超超临界660MW机组热平衡图

超超临界机组直流炉协调控制策略探讨

超超临界机组直流炉协调控制策略探讨 发表时间：2016-11-04T15:39:22.453Z 来源：《电力设备》2016年第15期作者：郑建林 [导读] 随着科学技术的发展，人们对物质的要求也越来越高。 （国网能源新疆准东煤电有限公司新疆昌吉 831800） 摘要：随着科学技术的发展，人们对物质的要求也越来越高。我们希望当前的材料技术是节能环保的，是符合现代可持续发展理念的，而超超临界机组的火力发电模式就适应了这一要求，它不仅在材料上体现了高度的清洁，在效率上也是非常突出的。这种机组与传统的方式不同，它主要采用的是直流锅炉，所以相应的控制协调方式也有了很大的改变。本文以超超临界机组直流锅炉为研究对象，探讨其协调控制策略的应用。 关键词：超超临界机组；直流炉；控制协调方式 前言：随着社会的逐渐进步，电力在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。当前的用电过程中，人们不仅重视的是它的亮度，还有其能源利用质量。传统时期内，煤炭是我们生活中比不可少的物质，而它的污染也是不可估量的。而现阶段临界机组的出现将其完全取代，以能耗低、利用效率高的优势在生产中占据了主要地位。 一、超超临界机组 （一）超超临界机组的发展 从上个世纪开始，就有国家对超超临界机组进行了研究。以美国、原苏联、日本等三个国家为首，它们分别对临界机组进行了研究发明。随后，各国也都开始效仿，他们也都看到了其中的重大意义，想要将此技术延续到本国之中。最初的超超临界机组的运行规律还不是非常的稳定，可靠性也不是很强。这主要是因为运行参数与投入材料不符，二者的协调性导致了一系列问题的产生。接着，各国又都致力于高配置参数的研究中，只要将参数运行差异的问题解决，就能在很大程度上提高超超临界机组的运行效率与质量。 直到丹麦燃煤超超临界机组的产生，将质量提升到了世界发展水平之上。它的参数为传统参数运行的二十倍，机组容量是传统机组的十倍。这个数值是从前不敢想象的，它的延续与改进将超超临界机组推向了一个新的高潮。丹麦燃煤超超临界机组的工作原理是利用二次再燃技术，蒸汽参数在电燃的带动下使热循环的效率提升，通过运输路径进行材料传送。从实质上来讲，这种方式是适合当前的发展规律的。但是它的操作要求也非常的高。第一，其设备的设计非常的繁琐。第二，它的规律控制效果也不是很容易。第三，最关键的一点就是其经济成本巨大。 目前，超超临界机组的发展已经有了很大的进步，但是我国技术还处在发展的初期阶段，运行规律也还不是非常的成熟。为了加快超超临界机组的步伐，我国已经建立起了有效的合作机制，将借鉴别国先进手段的基础上逐步进行研发，促使电力行业在其方面的应用。 （二）超超临界机组的特点 超超临界机组的特点也是非常多并且极其突出的。首先，我们来探究一下直流锅炉的特点。电能生产一般要经历三个阶段，它们分别是加热、蒸发和过热。当蒸汽的温度到达一定的上限时，它的临界状态会进入自动提醒的阶段，在空气上层形成蒸汽包。蒸汽包要在三个方面进行转换，转换过程也是调节受热比例的过程。直流锅炉的一大特点就是它没有受热包，所以在运动的时候不存在有效的分界点，它的运行规律是由管道内部所占的体积决定的。为了使加热的过程具有平衡性，就要保证蒸汽中水量、加热温度、材料的数量的可利用性。我们可以通过阀门开关的控制来协调三者的关系，进而做到灵活转换。直流锅炉中，一旦再次加热，它的工作运行状态会非常的明显，这也是它区别于传统锅炉的主要特征。另外，在直流锅炉中，机组的蓄热量和蒸汽的温度与金属层面的厚度有关。它主要在饱和的状态下进行运作，所以上升循环的速度非常的快。在这种状态下，它的发展变化都非常的明显，其中一小方面的动作就能够对外界负荷产生搅动。另一方面是超超临界值的给水特点，直流锅炉中的给水方式与传统锅炉相比有着很大的不同。直流锅炉给水方式是一个简单自然的循环过程。在直流锅炉的上层有一个蒸汽出口，我们将水加热放置在此平台之中，水在受热的过程中会自动的产生气包。气包的作用是对各部分的比例进行缓冲以及协调。在热负荷的作用之下使受热部分上升，不受热部分下降，进而达到平衡的状态。另外，直流锅炉的加热过程不是循序渐进的它是相对统一的，以整体运作的方式进行。对于直流锅炉来说，它的多功能可控制的变量过程，而不是分离的操作步骤[2]。 二、超超临界机组直流炉协调控制策略 （一）超超临界组直流炉的机组概况 以徐州国华电场为例，探究超超临界直流炉的机组概况以及协调控制方式。徐州国华电场的锅炉是适合目前发展运行的直流炉，它是在上海引进的螺旋管直流炉。它的主要结构包括双向燃烧机组、平衡通流仪器、摆动式的温度调节器、全钢质的循环调节构架等等。它采用的是机械化一体的固态排渣转换器。主蒸汽机组的标准温度是六百度，再热蒸汽机组的标准温度是六百零五度。它主要采用的是分散型的控制系统。下面让我们来探究一下其主要协调控制方式：第一，在协调指令发出时，网络信号会就此投入。投入的条件是整体程序要满足AGC的请求。执行者要通过计算机将机组的功率进行校正，对远程口令分析，看其运行模式是否符合当前的实际操作要求。允许协调的模式如下：直流炉应该在500MW到1000MW之间，它的性能也要在合格的预测之中，并且其承受能力与执行指令的偏差要在30MW之内[3]。当机组执行条件满足这些要求时，则可以进入下一步的协调。第二，操作人员在远程操作中可以适当的调节给水温度，通过设定负荷变化率的方式完善操作规则。另外，我们还可以将实发功率转至到给水系统调节中，通过此步骤可以控制水的流量。一般情况下，操控人员要在直流炉的下层进行给煤机转速指令，煤的实际供应量要小于指令中的数字，计算机操作系统可以实现自行调节。第三，指令回路的控制也是非常重要的，直流炉在工作状态下会产生一定的压力，在整体协调过后，机器的负载能量会有一个上限和下限。在进行设计的时候，要将此因素考虑进去。可以不经过速率的限制就对预热器、送风机、给水引擎、水泵等机组进行设置。这样能够很大程度上控制指令回路，使机组的运行更加合理。 （二）锅炉主控方式协调控制 在直流炉协调控制方面，主控机构是必不可少的。由于超超临界组直流炉的能量积攒率非常的小，它都是在一次性运行的状态下组件的，所以阀门的调节功能实现性不大。又因为锅炉是一个大的运作系统，它在运行中具有很强的惯性。所以想要将这些弊端剔除必须改变

