一次风二次风逻辑

1、课程实验总结报告实验名称:一次风二次风逻辑课程名称:专业综合实践:大型火电机组热控系统设计 及实现（2） TOC o 1-5 h z 前言2一次风压控制2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.1相关图纸2 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 2.2控制系统原理2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.3控制系统结构2 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2.4控制逻辑32.5一次风机切手动条件6 H

2、YPERLINK l bookmark57 o Current Document 二次风控制7 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 3.1相关图纸7 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 3.2控制系统原理7 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 3.3控制系统结构7 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 3.4氧量校正回路控制逻辑8 HYPERLINK l bookmark96 o Current Docum

3、ent 3.5二次风压控制逻辑10 HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 3.6送风机动叶切手动条件121.刖言一次风机：提供一定压力、一定流量的一次风，将煤粉干燥并送入喷燃器， 提供煤粉挥发份燃烧所需热量。由电动机、叶轮、机壳、进气箱、集流器、基座、 调节控制系统等组成。二次风机，则用来克服空气预热器，风道，燃烧器的阻力，输入燃烧风，维 持燃料充分燃烧。2. 一次风压控制2.1相关图纸SPCS-3000控制策略管理5号站129页2.2控制系统原理在一次风压控制系统中，由一个PID调节器同时控制A、B 一次风机的出力，A、B 一次风机并列运行。一

4、次风压调节系统通过调节两台一次风机的动叶开度， 来调节一次风压。一次风压的定值由总煤量分段线性拟合出来，运行人员可以在 操作画面上设偏置。经过控制器后，控制指令信号分别送到A、B 一次风机动叶M/A站，来控制一次风机入口动叶开度。2.3控制系统结构在该自动控制系统中，控制对象一次风机，被控量是一次风压，调节量为 次风机入口动叶也开度，执行机构是一次风机入口动叶调节执行机构。控制结构为单回路PID控制，自动控制系统框图及控制逻辑图如下:设定值PID*执行器*一次风入口动叶一次风风压2.4控制逻1,66055 I 66056寸曰一2次凤至力设定值-次民热凤眺缗管成道压;t1& 129-43A手幼4

5、AB均手幼34-：-I B手劫*5129-1566019 唇 _ 66052总煤 p|S*|8* -|-9! -J J 129-11129-1066073粉l次风机A入口动叶 129-ffi,085.66088xtZJ-O11129-39129-4012&7129-1866102129-5466105次凤机B入口动。U*129-41129-4212 -36129-38国皿66105_44-O图2-2 一次风压控制逻辑控制逻辑：设定值值跟踪与无扰切换给定值通过总煤量与一次风热风联络管风道压力计算得到。PV取自一次风 热风联络管风道压力作为一次风压。因为一次风主要用来携带煤粉进入炉膛燃 烧，故所需

6、的一次风量要考虑煤粉量的变化，所以将总煤量信号经过一个分段线 性功能模块拟合成风压信号，作为设定值SP。当A、B风机任意一台在自动控制状态下时，通过模拟量给定值发生器功能 块ASET块输入所要设定的一次风压偏置值，当总煤量得到的一次风压设定值不 能满足控制要求时，可由运行人员设置一定的偏置进行调节。ASET模块输出控 制员在操作面板上给定的设定偏差值与拟合后的一次风压求和，作为设定值输入 到控制器SP端，即：SP=ASET+总煤量转换后的一次风压信号。在A、B风机均在手动状态下，ASET模块DI输入为1，输出端AO输出 AI端的一次风压实际值与总煤量拟合风压偏差（一次风热风联络管风道压力实 际

7、值一总煤量拟合风压），再与拟合的风压设定值相加，得到的值即为实际的一 次风热风联络管风道压力，然后送入PID控制器作为设定值，即：SP = （PV-总煤量拟合风压）+总煤量拟合风压=PV设定值=实际值，这样就实现了手动状态下的控制器设定值跟踪。在控制 器手动切换自动时，直接计算得到实际一次风热风联络管风道压力作为设定值， 设定值等于实际值，不会产生扰动，即实现了控制器手自动的无扰切换。一次风压比较总煤量拟合成风压与一次风热风联络管风道压力形成偏差信号送入比较器模块，如偏差-0.15,报警发出一次风压力设定值信号。若同时一次风机到LDC闭锁增则一次风机到LDC RUNDONoA-次风机指令达最大

8、 害 二66596130-5:66576b-次风机手动 每卜二inot|-130-36:130-1666580B次风机指令达最大 昏:130-2066581次风机到LDC RUNDOWN一次风机到LDC闭锁增图2-3 一次风压实际值与设定值偏差报警控制器手动设定值跟踪与无扰切换在自动状态下，即一次风机A或B或两者都自动，ASET模块通过控制员在 操作面板上给定设定偏差值，使PID控制器自动达到设定的要求；而在手动状 态下，一次风机A、B均手动，ASET模块DI输入为1，输出端AO输出AI端 的一次风压偏差计算量，再与总煤量拟合的风压相加，得到的值即为实际风压值， 然后送入PID控制器作为设定值

9、，这样就实现了手动状态下的控制器设定值跟 踪；在手动切换自动时，直接计算得到实际风量作为设定值，设定值等于实际值， 即实现了控制器手自动的无扰切换。MA站手自动跟踪与偏差计算对于一次风机A来说，在A手动情况下，手操站MRE端子为强制手动输 入端，手操站在手动状态下，M/A站S端输出1。当A、B均手动，PID控制器 STR端子输入真，控制器进入跟踪状态，控制器TR端跟踪一次风机入口动叶开 度，控制器AO端输出TR跟踪值，实现控制器跟踪；M/A站S端输出1，ASET 块DI为1，输出一次风机A入口动叶开度指令与PID控制器输出的偏差的信号 再与控制器输出作和送入M/A站，即得到的一次风机A入口动叶

10、开度指令为实 际动叶开度值，实现手动状态下的M/A站跟踪。即也满足控制器设定值等于实际值，实现了控制器设定值手动状态下跟踪。当手动状态切换到自动时，控制器 输出即为当前一次风机入口动叶开度，输入与输出为当前实际值，控制器在给定 设定值之前无动作，不会发生扰动，即实现了手自动无扰切换。超驰限幅一次风压实际值和设定值送入PID控制器经过计算控制其输出信号送到 M/A手操站，手操站输出电动门开度控制信号经过一个限幅模块后实现一次风 机入口动叶开度控制。限幅模块上下限的设定是通过超驰信号经过选择功能模块 后来确定的。超驰开、关信号是由SCS过来的开、关一次风机的指令信号，超 驰开信号有效时，限幅块输出

11、指令=100%，一次风机入口动叶挡板开；超驰关信 号有效时，限幅块输出指令=0，一次风机入口动叶挡板关；无超驰现象范围为0-100。控制量报警逻辑 一次风机入口动叶开度控制指令与一次风机动叶调节执行机构开度反馈作 差送入幅值报警模块AA，若差值不在20以内，则产生一次风机阀位偏差 大报警信号，一次风机切手动。一次风机动叶调节执行机构开度反馈在在计 算前也要送入DPQC质检模块，若品质坏，发出一次风机阀位反馈品质坏信 号，一次风机切手动。A-次风机停运切130-26 66615A次风机喘振房）130-5566597_Q吱次风机幌但反遗虽质坏.130-37 66593 A次风机阀位偏差大:图2-4

12、 一次风机动叶开度指令检测报警闭锁若一次风机入口动叶开度控制指令95,则一次风机指令达最大，同时若A一次风机不在手动，B 一次风机手动，则一次风机到LDC闭锁增;66575A次风机手动 r-i|not|-130-35 ccccc :130-15bbobbIA-次风机指令达最大 -4-二二二130-5:66576B一次风机手动 昏卜二130-36:130-1666580:图2-5闭锁增条件若一次风机入口动叶开度控制指令5,则一次风机指令达最小，同时若A 一次风机不在手动，B 一次风机手动，则一次风机到LDC闭锁减。A 一次风机手动130-21 6660666609N：T卜130-46:130-4

13、966563:A次风机指令达最小佥j130-3:766605:66610B-次风机手动 昏i-【同一130-45:130-50#130-2266583130-23次风机到L DC闭锁减图2-6闭锁减条件2.5 一次风机切手动条件如下图，当以下任意条件发生时，一次风机切手动:MFT动作当无RB时，若调节器控制偏差大一次风机停运一次风机喘振一次风机阀位反馈品质坏一次风机阀位偏差大MFT动作66561A 一次风机停运130-1 箜调节器控制偏差大告66627 130-2R日 J|U|34 )-* 二T 卜.130-67130-65B 130-6666586W826-66568130-96656713

14、0-26 66615A一次风机喘振130-55i 3 65 DI7i Dig66570Q 次风机故障切手动130-1066571A次风机切手动 130-1166597一喜 _ U 次风机网怛反遗昆质坏一一130-37 66593A-次风机阀位偏差大卜a估攻66剧7日一,次风机停运,顿西D130-27130-7130-866574K蓼】B次风机切手动130-1466573130-136657266616:;B次风机喘振 饷1笛网A -:130-56: 共二次凰机阀应反康鼠质坏:! 130-1266599130_39 66600 B次风机阀位偏差大XH7130-40图2-7 一次风机切手动条件3.

15、二次风控制3.1相关图纸SPCS-3000控制策略管理-5号站-135138页。3.2控制系统原理锅炉燃烧过程的重要任务之一是维持炉内过剩空气稳定，以保证经济燃烧。 炉内过剩空气稳定，对燃煤锅炉来说，一般是通过保证一定的风煤比来实现的， 这种情况只有在煤质稳定时，才能较好地保持炉内过剩空气稳定，而当煤质变化， 就不能保持炉内过剩空气稳定，不能保持经济燃烧。要随时保持经济燃烧，就必 须经常检测炉内过剩空气系数或氧量，并根据氧量的多少来适当调整风量，以保 持最佳风煤比，维持最佳的过剩空气系数或氧量。在这里我们可将送风调节系统直接看成是氧量调节的过程，送风控制系统一 个带有氧量校正的串级回路控制系统

16、，即采用两个控制器串联工作，主控制器的 输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输出去操纵电动门，从而对主被控变 量具有更好的控制效果。3.3控制系统结构送风调节系统常采用氧量校正信号。控制系统的控制结构为带氧量校正的串 级PID控制，在副回路中，控制对象送风机，执行机构是送风机动叶调节执行 机构，调节量是风量；在主回路中，调节量是空预器入口烟气含氧量。自动控制 系统框图及控制逻辑图如下:氧量设 定值图3-1二次风控制系统串级控制结构框图3.4氧量校正回路控制逻辑图3-2氧量校正回路逻辑控制逻辑：信号处理：质检：采样值A、B侧空预器入口烟气含氧量分别经过DPQC模块检验 信号质量好坏，若A、B侧

17、氧量测量品质都坏，则M/A站切手动。二取中：采样值A、B侧空预器入口烟气含氧量相加取平均值作为采样 值；滤波：使用一阶惯性环节的超前滞后模块，起滤波作用，滤波器传递函 数为。空预器入口烟气含氧量经过滤波器后送到控制器PV端。1 12S分段线性拟合：锅炉主控指令经过分段线性功能块拟合成氧量设定值。控制器手动设定值跟踪与无扰切换在自动状态下，ASET模块输出控制员在操作面板上给定的设定偏置与拟合 后的氧量设定值求和输入控制器SP端，在PID控制下自动达到设定的要求，即 SP=ASET+锅炉主控指令拟合氧量信号在手动状态下，PID控制器在跟踪状态。ASET模块DI输入为1，输出端 AO输出AI端的空

18、预器入口烟气含氧量偏差值（空预器入口烟气含氧量实际值 一拟合氧量设定值），再与拟合的氧量设定值相加，得到的值即为实际的烟气含氧量，然后送入PID控制器作为设定值。SP =（PV-锅炉主控指令拟合氧量信号）+锅炉主控指令拟合氧量信号二PV设定值二过程量，这样就实现了手动状态下的控制器设定值跟踪；在手动切换自动时，直接计算得到实际氧量作为设定值，设定值等于实际值，即实现了控 制器手自动的无扰切换。切手动逻辑若A、B侧氧量测量品质都坏，则M/A站切手动；若氧量调节控制器DO输出调节器入口偏差大信号，则M/A站切手动;当送风机A、B均控制手动，则发出指令送风机控制全部手动，则M/A 站切手动。6966

19、3136-3169651_送风机控制全部手动136-19I ULJ6964769649送风机A控制手动害136-159648送风机日控制手动害:#g69645 侣6-16，书965。图3-3全手动条件限幅氧量控制指令在发送到二次风系统前经过限幅模块。限幅模块上下限的设定 是通过M/A站手自动状态来确定的。自动状态下，氧量控制指令范围0.85-1.15，手动状态下，氧量控制指令为1，即不进行氧量校正。3.5二次风压控制逻1图3-4二次风压控制逻辑控制逻辑:总风量滤波在这里使用一阶惯性环节的超前滞后模块，起滤波作用，滤波器传递函数为1 一一,、一一 、，二。米集到得总风量现场实际数据滤波处理后再送

20、入PID控制器的PV端。1 + 6S风量指令该指令通过锅炉主控指令和总燃料量得到，锅炉主控指令和总燃料量先经过 MAX1取大值，然后分两路，上路不处理，下路经两次滞后处理，滞后传递函数 为 一1一。然后上下路信号再经过取大值功能块MAX2取大。MAX2输出再(1 + 12S)2经过分段线性功能块将总燃料量信号拟合成风压信号。拟合后的风压信号乘以氧量控制信号进行氧量校正，自动状态下，氧量控制 指令范围0.85-1.15,手动状态下，氧量控制指令为1，即不进行氧量校正。校正 后的信号参与SP设定值计算逻辑。逻辑原理：我们知道在机组运行过程中，若机组升负荷则要先加风后加煤，若减负荷则 要先减煤再减风。在机组负荷发生变化时，以上逻辑可以实现风和煤的同步控制。对于风量和总燃料量量来讲，由于加煤减煤是一个慢过程，总燃料量总是慢 于风量变化。对于锅炉主控指令和总燃料量来讲，在控制系统逻辑中，锅炉主控 指令是由DCS计算得来的，而总燃料量是由实际测量得来的，煤量变化是个慢 过程，锅炉主控指令总是先于总燃料量而变化。所以：机组增负荷时，先给定高负荷下的锅炉主控指令，随后总燃料量增加以 适应负荷变化，所以锅炉主控指令总燃料量，MAX1输出锅炉主控指令，再经 过上路、下路处理后，如下图a，MAX2选上路输出，进行二次风控制计算，风 量逐渐增加，而此时总燃料量还没有开始变化，即满足升负荷时先加风再加