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　　華能淮陰電廠二期2×330MW機(jī)組（5號(hào)、6號(hào)）和華能新華電廠330MW機(jī)組（6號(hào)）配置相同，汽輪機(jī)為北京北重汽輪電機(jī)有限責(zé)任公司制造的N330-17.75/540/540亞臨界、單軸、一次中間再熱、三缸雙排汽、凝汽式，并配同一公司制造的QFSN-330-2型水-氫-氫冷卻發(fā)電機(jī)，自并勵(lì)同步。鍋爐為HG-1018/18，66-PMl9型一次再熱、亞臨界汽包爐，zui大連續(xù)蒸發(fā)量為1018t/h，過(guò)熱器、再熱器出口蒸汽溫度均為543℃，給水溫度為258.8℃。
　　
　　華能淮陰電廠330MW機(jī)組控制系統(tǒng)采用上海新華控制工程有限公司制造的XDPS-400+DCS，其協(xié)調(diào)控制采用DEB方式;華能新華電廠330MW機(jī)組獨(dú)制系統(tǒng)采用華能新銳公司制造的PineControlDCS，該系統(tǒng)以PLC為核心，充分利用PLC的技術(shù)資源和分布式控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)成技術(shù)開(kāi)放、配置靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、維護(hù)方便和安全可靠的DCS。2套控制系統(tǒng)均包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、
　　
　　爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS（含鍋爐吹灰系統(tǒng)控制））、數(shù)字式電液控制系統(tǒng)（DEH）、旁路控制系統(tǒng)（BPC）等各項(xiàng)控制功能。
　　
　　一、DEB構(gòu)成
　　
　　DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是以汽輪機(jī)的能量需求作為鍋爐輸入能量的設(shè)定值，其控制目的是在任何工況下均能保證鍋爐能量的輸入與汽輪機(jī)能量的需求相平衡。DEB信號(hào)構(gòu)成形式為:　　
　　式中:P1為調(diào)節(jié)級(jí)壓力;pT為主蒸汽壓力測(cè)量值，Ps為主蒸汽壓力設(shè)定值，Pd為汽包壓力，k1為動(dòng)態(tài)過(guò)程燃燒變化的增益。
　　
　　DEB的特點(diǎn):
　　
　　（1）通常采用以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式，由汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥控制功率。采用（p1÷PT）×Ps表示汽輪機(jī)對(duì)鍋爐的能量需求，控制鍋爐的輸入能量，保證機(jī)組內(nèi)部能量的供需平衡。與間接能量平衡（IEB）控制不同的是機(jī)前壓力PT并不代表真正的能量，只是表征能量平衡的參數(shù)。
　　
　?。?）采用與汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度成正比的信號(hào)（P1÷PT）×Ps及其微分量之和（式（1））作為鍋爐負(fù)荷指令，式（1）的微分項(xiàng)在動(dòng)態(tài)過(guò)程中加強(qiáng)燃燒指令，以補(bǔ)償機(jī)、爐之間對(duì)負(fù)荷要求響應(yīng)速度的差異。由于要求補(bǔ)償?shù)哪芰颗c負(fù)荷變化量成正比，與負(fù)荷大小為比例關(guān)系，所以微分項(xiàng)應(yīng)乘以（P1÷PT）×Ps。機(jī)組在滑壓運(yùn)行工況下，Ps是一個(gè)變量。對(duì)于定壓運(yùn)行的機(jī)組也可采用（P1÷PT）作為能量平衡信號(hào)。
　　
　　二、DEB的幾種結(jié)構(gòu)