热工自动控制B-总复习2016

热工自动控制B-总复习2016

在电站生产领域，自动化（自动控制）包含的内容有哪些？ 数据采集与管理；回路控制；顺序控制及联锁保护。 电站自动化的发展经历了几个阶段，各阶段的特点是什么？ 人工操作：劳动密集型；关键生产环节自动化：仪表密集型；机、炉、电整体自动化：信息密集型；企业级综合自动化：知识密集型； 比较开环控制系统和闭环控制系统优缺点。 开环：不设置测量变送装置，被控制量的测量值与给定值不再进行比较，克服扰动能力差，结构简单，成本低廉；闭环：将被控制量的测量值与给定值进行比较，自动修正被控制量出现的偏差，控制精度高，配备测量变送装置，克服扰动能力强； 定性判断自动控制系统性能的指标有哪些？它们之间的关系是什么？ 指标：稳定性、准确性、快速性。关系：同一控制系统，这三个方面相互制约，如果提高系统快速性，往往会引起系统的震荡，动态偏差增大，改善了稳定性，过渡过程又相对缓慢。 定性描述下面4 条曲线的性能特点，给出其衰减率的取值范围。 粉：等幅震荡过程，ψ=0；绿：衰减震荡过程，0<ψ<1；红：衰减震荡过程，0<ψ<1；蓝：不震荡过程，ψ=1； 在热工控制系统中，影响对象动态特性的特征参数主要有哪三个？容量系数，阻力系数，传递迟延 纯迟延与容积迟延在表现形式上有什么差别，容积迟延通常出现在什么类型的热工对象上？ 容积迟延：前置水箱的惯性使得主水箱的水位变化在时间上落后于扰动量。纯迟延：被调量变化的时刻，落后于扰动发生的时刻的现象。纯延迟是传输过程中因传输距离的存在而产生的，容积迟延因水箱惯性存在的有自平衡能力的双容对象 建立热工对象数学模型的方法有哪些？ 机理建模：根据对象或生产过程遵循的物理或化学规律，列写物质平衡、能量平衡、动量平衡及反映流体流动、传热等运动方程，从中获得数学模型。实验建模：根据过程的输入和输出实测数据进行数学处理后得到模型 了解由阶跃响应曲线求取被控对象数学模型的方法、步骤及注意事项，能对切线法、两点法做简单的区分。 注意事项：1实验前系统处于需要的稳定工况，留出变化裕量；2扰动量大小适当，既克服干扰又不影响运行；3采样间隔足够小，真实记录相应曲线的变化；4实验在主要工况下进行，每一工况重复几次试验；5进行正反两个方向的试验，减小非线性误差的影响。方法：有自平衡无延迟一阶对象：切线发和0.632法；有自平衡有延迟一阶对象：切线发和两点法；有自平衡高阶对象：切线发和两点法；无自平衡对象：一阶近似法和高阶近

