协调控制系统(CCS)的测试与维护资料

1、2021/2/71 协调控制系统（协调控制系统（CCS）的投入）的投入 与维护与维护 2021/2/72 48 CCS系统检查、测试系统检查、测试 481概述概述 CCS(Coordinated Control System)协协 调控制系统调控制系统:指将锅炉指将锅炉-汽轮发电机组作为一汽轮发电机组作为一 个整体进行控制个整体进行控制,通过控制回路协调锅炉与通过控制回路协调锅炉与 汽轮机组在自动状态的工作汽轮机组在自动状态的工作,给锅炉、汽轮给锅炉、汽轮 机的自动控制系统发出指令机的自动控制系统发出指令,以适应负荷变以适应负荷变 化的需要化的需要,尽最大可能发挥机组调频、调峰尽最大可能发挥机

2、组调频、调峰 的能力的能力,它直接作用的执行级是锅炉燃料控它直接作用的执行级是锅炉燃料控 制系统和汽轮机控制系统。制系统和汽轮机控制系统。 2021/2/73 协调控制系统的主要任务是实现整台机协调控制系统的主要任务是实现整台机 组的负荷调节、压力调节、协调控制方式组的负荷调节、压力调节、协调控制方式 切换、负荷指令、跟踪功能、过程变量负切换、负荷指令、跟踪功能、过程变量负 荷闭锁、快速返回荷闭锁、快速返回(RB)、ADS功能、定压功能、定压 滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、快速上滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、快速上 升、快速下降等。它接受汽轮机的机前压升、快速下降等。它接受汽轮机的机前压 力、

3、第一级压力、调节汽门阀位、发电机力、第一级压力、调节汽门阀位、发电机 有功功率和频率作为协调控制系统的主要有功功率和频率作为协调控制系统的主要 输入信号输入信号,机前压力作为主蒸汽压力的主要机前压力作为主蒸汽压力的主要 被调量被调量,第一级压力作为汽轮机负荷的反馈第一级压力作为汽轮机负荷的反馈 信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。输出信信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。输出信 号是锅炉指令和汽轮机指令。号是锅炉指令和汽轮机指令。 2021/2/74 RB（辅机故障减负荷）和（辅机故障减负荷）和FCB（机组快速甩负荷）（机组快速甩负荷） 的功能作用的功能作用?举例说明。举例说明。 RB功能是指机组某些主要

4、辅机（送风机、引风机、功能是指机组某些主要辅机（送风机、引风机、 一次风机、空预器、给水泵、锅炉炉水循环泵等）一次风机、空预器、给水泵、锅炉炉水循环泵等） 突然跳闸停止运行时突然跳闸停止运行时,模拟量控制系统自动改变负模拟量控制系统自动改变负 荷设定值荷设定值,和其他控制系统自动地将负荷减至与剩和其他控制系统自动地将负荷减至与剩 余的运行负载能力相适应的一个新的平衡点余的运行负载能力相适应的一个新的平衡点,并保并保 持机组继续稳定运行。持机组继续稳定运行。 FCB是针对机组某些严重的故障是针对机组某些严重的故障,如机组突然与电如机组突然与电 网解列、汽轮机跳闸或发电机故障时的快速甩负荷网解列、

5、汽轮机跳闸或发电机故障时的快速甩负荷, 以使机组仍能维持带厂用电运行或停机仅维持锅炉以使机组仍能维持带厂用电运行或停机仅维持锅炉 最低负荷带旁路运行。最低负荷带旁路运行。 2021/2/75 482协调控制系统协调控制系统 主要包括主要包括: (1)机炉协调控制系统机炉协调控制系统; (2)锅炉制粉控制系统锅炉制粉控制系统; (3)锅炉给水控制系统锅炉给水控制系统; (4)锅炉汽温度控制系统锅炉汽温度控制系统; (5)炉膛压力控制系统炉膛压力控制系统; (6)送风机控制系统送风机控制系统; (7)二次风流量控制系统二次风流量控制系统; (8)一次风压力控制系统一次风压力控制系统; (9)炉膛燃

6、油控制系统炉膛燃油控制系统; 2021/2/76 (10)空预器出口温度控制空预器出口温度控制; (11)除氧器压力、水位控制系统除氧器压力、水位控制系统; (12)热井水位调节系统热井水位调节系统; (13)汽动给水泵最小流量控制系统汽动给水泵最小流量控制系统; (14)电动给水泵最小流量控制系统电动给水泵最小流量控制系统; (15)低压密封蒸汽温度调节系统低压密封蒸汽温度调节系统; (16)再热冷段来蒸汽压力调节系统。再热冷段来蒸汽压力调节系统。 2021/2/77 483基本检修项目及要求基本检修项目及要求 (一一)DCS自动控制系统软件检查和试验自动控制系统软件检查和试验 (1)测量信