　　
　　2.1帶壓力調(diào)節(jié)回路修正的串級(jí)控制系統(tǒng)
　　
　　通過(guò)調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)功率控制，汽輪機(jī)側(cè)可采用串級(jí)也可采用單回路控制，可按相關(guān)要求構(gòu)成機(jī)跟爐或爐跟機(jī)等協(xié)調(diào)方式，其主要特點(diǎn)是在鍋爐燃料量控制上采用個(gè)主蒸汽壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)修正回路來(lái)改善動(dòng)態(tài)過(guò)程的調(diào)節(jié)速度（圖1）。華能新華電廠采用該控制結(jié)構(gòu)。鍋爐的能量反饋信號(hào)采用P1+C.（dPd/dt）（C為鍋爐蓄熱系數(shù)），并與鍋爐的負(fù)荷指令信號(hào)相平衡。汽包壓力的微分提前反應(yīng)鍋爐能量的變化過(guò)程，即蓄熱還是放熱。P1在負(fù)荷變化過(guò)程中與機(jī)組輸出功率成正比，同時(shí)代表汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不受其開(kāi)度變化過(guò)程滯后和死區(qū)的影響，可以有效地克服鍋爐擾動(dòng)對(duì)機(jī)組輸出功率的影響。（P1÷PT）.Ps及其微分信號(hào)作為鑄爐負(fù)荷指令與輸入鍋爐的熱量信號(hào)相平衡，主蒸汽壓力控制回路的引入可在穩(wěn)態(tài)過(guò)程中消除主蒸汽壓力的偏差，起細(xì)調(diào)作用。汽輪機(jī)主控制器的輸出控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以維持設(shè)定功率的變化對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)壓力的需求，滿足機(jī)組變負(fù)荷要求。
　　
　　2.2以P1[（1+k（Ps-pT）]作為前饋信號(hào)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)
　　
　　以P1[（1k（Ps-pT）]作為鍋爐調(diào)節(jié)系統(tǒng)前饋信號(hào)（圖2）的關(guān)鍵在于:單獨(dú)使用兩信號(hào)在PT上升時(shí)P1隨之增大，使燃料量進(jìn)一步增加，形成正反饋。將P1.k（Ps-pT）作為前饋信號(hào)的一部分，在PT上升時(shí)，（Ps一PT）減小，克服正反饋的作用。函數(shù)發(fā)生器f（x）是將前饋信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)值與子回路控制相匹配的信號(hào)，以適應(yīng)機(jī)組動(dòng)態(tài)過(guò)程的變化，通常為穩(wěn)態(tài)時(shí)能量的30%。其中，動(dòng)態(tài)過(guò)程燃燒變化增益和鍋爐蓄熱量變化增益K值的整定是整個(gè)前饋的關(guān)鍵點(diǎn)，應(yīng)盡量選擇大一些，以便有效地抑制角的正反饋?zhàn)饔?。此種控制結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用較少，也難于整定。　　
　　2.3直接采用DEB信號(hào)作為鍋爐負(fù)荷指令的控制系統(tǒng)
　　
　　直接采用DEB信號(hào)作為鍋爐負(fù)荷指令的控制系統(tǒng)將汽輪機(jī)能量需求信號(hào)（P1÷PT）·Ps及其微分信號(hào)之和（即式（1））作為鍋爐指令，其反饋信號(hào)為P1+C·（dpd/dt）。P1代表了進(jìn)入汽輪機(jī)的能量，汽包壓力的微分量代表了鍋爐蓄熱的變化。在穩(wěn)態(tài)工況下，dpd/dt=O。鍋爐主控制器的積分作用使PT＝Ps，從而使設(shè)定值與反饋相平衡（均為調(diào)節(jié)級(jí)壓力P1），滿足機(jī)組負(fù)荷的要求。該方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充分利用了汽包壓力的微分，便控制過(guò)程更加平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜態(tài)工況下機(jī)爐能量的平衡（圖3）。華能淮陰電廠5號(hào)、6號(hào)機(jī)組用此種控制方式。　　