660MW超超临界机组汽轮机真空系统节能运行分析

660MW超超临界机组汽轮机真空系统 节能运行分析 摘要：针对某厂660MW#7机组汽轮机真空系统设计布置及运行情况进行分析，为提高机组凝汽器真空，进一步降低机组煤耗，提出新的建议及改造方案，不断提高机组运行经济性。 关键词：抽真空系统；真空泵；节能改造。 1抽真空系统布置方式节能分析 1.1概述 我厂四期#7机组为超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机，型号为N660-27/600/600，机组凝汽器为双背压汽轮机，给水泵汽轮机排汽入单独的凝汽器。每台主汽轮机设置3台50%机械水环式真空泵组，2台运行1台备用。在机组启动建立真空期间，3台泵同时投入运行。型号：2BW5353-0EL4平面泵。循环水系统采用带自然通风冷却塔的再循环扩大单元制供水系统。机组配循环水泵两台（每台机组配置一台定速电机和一台双速电机）。冷却塔一座，循环水供水和排水管各一根，回水沟一条。 1.1.1凝汽器介绍 本机组所采用凝汽器是表面式的热交换器,冷却水在管内流动过程中与管外的排汽进行热交换,使排汽凝结成水,同时使凝汽器形成真空。凝汽器采用双背压设计,即两个凝汽器在运行中处于两个不同的压力下工作。当循环水进入第一个凝汽器后吸收热量,水温升高,然后再进入第二个凝汽器(第一个凝汽器出口水温即为第二个凝汽器的入口水温)。由于凝汽器的特性主要取决于冷却水的温度,不同的水温对应不同的背压,于是在两个凝汽器中形成了不同压力,即低压凝汽器和高压凝汽器。双背压凝汽器的优点： ①根据传热学原理，双背压凝汽器的平均背压低于同等条件下单背压凝汽器的背压，因此汽机低压缸的焓降就增大了，从而提高了汽轮机的经济性。 图（1）凝汽器结构 ②双背压凝汽器的另一个优点 就是低背压凝汽器中的低温凝结水 可以进入高背压凝汽器中去进行加 热，既提高了凝结水温度，又减少了 高背压凝汽器被冷却水带走的的冷 源损失。低背压凝汽器中的低温凝结 水通过管道利用高度差进入高背压 凝汽器管束下部的淋水盘，在淋水盘 内，低温凝结水与高温凝结水混合在 一起，再经盘上的小孔流下，凝结水 从淋水盘孔中下落的过程中，凝结水 被高背压低压缸的排汽加热到相应 的饱和温度。在相同条件下，双背压 凝汽器的平均压力低于循环水并联 的单压凝汽器的压力，可提高循环效 率。凝汽器结构见图（1）。凝汽器两个壳体底部为连通的热井,上部布置有低压加热器、小汽机排汽管、减温减压器和低压侧抽气管等。凝汽器抽空气管布置在其管束区中心以抽吸其内的不凝结气体。高、低压凝汽器中的抽空气管采用串联结构,不凝结气体由高压侧流向低压侧,最后由低压凝汽器冷端引向真空泵。这种结构可减轻真空泵的负担,减少其备用台数,使系统简化。 1.1.2主机凝汽器规范 表（1）：本机组凝汽器规范