7、号的系数及补偿参数的检查。测量信号的系数及补偿参数的检查。 (2)例外报告量程及报警限值检查。例外报告量程及报警限值检查。 (3)各系统控制软件逻辑、定值、参数设各系统控制软件逻辑、定值、参数设 置的检查和模拟试验。置的检查和模拟试验。 (4)各控制系统相关画面的检查。各控制系统相关画面的检查。 2021/2/78 (二二)外围设备的检修外围设备的检修 (1)变送器量程核对与确认。变送器量程核对与确认。 (2)执行机构行程和方向确认执行机构行程和方向确认,动作应平稳、动作应平稳、 灵活。灵活。 484机炉协调控制系统机炉协调控制系统 机炉协调控制系统由负荷运算回路、锅机炉协调控制系统由负荷运算

8、回路、锅 炉主控和汽轮机主控回路三部分组成。设炉主控和汽轮机主控回路三部分组成。设 置有四种基本的运行方式置有四种基本的运行方式,即协调控制方式、即协调控制方式、 炉跟机自动控制方式、机跟炉自动控制方炉跟机自动控制方式、机跟炉自动控制方 式和手动方式。式和手动方式。 (一一)机炉协调控制系统功能机炉协调控制系统功能 2021/2/79 (1)负荷指令处理装置的主要功能。负荷指令处理装置的主要功能。 1)根据机炉运行状态根据机炉运行状态,选择机组可以接受选择机组可以接受 的的ADS、频差信号、操作员设定及跟踪实、频差信号、操作员设定及跟踪实 际功率等各种外部指令际功率等各种外部指令,处理后转化为

9、机炉处理后转化为机炉 的功率给定值的功率给定值NO(机组出力指令机组出力指令)。 2)进行对外部负荷指令的变化率和变化进行对外部负荷指令的变化率和变化 幅度的限制处理。一般外部对机组的负荷幅度的限制处理。一般外部对机组的负荷 要求都是以电功率为目标要求都是以电功率为目标,但根据机组负荷但根据机组负荷 变化能力的规定对机组负荷指令的要求变化能力的规定对机组负荷指令的要求,应应 不超过规定负荷变化速度及负荷变化幅度。不超过规定负荷变化速度及负荷变化幅度。 2021/2/710 3)最高、最低负荷的限制。对机组的负最高、最低负荷的限制。对机组的负 荷要求指令不应超过机组的实际允许出力荷要求指令不应超

10、过机组的实际允许出力 的上、下限值的上、下限值,即闭锁增、闭锁减。当机组即闭锁增、闭锁减。当机组 负荷要求超过实际可能允许的出力时负荷要求超过实际可能允许的出力时,应对应对 负荷要求进行限制。负荷要求进行限制。 4)当机组辅机发生部分故障当机组辅机发生部分故障,为了保证机为了保证机 组正常运行组正常运行,不管此时电网对机组负荷要求不管此时电网对机组负荷要求 如何如何(即不接受电网负荷要求即不接受电网负荷要求),都能把机组都能把机组 负荷降到相应的水平负荷降到相应的水平(故障后所能允许的负故障后所能允许的负 荷水平荷水平)。在机组降负荷过程中。在机组降负荷过程中,可按照故障可按照故障 类型自动选

11、择不同的降负荷速度。类型自动选择不同的降负荷速度。 (2)锅炉能量信号和热量信号的构成和特锅炉能量信号和热量信号的构成和特 点点: 2021/2/711 1)(PsP1PT)是锅炉能量信号的核心是锅炉能量信号的核心 (式中式中P1-汽机第一级压力汽机第一级压力;PT机前压力机前压力;PS- 机前压力设定值机前压力设定值)。P1PT代表了汽轮机调代表了汽轮机调 门的有效阀位门的有效阀位,能灵敏反映阀位的变化能灵敏反映阀位的变化,它代它代 表预期汽轮机能量输入或者是汽轮机所需表预期汽轮机能量输入或者是汽轮机所需 的能量。为了反应动态变负荷工况下的汽的能量。为了反应动态变负荷工况下的汽 轮机能量需求