　　三、DEB方式下控制系統(tǒng)的完善
　　
　　3.1機(jī)爐能量平衡信號(hào)中K值的選擇
　　
　　在投入?yún)f(xié)調(diào)控制過(guò)程中，為了滿足動(dòng)態(tài)特性的需求，設(shè)定過(guò)程微分時(shí)間及微分增益，通過(guò)觀察汽輪機(jī)和鍋爐熱量信號(hào)所包容面積的收斂過(guò)程，適當(dāng)改變K1值和K2值，發(fā)現(xiàn)在不同的負(fù)荷段值K1值及比例關(guān)系的設(shè)置應(yīng)不同。通常，K1值、K2值在高負(fù)荷階段分別為10、6，在低負(fù)荷階段分別為8、6。為了解決不同負(fù)荷階段的增益值及比例關(guān)系問(wèn)題，對(duì)原控制邏輯進(jìn)行了修改，將K1值和K2值由固定量改為以一定比例關(guān)系為基礎(chǔ)的隨動(dòng)量（K值），取得了良好的控制效果。改前、改后的控制邏輯見(jiàn)圖4、圖5。　　
　　3.2在鍋爐燃料量控制中增加主蒸汽壓力控制回路
　　
　　華能新華電廠DEB方式下的協(xié)調(diào)控制投入后，在控制鍋爐煤量的變化中出現(xiàn)上下波形波動(dòng)，上下變化的過(guò)程表示機(jī)、爐能量偏差的正負(fù)交替的過(guò)程，所圍繞的面積出現(xiàn)相等的周期變化，而實(shí)際的功率、壓力與設(shè)定值的偏差很小，能夠滿足機(jī)組運(yùn)行的要求。但是，為了減少給煤機(jī)、磨煤機(jī)等子系統(tǒng)控制的波動(dòng)，在原控制系統(tǒng)上增加一個(gè)主蒸汽壓力的閉環(huán)控制，以修正汽輪機(jī)的能量需求，改變其調(diào)節(jié)特性，其控制結(jié)構(gòu)類似于圖1。增加設(shè)定壓力與實(shí)際壓力的偏差，經(jīng)調(diào)節(jié)后的輸出可削弱DEB信號(hào)對(duì)鍋爐主控輸出的影響，增強(qiáng)整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　
　　3.3采用主蒸汽壓力拉回回路
　　
　　為保證負(fù)荷變化過(guò)程中機(jī)、爐的能量平衡關(guān)系不發(fā)生嚴(yán)重失調(diào)，在汽輪機(jī)僅控制功率的前提下，在華能淮陰電廠5號(hào)、6號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)主控制中增加壓力拉回回路，以補(bǔ)償鍋爐的能量，其控制曲線見(jiàn)圖6。在設(shè)定負(fù)荷改變時(shí)，主蒸汽壓差通常很小，其偏差主要為功率偏差。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥迅速改變以響應(yīng)機(jī)組負(fù)荷變化的要求，鍋爐隨著調(diào)節(jié)級(jí)壓力的變化迅速改變煤量，但燃燒調(diào)節(jié)存在一定的滯后，在主蒸汽壓力偏差超過(guò)一定限值時(shí)，通過(guò)主蒸汽壓差削弱功率差，在一定范圍內(nèi)補(bǔ)償鍋爐的能量，使功率及壓力偏差均滿足控制的要求。　　
　　3.4AGC的優(yōu)化
　　
　　機(jī)組投入AGC后，AGC指令以三角波方式改變。為滿足電網(wǎng)響應(yīng)速率的要求，防止主蒸汽壓差過(guò)大造成控制方向閉鎖，增加了負(fù)荷設(shè)定指令的微分作為前饋，為負(fù)荷的變化提供一個(gè)加速煤量。此外，對(duì)主蒸汽壓力設(shè)定點(diǎn)增加慣性環(huán)節(jié)，等待鍋爐燃燒對(duì)主蒸汽壓力響應(yīng)的滯后，使機(jī)組實(shí)際負(fù)荷的變化達(dá)到2.5%，取得了很好的效果。
