汽动引风机相关控制策略说明3

PAGEPAGE9汽动引风机相关控制策略说明控制任务分工炉膛负压控制系统对炉膛负压进行闭环控制，输出汽动引风机的转速指令，或者电动引风机C静叶的开度指令。汽动引风机调节系统对转速进行闭环控制，输出汽动引风机的调门开度指令。当排汽温度超过380℃，开启低温再热供汽温度调节阀_0LBC67AA101，降低引风机小机进汽温度，维持引风机小机排汽温度不大于365℃。背压机的旁路压力控制阀和减温水阀，启动前对背压机的排汽母管进行暖管。两路的旁路宜同步开启，也可选择任一路单独开启。背压机排汽到辅汽调节阀、背压机排汽到除氧器主/副调节阀，用于控制背压机排汽母管压力。为减少系统调节互相扰动，背压机排汽到辅汽调节阀应该保持全开。背压机排汽到除氧器回路，小流量下使用副调节阀。冷再到辅汽调节阀，补充辅汽对外供热的消耗，维持辅汽压力稳定。背压机排汽口的PCV阀，正常运行时控制背压机排汽压力不超限；背压机启动阶段用于控制背压机排汽压力。背压机A和B轴封回汽压力调节阀，控制轴封回汽压力。控制策略及运行操作说明经济运行模式：背压机排汽到辅汽调节阀保持全开，将背压机排汽与辅汽母管单向连通；当背压机排汽流量低于辅汽用户流量，开启冷再到辅汽调节阀；当背压机排汽流量高于辅汽用户流量，开启背压机排汽到除氧器主/副调节阀。冷再到辅汽调节阀和背压机排汽到除氧器主/副调节阀尽量不同时开启。正常运行期间控制的压力设定值排序：背压机排汽口机械安全阀（1.6Mpa）>背压机排汽口PCV阀（1.5MPa）>背压机排汽到除氧器主/副调节阀（根据机组负荷升高而适当升高，以适应背压机排汽到辅汽调节阀前后压降变化）>冷再到辅汽调节阀>>背压机排汽到辅汽调节阀。各压力设定值之间的偏差由运行人员控制。低温再热供汽温度调节阀_0LBC67AA101，温度设定值范围为320~380摄氏度。手动方式下，设定值不跟踪测量值。背压机排汽口PCV阀，压力设定值范围为0~1.5MPa。手动方式下，设定值不跟踪测量值。背压机排汽到除氧器主/副调节阀，压力设定值范围为0~1.5MPa。手动方式下，设定值跟踪测量值。由于主调节阀和副调节阀不在同一个控制器，其压力设定值分开设定；当两者都投入自动方式，为保持联动，副调节阀接收主调节阀对应的阀位指令，此时副调节阀的设定值跟踪测量值。背压机排汽到辅汽调节阀，压力设定值范围为0~1.5MPa。手动方式下，设定值跟踪测量值。背压机旁路压力调节阀，压力设定值范围为0~1.5MPa，实际压力设定值为操作员输入的数值与限制值的小选。限制值为背压机排汽温度2（排汽母管温度二选一）经过30秒钟惯性处理→加6℃偏置→经过速率限制（暂定6℃/min）→对应的饱和压力→再经过压力速率限制（暂定0.005MPa/min）。手动方式下，设定值跟踪测量值。为保持暖管期间两旁路同步开启，当两者都投入自动方式，背压机A旁路压力调节阀接收背压机B旁路压力调节阀的阀位指令。背压机旁路温度调节阀，过热度设定值范围为-5~100℃。手动方式下，设定值跟踪测量值。为保持暖管期间两旁路联动，当两者都投入自动方式，背压机A旁路温度调节阀接收背压机B旁路温度调节阀的阀位指令。背压机A和B轴封回汽压力调节阀，压力设定值范围为0~108kPa（a）。手动方式下，设定值跟踪测量值。控制的难点及控制策略优化汽动引风机的出力表征汽动引风机可以调节其转速，也可以调节其进口静叶。根据锅炉专业提供的数据，引风机出力与转速呈三次方关系，与静叶呈基本线性关系；控制回路内表征汽动引风机出力基于此二者的乘积，其中对转速指令做了2400r/min时出力为0，5680r/min（相应风机转速740r/min）时出力为100%的处理(0/0;25/11.55;50/30.76;75/59.6;87.5/78.23;100/100)；对静叶指令做了72%开度时了流动阻力最小的处理(0/0;25/22;50/48;65/66;72/72;80/79;100/100)。经过引风机出力表征处理后，汽动引风机既可以转速投自动，也可以静叶投自动，无扰切换。汽动引风机转速控制因为风机转速是由驱动力矩与负载力矩的平衡之间来决定的，引风机改为背压机驱动之后，容易引起风机超速的因素有：引风机工作点进入喘振区，使负载力矩大幅快速减少；背压机排汽口PCV阀突然全开，使背压机排汽压力大幅下降。背压机调门控制优化的可能性对背压机当前转速和计算的转速加速度，预测30秒钟之后的背压机转速。如果预测的转速超过警戒值，根据超出数值直接额外关小调门开度（对应关系暂定：5600r/min→0%；5700r/min→-10%；5800r/min→-20%；5900r/min→-30%；）；为防止控制振荡，对关小值进行限速，关小速率暂定为5%/s，返回速率为0.2/s。此作用在RB后3分钟内有效，3分钟后该作用逐渐切回到0，速率为2.4%/min。在背压机超速试验期间，闭锁该功能。减少背压机排汽口PCV阀误开的可能性背压机本体排气压力测点只有一个，存在该数值故障变大，使PCV阀误开的可能性。考虑到正常运行中，背压机排汽到排汽母管的电动阀全开，并且排汽母管上安装了3个测点，所以正常运行中取这3个测点的选中值，当出现以下任一条件，控制压力（以下称背压机排汽压力2）切回到原单个的压力测点：3个测点测量不可信；背压机排汽到排汽母管的电动阀全关并且未全开；背压机运行信号失去。背压机的最大升速率匹配引风机在RB工况下要求送风机加载相匹配。在RB过程中，系统要求尽快增加运行风机的出力，以满足燃烧风煤比的要求。经实测，送风机动叶从全关到全开的行程时间为45秒钟，相应的背压机的转速也应该在较短时间内到位，根据背压机厂家意见，设置背压机的最大升速率为900r/min/min。送引风机RB工况下背压机的带载能力在排汽母管压力不变的情况下，背压机功率随着进汽压力的下降，而快速下降。RB发生后，背压机排汽切至除氧器，以500MW工况为例，背压机进汽压力2.8MPa.a，进汽温度515℃，排汽压力0.63MPa.a，背压机的最大输出功率3200kw，不能满足锅炉通风要求。RB之后开启背压机排气口PCV阀的设想（暂时不投）当RB发生后的15分钟内，当背压机调门的开度指令超过98%，该调节阀已投入自动并且背压机排汽压力2低于0.55MPa，（500MW以上背压机排汽允许最低压力0.5MPa，再加0.05MPa）该调节阀可以额外开启。以上条件不满足，额外开启值保持不变，15秒钟后，发脉冲使调节阀联锁切手动，（手动方式下，设定值不跟踪实际值，保留原值）额外开启值切回到0。额外开启值根据转速（加上转速变化率的0.2）低于转速指令的数值，进行不断积分开大。对应关系暂定：100r/min→0%/min；500r/min→5%/min；2000r/min→20%/min。当转速（加上转速变化率的0.2）从5500r/min升到5800r/min，积分增大的速率放小10倍。RB之后开启背压机排汽至除氧器回路（包括主调节阀和副调节阀）当RB发生后的15分钟内，当背压机调门的开度指令超过98%，该调节阀已投入自动并且未全开，该调节阀自动额外开启。以上条件不满足，额外开启值保持不变，5分钟后，发脉冲使调节阀联锁切手动，设定值跟踪实际值，额外开启值切回到0；然后再发脉冲投入自动。额外开启值根据转速（加上转速变化率的0.2）低于转速指令的数值，进行不断积分开大。对应关系暂定：-100r/min→0%/min；0r/min→20%/min；100r/min→40%/min；200r/min→100%/min。当转速（加上转速变化率的0.2）从5500r/min升到5800r/min，积分增大的速率放小10倍。送引风机RB之后电动引风机C自启动（待停机完善）送引风机RB之后，单台背压机不能满足500MW工况的锅炉通风要求，所以需要引风机C启动。其自启动逻辑待停机期间完善，目前的设想是：步骤1开启引风机C出口烟气挡板（2块挡板）；启动引风机C油泵和轴承冷却风机；步骤2待引风机C出口烟气挡板任一未全关，启动引风机C；步骤3引风机C启动后延时15秒钟，联锁开启其进口挡板。为保证引风机C可靠启动，允许引风机C在出口挡板未开启的情况下启动。送引风机RB之后送风机调节控制优化（考虑停机后完善）送风PID积分饱和处理1送引风机RB之后，会出现送风PID积分饱和（我厂7台机组都有这个问题）：例如RB前送风PID的输出为70%，送引风机RB之后，一台送风机跳闸，另外一台送风机指令到高限73%；只有在送风PID的输出低于36.5%，才能使运行送风机的指令开始关小。从70%到36.5%，需要风量指令低于实际风量，并且持续一段时间（PID调节时间）。此饱和有一个好处，就是RB之后单台送风机保持设定的最大出力，不受风量扰动的影响。为什么这个问题一直没有去解决，因为送风PID的本身调节较快，并且送引风机之间的出力能够匹配（经过风机最大出力试验后设置）。送引风机RB之后，操作员也可以将送风机操作切到手动，基本稳定后投入自动，送风PID积分饱和自动消除。消除积分饱和的设想如下：送引风机RB之后20秒钟，发一秒钟脉冲，如果投入自动的送风机指令在高限，则通过切换限制送风PID的积分回路的高限，使送风PID的输出不超过37.5%。炉压PID积分饱和处理1送引风机RB之后，会出现炉压PID积分饱和（我厂7台机组都有这个问题）：例如RB前炉压PID的输出为90%，送引风机RB之后，一台引风机跳闸，另外一台引风机指令到高限95%；只有在炉压PID的输出低于47.5%，才能使运行送风机的指令开始关小。从90%到47.5%，需要炉膛压力低于设定值，并且持续一段时间（PID调节时间）。此饱和有一个好处，就是RB之后单台引风机保持设定的最大出力，不受炉压扰动的影响。为什么这个问题一直没有去解决，因为炉压PID的本身调节较快，并且送引风机之间的出力能够匹配（经过风机最大出力试验后设置）。送引风机RB之后，操作员也可以将引风机操作切到手动，基本稳定后投入自动，炉压PID积分饱和自动消除。消除积分饱和的设想如下：送引风机RB之后20秒钟，发一秒钟脉冲，使RS触发，如果投入自动的引风机指令都在高限，则通过限制炉压PID的积分回路的高限，使其按照一定速率下降，目的使炉压PID的输出不超过“跟踪计算值”（此值为引风机全部手动方式下，上级PID的跟踪值）。如果投入自动的引风机指令不都在高限；或者炉压PID的积分回路输出已经到位，则使RS复位。送风PID积分饱和处理2送引风机RB之后，有可能引风机出力不能快速增大，导致炉膛压力持续冒正压，所以有必要限制送风PID指令继续增大。送引风机RB之后，操作员也可以将送风机操作切到手动调节。消除积分饱和的设想如下：送引风机RB之后600秒钟内，如果炉膛压力高于100Pa，并且投入自动的引风机指令在高限或者其背压机调门指令大于98%，则闭锁送风PID积分回路增大；如果锅炉风量不太低，则根据炉膛压力超过100Pa的数值，调整相应的速率来关小送风PID的积分回路的高限。炉压PID积分饱和处理2送引风机RB之后，有可能引风机出力不能快速增大，导致炉膛压力持续冒正压，所以有必要限制炉压PID指令继续增大，防止其过度积分饱和。送引风机RB之后，操作员也可以将引风机操作切到手动调节。消除积分饱和的设想如下：送引风机RB之后600秒钟内，如果投入自动的引风机指令在高限或者其背压机调门指令大于98%，则闭锁炉压PID积分回路增大。送引风机联跳设计原则：1）送引风机联跳遵循跳闸对侧风机的联锁，如果是引风机一汽一电运行，则电动引风机是补缺的，替代停运的一台汽动引风机。2）尽量保留最后一台引风机运行。在送风机A停运后3秒钟内，如果引风机运行台数大于1，发引风机A跳闸指令。在送风机B停运后3秒钟内，如果引风机运行台数大于1，发引风机B跳闸指令。引风机运行台数大于1，而且引风机C运行，如果两台送风机都停运，发引风机A和引风机B跳闸指令。在送风机A停运后3秒钟内，如果引风机运行台数大于1，而且引风机A处在停运状态已超过10秒，而且送风机不在全停状态，发引风机C跳闸指令。在送风机B停运后3秒钟内，如果引风机运行台数大于1，而且引风机B处在停运状态已超过10秒，而且送风机不在全停状态，发引风机C跳闸指令。如果送风机运行台数大于引风机运行台数，而且引风机A在停运状态，发送风机A跳闸指令。如果送风机运行台数大于引风机运行台数，而且引风机B在停运状态，而且引风机C在停运状态，发送风机B跳闸指令。炉膛负压控制设计原则：1）三台引风机最多允许2台投自动；2）先选“允许哪两台投自动”的方式，后投自动；3）无扰切换；4）风机之间的出力平衡是指风机对烟气做功能力的平衡。三台引风机配置下的炉膛负压自动控制组合方式有三种：A和B允许投自动，或者，A和C允许投自动，或者，B和C允许投自动；三种方式只能选其一，在2105画面上点击“IDFAUTOMODESEL”框进行选择。为了确保无扰切换，在三种方式之间切换前，要先把所有引风机撤至手动，然后选择控制组合方式，再投风机自动。A和B投自动时，两台风机的平衡偏置放在B风机的操作面板上；A和C投自动时，或者B和C投自动时，两台风机的平衡偏置都放在C风机的操作面板上；炉膛负压的设定值放在A风机的操作面板上。任何一台引风机跳闸后，根据选择的“自动控制组合方式”，将对应的另外一台引风机控制投自动方式，对于引风机A和B为转速控制投入自动。汽动引风机可投静叶自动，人为要求先将其转速控制切到MEH本地方式。引风机跳闸后，进口调节挡板TRACK至0。相关定值两台汽动引风机转速指令上限目前为95%，两台汽动引风机静叶指令上限为100%；送风机动叶指令上限保留为73%；背压机超速定值5968r/min（105%额定转速）；小机转速远