控制有三種壓力控制模式：壓力限制模式-初始壓力模式-壓力限制模式。這三種模式實(shí)現了協(xié)調控制系統的目標壓力和目標負荷。

第一種壓力限制模式：在機組并網(wǎng)至初始負荷階段，通過(guò)關(guān)閉旁路系統，限制機前壓力小于8Mpa，確保機組負荷盡快80MW，防止逆功率。

初始壓力模式：旁路系統關(guān)閉后，汽輪機壓力控制切割到初始壓力模式（固定壓力），并根據機組實(shí)際負荷轉換滑動(dòng)壓力曲線(xiàn)上的相應指令壓力。操作員根據指令壓力在壓力控制面板上設置目標壓力。DEH接收目標壓力指令，調整門(mén)開(kāi)度，改變蒸汽量和負荷。

第二種壓力限制模式：當CCS投入協(xié)調控制時(shí)，DEH接受協(xié)調系統的負載指令，汽輪機壓力控制器僅作為壓力限制器。換句話(huà)說(shuō)，當前壓力偏離滑壓曲線(xiàn)壓力時(shí)。在下限時(shí)，汽輪機調門(mén)將，以幫助鍋爐調整前壓力。

以下是協(xié)調控制系統模式轉換的過(guò)程：

機組并網(wǎng)后，自動(dòng)帶80MW初始負荷，DEH從轉速控制自動(dòng)切換到負荷控制。此時(shí)，協(xié)調控制系統進(jìn)入功率回路模式，TF.BF手動(dòng)(BASE模式)。

隨著(zhù)負荷升至初始負荷，旁路逐漸關(guān)閉，DEH切斷到DEH遙控狀態(tài)，DEH負荷控制器切斷。壓力控制器投入，協(xié)調控制進(jìn)入初始壓力（固定壓力）模式，TF壓力綠燈，協(xié)調控制進(jìn)入TF主控制模式（機器跟蹤）。此時(shí)，TF自動(dòng)調節壓力，BF手動(dòng)調節煤量。操作人員根據滑壓曲線(xiàn)上的指令壓力設定目標壓力，隨著(zhù)燃燒量的增加和門(mén)的擴大，實(shí)現機組負荷的增加。

當協(xié)調控制條件滿(mǎn)足時(shí)，在協(xié)調控制系統中，依次點(diǎn)擊蒸汽機主控制自動(dòng)，TF功率紅燈亮，從壓力調節切割到負荷調節；點(diǎn)擊主煤控制自動(dòng)；點(diǎn)擊主鍋爐控制自動(dòng)。CCS模式（協(xié)調控制）投資。此時(shí)，蒸汽機調節負荷。鍋爐調節壓力。協(xié)調控制系統可以投入滑壓設置，跟蹤滑壓曲線(xiàn)。

綜上所述，集控運行與機組協(xié)調控制在電廠(chǎng)生產(chǎn)應用中具有重要的實(shí)際參考意義，有利于降低電廠(chǎng)生產(chǎn)風(fēng)險，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程中所需機組的使用功能，提高電廠(chǎng)的經(jīng)濟效益，為其長(cháng)期發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎。