1 000 MW二次再热超超临界机组分散控制系统关键技术研究及应用

在分析二次再热机组控制难点的基础上,介绍了1 000 MW二次再热超超临界机组国产自主化分散控制系统关键技术的研发,包括机组分散控制系统的设计及技术特点,机组协调控制技术,汽温控制技术,旁路控制技术及机组自启停（APS）控制技术。示范工程的应用表明,该分散控制系统性能稳定可靠,各项性能指标达到或优于设计值,机组实现了启停全程控制自动化。     

1000MW超超临界二次再热燃煤机组自启停控制系统设计与应用

介绍国电泰州发电有限公司1 000 MW超超临界二次再热燃煤机组自启停控制系统(Automatic Plant Start-up and Shut down System,APS)的设计框架、启动条件、功能组设计、断点设计以及控制功能等,并针对APS系统投运存在的困难提出应对措施。应用结果表明,APS系统的投运大大缩短了机组启停时间,提高了机组启停的正确性、规范性,具有较好的经济效益。     

1000MW二次再热机组旁路控制策略和应用

1 000 MW超超临界二次再热机组采用三级旁路,其控制策略是在传统旁路控制策略的基础上设计研发的一种全新控制逻辑。介绍了高、中、低三级旁路在机组启停、正常运行及异常情况下的控制方式和策略,结合某机组的调试说明旁路的应用情况、存在问题和优化方案。     

监督预测控制在二次再热机组再热蒸汽温度控制中的应用

超超临界二次再热机组在我国已相继投产,其再热蒸汽温度控制策略沿用国外温度控制方案。但据机组实际运行情况,传统PID控制方案在二次再热机组再热蒸汽温度控制中存在许多不足。本文采用监督预测控制(SPC)算法解决再热蒸汽温度控制中大延迟大惯性等难题,并在基于APROS全厂仿真应用平台上对烟气再循环风机和烟气分配挡板进行了控制仿真实验。结果表明,SPC算法在控制一次、二次再热蒸汽温度的均值和偏差上均比PID控制的收敛速度快、响应时间短,在变负荷工况下更体现出良好的自适应性和鲁棒性,可以应用于二次再热机组实际工程中。     

燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试

DCS控制系统的日趋成熟使发电厂对控制系统的要求不断提高。燃气-蒸汽联合循环机组的APS控制系统的投入成为机组先进性的标志和稳定性的保证。针对北京京能草桥二期蒸汽-燃机联合循环机组的自启停功能,从设计及调试方面介绍APS系统在此机组的设计特点及功能实现。     

1 000 MW二次再热火电机组主蒸汽温度控制策略及工程应用

以具有时变特性、大惯性和非线性的二次再热机组蒸汽温度受控对象为背景,结合超超临界直流锅炉特性,分析了过热器出口主蒸汽温度的变化机理,提出了基于改进型Smith预估补偿器实现的喷水减温控制系统。结合某1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉,给出了控制策略的设计要点。实践证明,该系统能有效解决超超临界二次再热机组主蒸汽温度控制的大延迟和大惯性问题,提高主蒸汽温度的动态控制品质,同时降低调试难度。     

旁路容量及性能与主机的匹配问题

一、旁路的功能国产的中间再热机组都设置旁路系统(国外再热机组也有不设旁路系统的,锅炉起动时,再热器管材可以承受干烧,但不许超过管材金属的许容温度),其主要作用是在机组起动过程中用以提高再热蒸汽温度,缩短起动时间;在启停过程中或锅炉负荷高于汽机负荷(如汽机故障停机或维持空转,而锅炉仍保持低负荷运行以等待汽机重新起动)以及甩电负荷时排放蒸汽,以保护过热器和再热器;协调锅炉向汽机供应蒸汽的参数和流量;防止锅炉超压,等等。焦作电厂4号机组系国产200MW中间再热单元制机组,锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的     

370 MW机组APS改造工程

介绍了利港电厂4号机组在大修时进行自启停控制系统(APS)的改造工程。在该工程中设计了减温水差压控制功能组、给泵自动并退泵功能组、加热器自动投停功能组、锅炉三大风机启停功能组、磨煤机启停功能组等,以实现主要辅助系统自动启停。结合机组控制系统改造设计增加了APS程序,用步序执行器完成机组启停步序的条件判断并自动执行机组启停的分步操作,真正实现了机组启停全过程的完全自动化。APS程序经过模拟仿真后,在利港电厂4号机组全面投用。大修后机组整个启动过程安全、平稳、速度快。     

一种百万超超临界机组二次再热汽温控制策略

在1 000 MW超超临界二次再热燃煤电厂中,再热蒸汽吸热比例占全部锅炉放热量较一次再热机组有所增加,再热蒸汽温度是否接近设计参数对整台机组热经济性尤为重要。本文依托上海锅炉厂二次再热百万等级锅炉工艺设计,分析燃烧器摆动角+烟道烟气挡板控制策略对二次再热机组再热蒸汽温度调节的作用。     

二拖一燃气-蒸汽联合循环机组旁路系统控制策略优化

为了使二拖一燃气-蒸汽联合循环机组能够快速启、停和安全、高效运行,根据机组旁路系统的结构及特点,设计了旁路系统全程压力控制策略,解决了传统旁路控制系统存在的无法实现全程自动控制,燃机启动时间长,蒸汽大量损失,从而影响机组经济性的问题,并取得了较好的控制效果。     

APS技术在机组DCS改造中的应用

机组自启停控制系统(APS)是热工自动化技术的最新发展方向之一.以某国产600 MW机组DCS系统改造为实例,介绍了在老机组改造项目中设计和应用APS系统的方法,并重点探讨了功能组设计和闭合控制回路投自动等关键技术问题.APS系统在给运行人员操作指导的基础上,还可以进一步减少人为干预,提高机组自动化水平,从而达到加快机组启停的目的.     