超临界直流锅炉的汽水品质

超临界直流锅炉的汽水品质 超临界锅炉多为直流锅炉。直流锅炉由于没有带有汽水分离功能的汽包，并且无锅炉的排污，使给水中的杂质随同蒸汽直接进入汽轮机或沉淀在锅炉的受热面上，因此，直流锅炉的给水品质要求高。给水中所含盐分在进入锅炉后的溶解、沉淀及腐蚀问题称为锅炉的热化学问题。 直流锅炉的汽水品质是影响锅炉、汽轮机等热力设备安全及经济运行的重要因素之一。锅炉产生的蒸汽不仅要符合设计规定的压力和温度，而且还要达到规定的品质指标。蒸汽的品质是指蒸汽中杂质含量的多少，也就是指蒸汽的清洁程度。蒸汽中的杂质包括气体杂质和非气体杂质。蒸汽中常见的气体杂质有O2、N2、CO2、NH3等，气体杂质若处理不当，可能引起金属腐蚀，且CO2还可参与沉淀过程。 蒸汽中的非气体杂质主要有钠盐、硅酸盐等，蒸汽含有非气体杂质又称蒸汽含盐。含有杂质的蒸汽通过过热器时，一部分杂质将沉积在过热器管内，影响蒸汽的流动和传热，使管壁温度升高，加速钢材蠕变甚至超温爆管。过热蒸汽中的含盐还可能沉积在管道、阀门、汽轮机叶片上，如果沉积在蒸汽管道的阀门处，会使阀门动作失灵；如果沉积在汽轮机的叶片上，将使得叶片表面粗糙、叶型改变和通流截面减小，导致汽轮机效率和出力降低，轴向推力增大，严重时还会影响转子的平衡而造成更大事故。 为了预防热力设备金属的结垢、积盐和腐蚀，直流锅炉的给水主要由汽轮机的凝结水加少量的补给水组成。为了确保给水品质，除补给水须高度精制外，凝结水也须进行除盐处理，并除去其中铜和铁的悬浮物。对凝汽器除选用合适的管材外，还需对冷却水管和凝汽器采用适当的防腐措施。对于新建或运行中的锅炉还需进行酸洗或定期冲洗，以保持锅炉管系内部的清洁，并做好停炉保养工作。 第一节锅内盐分的溶解与杂质的沉淀 在直流锅炉中，由给水带入的盐分随过热蒸汽进入汽轮机，或沉淀在锅炉受热面上。 盐分平衡方程式可用式(12—1)表示 S fw=S s+S d (12—1) 式中Sfw——给水含盐量，mg／kg或~g／kg； Ss——蒸汽含盐量，mg／kg或>g／kg； Sd——每千克水中沉淀在锅炉受热面上的盐量，mg／kg或~tg／kg。 一. 锅内盐分的溶解 1.盐类在过热蒸汽中的溶解度 在一定温度和压力下，某种物质(溶质)在100g溶剂里达到饱和溶液时所溶解的克数被称为该物质在这种溶液里的溶解度。 由给水带入锅内的杂质包括钠化合物、钙化合物、镁化合物、硅酸化合物及金属腐蚀产物等。这些杂质在过热蒸汽中的溶解度与过热蒸汽的参数有关，如图12—1～图12—6所示。从图中可见，蒸汽压力越高，各盐类在蒸汽中的溶解度越大。

超临界火力发电机组热工控制技术及其应用

超临界火力发电机组热工控制技术及其应用 摘要：基于超临界火力发电机组的运行特点，结合热工控制系统的设计要求，深入探讨了超临界发电机组热工控制技术的特殊性，首以锅炉给水控制系统和过热汽温控制系统为例，详细分析了热工控制系统的设计原理。实际应用表明了该方案的有效性。 超临界发电机组以其热能转换效率高、发电煤耗低、环境污染小、蓄热能力小和对电网的尖峰负荷适应能力强等特点而得到广泛应用，日益成为我国火力发电的主力机组。超临界直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率等于1，在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。 超临界直流锅炉主要输出量为汽温、汽压和蒸汽流量(负荷)，主要输入量是给水量、燃烧率和汽机调门开度。由于是强制循环且受热区段之间无固定界限，一种输入量扰动则将对各输出量产生影响，如单独改变给水量或燃料量，不仅影响主汽压与蒸汽流量，过热器出口汽温也会产生显著的变化，所以比值控制(如给水量/蒸汽量/燃料量/给水量及喷水量/给水量等)和变定值、变参数调节是直流锅炉的控制特点。 一、超临界机组的控制原则 (1)保持燃料量与给水流量之间的比值关系不变，保证过热蒸汽温度为额定值。当有较大的温度偏差时，若仅依靠喷水减温的方法来校正温度，则需要大量的减温水，这不仅进一步加剧燃水比例失调，还会引起喷水点前各段受热面金属和工质温度升高，影响锅炉安全运行。 (2)不能直接采用燃料量或给水流量来调节过热汽温，而是采用微过热汽温作为燃水比校正信号。虽然锅炉出口汽温可以反映燃水比例的变化，但由于迟延很大，因而不能以此作为燃水比例的校正信号。在燃料量或给水流量扰动的情况下，微过热汽温变化的迟延远小于过热汽温。同时，微过热点前包括有各种类型的受热面，工质在该点前的恰增占总恰增的3/4左右，此比例在燃水比及其他工况发生较大变化时变化并不大。因此，通过保持一定的燃水比例，维持微过热点的汽温(或焰值)不变，以间接控制出口汽温。 因此，与亚临界汽包锅炉机组相比，在超临界发电机组的热工控制系统中，锅炉给水控制系统和过热蒸汽温度控制系统不同，其他系统大致相似。下面以某发电厂4×6OOMW超临界发电机组为例，介绍其主要特色。 二、锅炉给水控制系统 2.1 给水控制系统的主要任务 超临界发电机组没有汽包，锅炉给水控制系统的主要任务不再是控制汽包水位，而是以汽水分离器出口温度或烙值作为表征量，保证给水量与燃料量的比例不变，满足机组不同负荷下给水量的要求。 当给水量或燃料量扰动时，汽水行程中各点工质焰值的动态特性相似;在锅炉的燃水比保持不变时(工况稳定)，汽水行程中某点工质的烙值保持不变，所以采用微过热蒸汽烩替代该点温度作为燃水比校正是可行的，其优点如下: (1)分离器出口焰(中间点焰)值对燃水比失配的反应快，系统校正迅速。 (2)烩值代表了过热蒸汽的作功能力，随工况改变恰给定值不但有利于负荷控制，而且也能实现过热汽温(粗)调正。 (3)焓值物理概念明确，用"焓增"来分析各受热面的吸热分布更为科学。它不仅受温度变化的影响，还受压力变化的影响，在低负荷压力升高时(分离器出口温度有可能进人饱和区)，恰值的明显变化有助于判断，进而能及时采取相应措施。 因此，静态和动态燃水比值及随负荷变化的恰值校正是超临界直流锅炉给水系统的主要控制特征。 2.2 给水控制系统的工艺流程 此发电厂为600MW超临界发电机组的锅炉为螺旋管圈、变压运行直流锅炉，其启动系统配有2只内置式启动分离器，在锅炉启动和低负荷运行时，分离器处于湿态运行，同汽包一样起着汽水分离的作用，此时适当控制分离器水位，通过循环回收合格工质;当锅炉进入直流运行阶段时，分离器处于干态运行，成为(过热)蒸汽通道。机组配备有2台50%锅炉最大额定出力(BMCR)汽动给水泵和1台30%BMCR的电动抬水泵。由变速汽轮机拖动的锅炉给水泵(汽动给水泵)，布置在汽机房13~70m 层。每台汽动给水泵配有1台定速电动机拖动的前置泵，布置在除氧间零米层。给水泵汽轮机的转速由给水控制系统调节，以改变给水流量;液力偶合器调速的电动给水泵，作为启动和备用，前置泵与主泵用同一电动机拖动，它布置在除氧间零米层。在机组启动时，电动给水泵以最低转速运行，用其出口管道旁路上的气动调节阀控制给水流量。当机组负荷上升，给水流量加大时，由给水控制系统的信号控制给水泵的转速，以调节给水流量，直至汽动给水泵投人，停止电动给水泵运行，使其处

超超临界直流炉的汽温调节

超超临界直流炉的汽温调节（针对干态运行时） 一、超超临界直流锅炉影响汽温变化的主要因素 1、煤水比 在直流锅炉中，过热汽温的调节主要是通过给水量G与燃料量B的调整来实现的。要保持稳定汽温的关键是要保持固定的燃水比，若给水量G不变而增大燃料量B，受热面热负荷q成比例增加，热水段长度和蒸发段长度必然缩短，而过热段长度延长，过热汽温会升高，若B不变而增大G，由于q并未改变，所以热水段和蒸发段必然延伸，而过热段长度会缩短，过热汽温就会降低。 2、给水温度 因高加解列等造成的给水温度降低，在同样给水量和煤水比的情况下，直流炉的加热段将延长，过热段缩短，过热汽温会随之降低，再热汽温也会因为高压缸排汽温度的降低而随之降低。 3、锅炉受热面结焦玷污 煤水比不变的情况下炉膛结焦会使过热汽温降低。因为炉膛结焦是锅炉传热量减少，排烟温度升高，锅炉效率降低，工质的总吸热量减少，而工质的加热热和蒸发热之和一定，所以过热吸热（包括过热器和再热器）减少。主蒸汽温会降低，但再热器吸热因炉膛出口烟温升高而增加而影响相对较小。 4、锅炉过量空气系数 增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本不变。但炉内平均温度下降，炉膛水冷壁吸热减少，使过热器进口汽温降低，虽对对流式过热器的吸热量有一定增加，但前者影响更大，在煤水比不变的情况下，过热器出口温度将降低，反之依然。 5、炉膛火焰中心高度 炉膛火焰高度的不同对辐射、对流换热特性不同的各受热面起到相反的作用，提高火焰中心，水冷壁辐射吸热减少，而使得蒸发段延长，但过热器再热器等对流特性的换热面吸热增加，但对于过热器而言，蒸发段延长影响更大，所以上提火焰中心主蒸汽温度整体呈降低趋势，而再热汽温则会升高。 6、引起汽温波动的因素分内扰及外扰两种情况，内部扰动因素包括：启停、切 换制粉系统，投退油枪，炉膛或烟道吹灰，煤质变化，高加投退等，外扰包

洛河三期超临界直流炉自动控制系统方案简介

洛河三期超临界直流炉自动控制系统方案简介 摘要：本文对超临界直流炉的控制特点进行了分析，并结合洛河三期两台超临界机组对协调控制系统、给水调节及蒸汽温度控制的方案从原理上进行简要说明。 关键词：协调；给水；调节 1．概述 洛河电厂三期2×600MW超临界机组的汽轮机是由上海汽轮机有限公司制造的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。额定功率为600MW，最大连续功率为648MW，主蒸汽压力24.2MPa，主蒸汽温度566℃，再热蒸汽压力4.033MPa，再热蒸汽温度566℃。 分散控制系统采用ABB公司生产的Symphony控制系统。软件组态采用Composer 4.3控制软件,图形组态采用PGP 4.0组态软件。其主要包括：数据采集及处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、旁路控制系统（BPS）、炉膛安全监视系统（FSSS）以及事故追忆系统（SOE）等。 DEH系统和MEH系统也采用ABB的控制软件及硬件，即与DCS一体化。是一套完成整个汽轮发电机组各项控制功能的完善的控制系统。 2．超临界直流炉的控制特点 超临界变压运行直流锅炉，由于没有汽包，当外部负荷变化时，汽压波动较大且因加热、蒸发、过热过程在各受热面没有固定的分界线，当给水或燃料扰动时，都将引起汽温的波动。因此为使锅炉具有良好的调节品质，需要有高性能的调节系统。 直流锅炉是汽水一次性循环，因此锅炉的蓄热较少，系统具有多变量的特性。 直流锅炉—汽轮机是复杂的多输入多输出的被控对象，燃料量、给水、汽轮机调门的任一变化，均会影响机组负荷、中间点温度、压力的变化，而且燃料、汽轮机调门的变化又会影响到给水流量的变化及主汽压力的变化，因此对于直流锅炉机组的协调控制系统来说，主汽压力控制是最基本的控制。 直流锅炉由于没有汽包，因此汽水没有固定的分界点，它随着燃料、给水流量以及汽轮机调门的变化而前移或者后移。而汽水分界点的移动直接影响汽水流程中加热段、蒸发段、过热段的长度，影响新蒸汽的温度，导致机前压力、负荷的变化，因此控制中间点温度是直流锅炉控制的重要环节。

超超临界直流锅炉变压运行

内容摘要 我国电力以煤电为主, 在获取相同电能的情况下, 提高燃煤电厂的效率是节约能 源的主要途径,而超临界大容量机组恰恰满足这一要求。通过对超超临界锅炉机组技术特点的介绍，分析其变压运行时的有关问题，得出超超临界锅炉机组具有运行可靠性高，经济性高，厂效率高，煤耗低，具有良好的负荷调节特性和显著的环保效益等特点。超超临界锅炉与亚临界相比占有一定的优势，是我国燃煤锅炉技术发展的方向。 关键词：超超临界直流锅炉变压运行技术特点经济性 Abstract ：China's coal-based electricity to the power of access to the same circumstances, improve the efficiency of coal-fired power plant is the major means of energy conservation, and large-capacity supercritical generating units precisely meet this requirement. Ultra-supercritical boiler through the introduction of technical features to analyze the issues related to transformer running, come running ultra supercritical boiler with high reliability, economy and high plant efficiency, low coal consumption, with good load regulation characteristics and significant environmental benefits and so on. The ultra supercritical boiler compares with subcritically and holds certain superiority. Supercritical and subcritical boiler holds certain advantages in comparison, is China's coal-fired boiler technology development direction . Key words: Ultra-supercritical once–through boiler variable pressure operation technique characteristics economic

大型火电机组热工自动控制系统

大型火电机组热工自动控制系统 一、自动化 支撑：理论与技术 从技术装置来看发展： 1．三、四十年代基地式仪表 2．五、六十年代单元组合仪表 3 ．七十年代计算机控制 国外，五十年代开始试验计算机控制 （1）DDC控制 （Direct Digital Control直接数字控制） （2）SCC控制 （Supervisory Computer Control监督计算机控制） （3）DCS控制 （Distributed Control Systems分散控制系统） （4）FCS控制 （Fieldbus Control System现场总线控制系统） 理论上看控制发展： 五十年代以前， 理论基础是传递函数（经典控制），以简单控制系统为主。六十年代，以状态空间分析方法为基础，现代控制理论应用。 由于以线性系统为前提，但实际应用效果不好。 第三代控制理论出现

针对机理复杂，精确数学模型难以建立。 理论上看控制发展： 以专家控制系统、神经网络控制和模糊控制为主。 典型应用： MAX Power 1000+ 以专家系统，神经网络进行生产过程设备故障分析和性能分析。 XDPS分散控制系统（新华控制工程公司）加入了模糊控制模块。 OVATION分散控制系统(西屋）提供模糊控制、神经网络算法模块。 二热工自动化 自动检测 顺序控制 自动保护 自动调节 我国机组近年发展： 300MW→600MW亚临界→ 600MW超临界 →1000MW（ 660MW）超超临界 一般 600 MW机组单元机组和公用系统I/O 测点数量一般约8000~9000点；控制设备数量约为 750~ 900 个。（ DCS 系统） 1000MW超超临界机组单元机组和公用系统 I/ 0 测点数量达到 12000 点左右，控制设备数量约为 1100~1400 个，模拟量控制回路数量和600MW机组无明显差别。

660MW超超临界机组汽轮机轮机组轴系安装工艺控制研究

图1汽轮机轴承座布置图 低压缸的支撑系统 低压外缸与低压内缸无刚性连接,只在低压内缸猫爪支撑和中心导向销的位置采用波纹管进行补偿和密封。低压外缸直接支撑在凝汽凝汽器支撑在刚性基础上。低压内缸猫爪穿过低压外缸上面的四个孔支撑在落地式轴承座上。由于低压内缸和低压转子都支撑在轴运行时转子与内缸的径向间隙不会像传统机组那样受到支撑点温度高低膨胀不均的影响。 滑销系统设计点 整个轴系的死点在2号轴承,高压转子向车头方向膨胀 子连带着两根低压转子向发电机方向膨胀,本台机组中低压转子整体

图2轴系找中示意图 联轴器联接 本机组的所有联轴器现场都不需要绞孔,联轴器螺栓的安装在整个轴系的找中心完成后进行,此时联轴器已经被临时螺栓联接 径较正式螺栓小1mm左右),为保证联接前联轴器的同心度 。 图3盘车找中示意图 。 图4晃度测量百分表架设位置及托环使用示意图6)缓慢盘动发电机转子带动励磁机转子转动,测取水平位移表计的晃动值,为保证准确性至少有二遍重复数据出现后,以每次增加100~200Nm的力矩,对角地均匀地紧固联轴器螺栓一遍。紧固时先从需借正晃度的一组螺栓开始,如此反复紧固和测量后直至螺栓紧固力矩达到1250Nm左右,盘动转子多次测量晃度达到稳定状态后,可视晃度情况,以不同的力矩分别紧固螺栓,目的在于校准晃度。校准结束后,要求最小力矩值大于1660Nm,最大力矩不超过1930Nm即可,且最终测得晃度应小于0.05mm。 7)需要严格注意的是:螺栓紧固时,应逐步增大力矩,不可采用松 验收,确保达到设计要求 。 Science&Technology Vision 科技视界