12、轮机能量需求,对能量信号做了一些技术处对能量信号做了一些技术处 理。引人能量平衡信号的实际微分环节以理。引人能量平衡信号的实际微分环节以 加快响应速度。引入机前压力偏差校正回加快响应速度。引入机前压力偏差校正回 路路,有利于保持机组运行工况的稳定。有利于保持机组运行工况的稳定。 2021/2/712 2)协调控制系统需要解决的主要矛盾是协调控制系统需要解决的主要矛盾是 协调负荷的响应速度与机组的运行稳定性协调负荷的响应速度与机组的运行稳定性 之间的关系。汽轮机调负荷之间的关系。汽轮机调负荷,既充分利用了既充分利用了 锅炉蓄能锅炉蓄能,负荷适应性又最好。为了补偿动负荷适应性又最好。为了补偿动 态

13、过程中锅炉蓄能的变化以及机炉动态响态过程中锅炉蓄能的变化以及机炉动态响 应差异应差异,系统还设计了能量平衡信号的动态系统还设计了能量平衡信号的动态 前馈信号前馈信号 (PsP1PT)d(PsP1PT)dt指对指对 (PsP1PT)微分。微分。 2021/2/713 3)采用一级压力加汽包压力微分的方法采用一级压力加汽包压力微分的方法,即即 热量信号为热量信号为(P1+dPb/dt),其汽包压力变化率其汽包压力变化率 dPb/dt反映了锅炉蓄能的动态变化。当然反映了锅炉蓄能的动态变化。当然, 这两个信号通过相应的系数加权求和得到这两个信号通过相应的系数加权求和得到 热量信号。热量信号。 4)对汽

14、机调节器引入机前压力偏差对汽机调节器引入机前压力偏差(Ps-PT) 前馈前馈,不仅能够补偿炉侧扰动的影响不仅能够补偿炉侧扰动的影响,而且限而且限 制了功率需求变化引起的汽轮机调门过调制了功率需求变化引起的汽轮机调门过调 现象。现象。 2021/2/714 5)主控制器能根据机组运行工况主控制器能根据机组运行工况,对不同对不同 的运行控制方式进行切换的运行控制方式进行切换,实现单元机组协实现单元机组协 调控制、锅炉跟随调控制、锅炉跟随,汽轮机跟随及手动了运汽轮机跟随及手动了运 行方式的切换。行方式的切换。 6)主汽压调节由控制热一次风流量大小主汽压调节由控制热一次风流量大小 来调节燃烧率。来调节

15、燃烧率。 2021/2/715 (二二)协调控制系统功能性检查及方式切换试协调控制系统功能性检查及方式切换试 验验 在控制系统软件修改后在控制系统软件修改后,应对协调控制系应对协调控制系 统进行功能性检查及方式切换试验统进行功能性检查及方式切换试验: (1)机组负荷指令的手动调整机组负荷指令的手动调整(升和降升和降)、 负荷高低限值的调整、负荷变化率的设负荷高低限值的调整、负荷变化率的设 定功能性检查。定功能性检查。 (2)锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三 种方式的切换试验。种方式的切换试验。 (3)负荷增减闭锁负荷增减闭锁(Block Increase Blo

16、ck Decrease)功能性检查。功能性检查。 (三三)控制系统投入的条件控制系统投入的条件 2021/2/716 (1)锅炉运行正常锅炉运行正常,炉膛燃烧稳定。炉膛燃烧稳定。 (2)机组功率、负荷指令、主蒸汽压力、调速级机组功率、负荷指令、主蒸汽压力、调速级 压力、总风量、总燃料量等重要参数准确可靠压力、总风量、总燃料量等重要参数准确可靠,记记 录清晰。录清晰。 (3)DEH系统功能正常系统功能正常,能转人能转人CCS控制方式。控制方式。 (4)燃烧、给水、过热汽温、再热汽温、除氧器燃烧、给水、过热汽温、再热汽温、除氧器 水位等主要自动控制系统已投人运行。水位等主要自动控制系统已投人运行。

17、 (5)协调控制系统控制方式及各参数设置正确协调控制系统控制方式及各参数设置正确, 汽轮机主控、锅炉主控等汽轮机主控、锅炉主控等MA操作正常操作正常,跟踪信跟踪信 号正确号正确,无切手动信号。无切手动信号。 485制粉控制系统制粉控制系统 2021/2/717 直吹式双进双出制粉系统的磨煤机控制包直吹式双进双出制粉系统的磨煤机控制包 括括:一次风量控制、出口温度控制、给煤量一次风量控制、出口温度控制、给煤量 控制及磨旁路系统及制粉密封风系统。控制及磨旁路系统及制粉密封风系统。 (一一) 磨入口一次风量控制系统及旁路磨入口一次风量控制系统及旁路 在锅炉设计中在锅炉设计中,一次风流量的大小代表送一