再热汽温为623℃的再热器管壁温度优化调整

本文以设计再热蒸汽温度为623℃的1台660 MW机组、1台1 000 MW机组和1台1 000 MW二次再热机组为研究对象,综合分析了造成再热蒸汽温度偏低的原因,并有针对性地进行了优化调整。优化后,再热蒸汽温度均有较大程度的提升,660 MW机组和1 000 MW一次再热机组再热蒸汽温度分别由调整前的609.0℃和599.8℃提高至618.0℃和619.8℃,1 000 MW二次再热机组高/低压高温再热蒸汽温度分别由调整前的603.4℃和601.4℃提高至612.5℃和612.7℃;同时,末级再热器管壁温度高低点的偏差也有所降低。该研究结果可为同类型机组再热器管壁温度的优化调整提供参考。     

APS控制系统在河津发电厂的应用

介绍了河津发电厂2台350MW机组在实现APS自启停过程中，APS与有关DCS系统中其它控制系统的相互关系；APS的启动／停止可靠性与安全性，以及日产三菱机组APS系统的设计特点。     

二次再热超超临界机组控制策略的研究

与一次再热相比,超超临界机组采用二次再热技术能够进一步提高机组的热效率,从而节约一次能源,减少排放,保护环境。近年来随着超超临界机组设计、制造、运行等技术的提高,节能减排的需求和在一些地区投资性价比的优势促使包括中国的很多国家投入二次再热机组的开发和建设。结合国内开展的二次再热发电项目,分析二次再热机组控制策略与一次再热机组的主要差异,重点对汽温控制、协调控制、旁路控制功能设计进行了探讨。     

CCI液压旁路异常跳机的分析与控制策略优化

介绍了CCI液压旁路的特点和在机组启停过程中的作用,对高压旁路控制系统的控制方式、控制原理以及一次热态启动过程中,控制逻辑压力设定值死循环造成一次跳机事件的原因进行了分析,并优化了控制策略。     

1000MW超超临界机组自启停控制技术

大容量超超临界机组自启停控制技术是近年电厂热工自动控制技术研究热点之一。针对超超临界机组自启停控制过程的特点与难点,文章提出了百万千瓦级超超临界机组自启停控制系统完整体系结构和分层控制方式方案,开发了自启停控制系统与模拟量控制系统全程控制的接口技术;优化了给水、燃料、风烟、旁路、除氧器水位等全程控制策略,实现了从点火至满负荷过程中的燃料、给水、送引风等的全过程自动控制;还实现了对主汽温控制、锅炉干/湿态转换自动控制、热态清洗控制等特殊自动控制。该方案在华能海门电厂2×1 000 MW超超临界机组成功实施,首次在国内实现了此类机组的从锅炉点火到带满负荷的全过程自动控制,这对同类机组APS系统应用具有重要的参考价值。     

一种超(超)临界二次再热机组汽温控制方案

超(超)临界二次再热燃煤发电机组锅炉汽温控制的品质,直接影响机组热效率及机组的安全稳定运行。本文结合某1000 MW超超临界二次再热燃煤发电机组工程,介绍了机组工艺系统概况。根据锅炉汽水系统的工艺配置情况,分析了主蒸汽、一次再热蒸汽、二次再热蒸汽温度的控制方式和控制要求,并重点介绍了一种超(超)临界机组直流锅炉基于过程物理机理的过热汽温控制策略设计方案。该方案结构简单,实现方便,可以尝试在二次再热机组主汽温控制中进行应用。     

GE 9FB燃气蒸汽联合循环双轴机组自动启停控制策略设计

实现自动启停功能不但是发电自动化控制高水平的综合体现,也是燃气蒸汽联合循环电厂的当务之急。以GE 9FB燃气蒸汽联合循环双轴机组为讨论对象,根据该类型机组特点,阐述了自动启停(APS)功能的设计架构及边界,提出了机组启停过程的断点设计方案。并从运行人员的角度,分析了APS的设计理念和操作习惯与常规操作的差异。     

超超临界二次再热机组再热汽温的控制

以安源电厂660 MW超超临界二次再热机组为研究对象,通过对再热蒸汽温度各种调节手段的单一因素变化时的静态特性分析,提出了一、二次再热蒸汽温度的控制方案,现场运行情况表明,该控制方案能满足机组在全负荷及RB工况的运行要求。     

三菱M701F4型燃气——蒸汽联合循环机组APS“一键启停”的开发与应用

作为两班制调峰运行机组，实现“一键启停”（APS控制），对规范机组启停机过程的控制和操作有重要意义。本项目对三菱M701F4型联合循环机组启停过程进行了深入研究，开发了机组APS控制逻辑的组态和验证，并对原控制逻辑中不合理的部分进行了优化和完善，实现了APS功能模块对机组各设备的有效控制和调节，使机组在启停阶段的安全性和经济性得到明显提高。