　　
　　四、DEB方式下相關(guān)子系統(tǒng)的控制
　　
　　4.1引風(fēng)控制
　　
　　引風(fēng)控制系統(tǒng)采用靜葉控制，以維持爐膛壓力的穩(wěn)定，在控制邏輯中設(shè)計(jì)了防內(nèi)爆、方向閉鎖和聯(lián)鎖保護(hù)功能。在送風(fēng)機(jī)跳閘、RB、起停磨煤機(jī)過(guò)程中具有前饋控制。
　　
　　4.2送風(fēng)控制
　　
　　4.2.1風(fēng)量指令
　　
　　采用DEB信號(hào)靜態(tài)表達(dá)式（P1÷PT）×Ps作為風(fēng)量指令。在控制邏輯上PT與Ps偏差大（大于0.8MPa）時(shí)，鍋爐主控切換為手動(dòng)方式;在高壓加熱器解列、單閥/多閥切換仍變化大時(shí)，對(duì)鍋爐主控影響大，為克服這些工況下的大幅擾動(dòng)，同時(shí)仍能滿足鍋爐風(fēng)量要求，對(duì)風(fēng)量指令保持20s;當(dāng)機(jī)組發(fā)生RB，用P1作為風(fēng)量指令，使系統(tǒng)穩(wěn)定;設(shè)置預(yù)喘振功能及引風(fēng)機(jī)跳閘前饋。
　　
　　4.2.2引風(fēng)機(jī)跳閘影響
　　
　　在聯(lián)鎖邏輯上引風(fēng)機(jī)跳閘不聯(lián)跳送風(fēng)機(jī)，對(duì)爐膛壓力影響較大。對(duì)此，采用送、引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度比例前饋適當(dāng)減小送風(fēng)量，可以有效地抑制爐膛壓力波動(dòng)。
　　
　　4.3一次風(fēng)控制
　　
　　一次風(fēng)壓力與設(shè)定值作為單回路控制系統(tǒng)的輸入，并具有一次風(fēng)壓力低執(zhí)行機(jī)構(gòu)減閉鎖等功能。另外，因?yàn)橹品巯到y(tǒng)為正壓系統(tǒng)，為了防止煤粉外冒，設(shè)有密封風(fēng)系統(tǒng)，供制粉系統(tǒng)各處的密封。
　　
　　4.4汽包水位控制
　　
　　給水控制系統(tǒng)包括3臺(tái)電動(dòng)給水泵及旁路給水閥控制，為全程給水控制系統(tǒng)。為適應(yīng)機(jī)組的各種運(yùn)行方式，設(shè)計(jì)了多回路變結(jié)構(gòu)的控制。
　　
　　機(jī)組在起動(dòng)和低負(fù)荷（小于30%額定負(fù)荷）時(shí)，由1臺(tái)電動(dòng)給水泵向鍋爐供水，用出口旁路給水閥調(diào)節(jié)給水量。當(dāng)旁路給水閥開(kāi)度達(dá)到90%時(shí)，切換為電動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)速控制。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大于30%，切換為三沖量控制。當(dāng)主給水電動(dòng)門打開(kāi)時(shí)，旁路給水閥超馳關(guān)閉。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，2臺(tái)電動(dòng)給水泵為三沖量控制方式，1臺(tái)電泵備用。
　　
　　4.5過(guò)熱/再熱蒸汽溫度控制
　　
　　過(guò)熱/再熱蒸汽溫度為導(dǎo)前溫度的串級(jí)控制。其主環(huán)采用比例、積分、微分調(diào)節(jié)，副環(huán)為比例、積分調(diào)節(jié)。當(dāng)副環(huán)處于隨動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其調(diào)節(jié)速度能在定值振動(dòng)下使導(dǎo)前溫度迅速變化。此外，控制邏輯設(shè)計(jì)有抗積分飽和功能。