18、次风流量的大小代表送 人炉膛燃料量的多少。人炉膛燃料量的多少。 (1)外围设备的检查和测试外围设备的检查和测试: 1)检查一次风差压信号检查一次风差压信号,量程合适、测量量程合适、测量 正确、正确、CRT显示正常。显示正常。 2)检查一次风温信号检查一次风温信号,量程合适、测量正量程合适、测量正 确、确、CRT显示正常。显示正常。 2021/2/718 3)检查热一次风调节档板检查热一次风调节档板(6个个),动作方向动作方向 正确、行程时间和行程误差合适。正确、行程时间和行程误差合适。 (2)测量处理模块检查测量处理模块检查:检查设计一次风差检查设计一次风差 压信号经过风温补偿开方后得到一次风

19、流压信号经过风温补偿开方后得到一次风流 量信号是否准确。量信号是否准确。 (3)设定值切换检查设定值切换检查: 2021/2/719 1)在正常运行过程中在正常运行过程中,一次风流量的设定一次风流量的设定 值来源是协调控制系统的锅炉燃烧指令信值来源是协调控制系统的锅炉燃烧指令信 号与二次风测量值号与二次风测量值,做小选后才成为最终一做小选后才成为最终一 次风流量的设定值。次风流量的设定值。 2)当停磨顺控过程时第当停磨顺控过程时第32步减少燃料量步减少燃料量 与磨负荷小于燃料指令条件满足时与磨负荷小于燃料指令条件满足时,或当停或当停 磨顺控过程时第磨顺控过程时第41步设定一次风流量最小步设定一

20、次风流量最小 值值,与磨负荷小于燃料指令条件满足时与磨负荷小于燃料指令条件满足时,则切则切 到控制系统预定义风量设定值。到控制系统预定义风量设定值。 3)在磨煤机单端运行时在磨煤机单端运行时,设定值以控制系设定值以控制系 统模块设定为高限。非单端运行时以控制统模块设定为高限。非单端运行时以控制 系统系统SG-3模块设定为高限。模块设定为高限。 2021/2/720 4)调节模块调节模块PID参数调整参数调整:控制系统为单回路控制系统为单回路,调调 节器为比例节器为比例-积分调节器积分调节器,反作用。当一次风量与反作用。当一次风量与 磨煤机指令信号存在偏差时磨煤机指令信号存在偏差时,经调节器比例

21、经调节器比例-积分积分 调节调节,去控制一次风档板的开度去控制一次风档板的开度,调整所需求的一调整所需求的一 次风量。次风量。 (5)超驰信号检查超驰信号检查:当启磨顺控过程时当启磨顺控过程时,第第3步磨驱步磨驱 动的准备条件要求强制关闭热一次风调节档板。动的准备条件要求强制关闭热一次风调节档板。 (二二)磨旁路风调节系统磨旁路风调节系统 (1)外围设备的检查和测试外围设备的检查和测试: 1)检查旁路风档板位置变送器检查旁路风档板位置变送器(12个个),量程合适、量程合适、 测量正确、测量正确、CRT显示正常。显示正常。 2)检查旁路风档板检查旁路风档板(12个个),动作方向正确、行程动作方向

22、正确、行程 时间和行程误差合适。时间和行程误差合适。 2021/2/721 (2)设定值切换检查设定值切换检查:磨旁路风设定值是在磨旁路风设定值是在 一次风流量设定值基础上一次风流量设定值基础上,经过函数模块处经过函数模块处 理得出磨旁路风档板开度指令。理得出磨旁路风档板开度指令。 (3)调节模块调节模块PID参数调整参数调整:控制系统为单控制系统为单 回路回路,调节器为比例调节器为比例-积分调节器积分调节器,反作用。反作用。 当两个旁路风档板反馈位置经函数模块处当两个旁路风档板反馈位置经函数模块处 理取均值与给定值存在偏差时理取均值与给定值存在偏差时,经调节器比经调节器比 例一积分作用例一积

23、分作用,去控制两个旁路档板的开度。去控制两个旁路档板的开度。 (4)超驰信号检查超驰信号检查: 2021/2/722 1)当启磨顺控过程时当启磨顺控过程时,第第3步磨驱动的准步磨驱动的准 备条件要求强制关闭旁路风档板。备条件要求强制关闭旁路风档板。 2)当启磨顺控过程时当启磨顺控过程时,第第11步暖磨过程中步暖磨过程中 要求强制打开旁路档板至要求强制打开旁路档板至49开度。开度。 (三三)磨出口温度控制系统磨出口温度控制系统 2021/2/723 (1)外围设备的检查和测试外围设备的检查和测试: 1)检查磨驱动端分离器出口温度信号检查磨驱动端分离器出口温度信号(12个个),量程量程 合适、测量

24、正确、合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。 2)检查磨非驱动端分离器出口温度信号检查磨非驱动端分离器出口温度信号(12个个),量量 程合适、测量正确、程合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。 3)检查磨人口温度信号检查磨人口温度信号(12个个),量程合适、测量量程合适、测量 正确、正确、CIH显示正常。显示正常。 4)检查磨温调节档板检查磨温调节档板(12个个),动作方向正确、行动作方向正确、行 程时间和行程误差合适。程时间和行程误差合适。 (2)测量处理模块检查测量处理模块检查:检查设计由磨驱动端和检查设计由磨驱动端和 非驱动端分离器出口温度各经过二选一逻辑后取非驱动端分离器出口温

25、度各经过二选一逻辑后取 大选信号是否准确。大选信号是否准确。 2021/2/724 (3)设定值切换检查设定值切换检查: 1)在正常运行过程中由操作员直接设定。在正常运行过程中由操作员直接设定。 2)暖磨过程中控制系统自定义温度设定值。暖磨过程中控制系统自定义温度设定值。 2021/2/725 3)磨从双端到单端切换时控制系统自定义温度设磨从双端到单端切换时控制系统自定义温度设 定值。定值。 4)正常停磨时控制系统自定义温度设定值。正常停磨时控制系统自定义温度设定值。 5)磨人口温度在暖磨和正常运行过程中磨人口温度在暖磨和正常运行过程中,经经PI调调 节器调节输出信号作为磨出口温度调节输出的最

26、节器调节输出信号作为磨出口温度调节输出的最 小限制。小限制。 (4)调节模块调节模块PID参数调整参数调整:控制系统为单回路控制系统为单回路, 调节器为比例调节器为比例-积分调节器积分调节器,反作用。当由于扰动反作用。当由于扰动 使磨煤机分离器出口温度上升或下降时使磨煤机分离器出口温度上升或下降时,经调节器经调节器 比例积分作用输出使热风档板开大或减小比例积分作用输出使热风档板开大或减小,使温使温 度趋于给定值。在磨出口温度调节过程中加入热度趋于给定值。在磨出口温度调节过程中加入热 一次风开度的耦合作一次风开度的耦合作 2021/2/726 用用,使磨出口温度调节更灵敏使磨出口温度调节更灵敏,

27、出口温度波动出口温度波动 小。小。 (5)超驰信号检查超驰信号检查: 1)当启磨顺控过程时当启磨顺控过程时,第第3步磨驱动的准备步磨驱动的准备 条件要求强制全开调温档板。条件要求强制全开调温档板。 2)当停磨顺控过程时当停磨顺控过程时,第第40步要求强制开调步要求强制开调 温档板到温档板到x开度。开度。 (四四)磨料位控制系统磨料位控制系统 通过改变给煤机转速来保证双人一双出磨通过改变给煤机转速来保证双人一双出磨 煤位的控制方式。煤位的控制方式。 2021/2/727 (1)外围设备的检查和测试外围设备的检查和测试: 1)检查声纳测量煤位的电耳信号检查声纳测量煤位的电耳信号(12个个),量量

28、程合适、测量正确、程合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。 2)检查检查VS-60607系列变频器输出灵敏系列变频器输出灵敏,反反 馈准确。馈准确。 3)检查给煤转速电机绝缘良好检查给煤转速电机绝缘良好,转动的方向转动的方向 应正确。应正确。 (2)测量处理模块检查测量处理模块检查:检查处理后电耳测检查处理后电耳测 量的煤位信号是否准确。量的煤位信号是否准确。 (3)设定值切换检查设定值切换检查: 2021/2/728 1)在正常运行过程中由操作员直接设定。在正常运行过程中由操作员直接设定。 2)当停磨顺控过程时当停磨顺控过程时,第第36步减少磨料位到步减少磨料位到 50,且磨料位大于且磨料位大于50条件满足时条件满足时,由控制由控制 系统预定义煤位设定值按系统预定义煤位设定值按3min比率改比率改 变。变。 (4)调节模块调节模块PID参数调整参数调整:控制系统为单控制系统为单 回路回路,调节器为比例调节器为比例-积分调节器积分调节器,反作用。反作用。 当设定值与电耳信号产生偏差当设定值与电耳信号产生偏差,由调节器反由调节器反 作用输出作用输出,经过加法器、高限、低限和速率经过加法器、高限、低限和速率 变化限制器变化限制器