。 其意义最根本的是我从这个实验中体会到科学实验要有严谨的治。 对教师素质的要求更加严格,师德建设也必须与时俱。 型圈设计完成后。 以提供高品质的服务为重点举措。

600MW超临界机热工试题

600MW超临界机组热控试题 一、填空题（每小题1分）共10分 1.锅炉跟随为基础（CBF）的协调控制方式，即主蒸汽压力通过锅炉 自动控制，机组功率通过汽机调门自动控制。 2.直流锅炉汽温调节的主要方式是调节煤水比，辅助手段是喷 水减温。 3.当任一跳机保护动作后，汽机主汽阀将迅速关闭、停止机组运行。 4.汽轮机的进汽方式主要有节流进汽、喷嘴进汽两种。 5.有一测温仪表，精确度等级为0.5级，测量范围为400—600℃， 该表的允许误差是±1℃。 6.DEH基本控制有转速、功率、调节级压力三个回路。 7.任何情况下,只要转速n>103‰立即关闭高压调门和中压调门。 8.单元机组按运行方式可分为炉跟机、机跟炉、协调、手动四种方 式。 9.动态偏差是指调节过程中被调量与给定值之间的最大偏差。 10.滑压运行时滑主蒸汽的质量流量、压力与机组功率成正比例变化。 二、选择题（每小题1分）共10分 1.下列参数哪个能直接反映汽轮发电机组的负荷（ B ） A 主汽压力 B 调节级压力 C 高调门开度 D 凝气器真空 2.锅炉MFT的作用是：（C ） A跳引风机 B跳送风机 C切断所有燃料 D切断所有风源

3.锅炉点火前必须建立启动流量的原因是（ A ）。 A、防止启动期间水冷壁超温 B、防止启动期间过热器超温 C、为强化热态冲洗效果 D、为建立汽轮机冲转压力 4.高主、高调、中主、中调门的缩写正确的是：（ A ） A、TV、GV、RSV、IV B、TV、RSV、GV、IV C、TV、IV、RSV、GV D、IV、TV、GV、RSV 5.炉水循环泵跳闸条件是：（ B、 C、 D ） A、过冷度>30℃ B、冷却水温度>55℃ C、最小流量阀关闭 D、给水泵全跳闸 6.直流锅炉的中间点温度控制不是定值，随:（ B ） A、机组负荷的增大而减小 B、机组负荷的增大而增大 C、火焰中心位置的升高而降低 D、减温水量的增大而减小 7.对于直流锅炉，燃水比变大，则不正确的叙述是（ D ） （A）过热汽温升高；（B）水冷壁管子温度升高； （C）排烟温度升高；（D）主汽压升高 8. 滑压控制方式其最大的优点在于( A )。 (A)减少了蒸汽在调门处的节流损失；(B)提高了汽机本体的热效率； (C)汽包水位控制较容易；(D)主蒸汽温度容易维持恒定。 9.直线结构特性的阀门在变化相同行程的情况下，在阀门小开度时要比在大开度时对系统的调节影响( A )。 (A)大；(B)小；(C)相等；(D)无法确定。 10. 汽轮机调节系统的作用是调节汽轮发电机组的( B )。

快冷装置在660MW超超临界汽轮机的应用

快冷装置在660MW超超临界汽轮机的应用 发表时间：2018-12-21T09:33:03.480Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：唐春飞胡小波 [导读] 摘要：介绍并分析了某电厂660MW超超临界汽轮机快冷装置投用操作及冷却效果，与自然冷却进行了比较，并提出了快冷系统投入的风险及控制措施，可为同类型机组快冷装置投入提供参考。 （重庆三峰百果园环保发电有限公司重庆 404100） 摘要：介绍并分析了某电厂660MW超超临界汽轮机快冷装置投用操作及冷却效果，与自然冷却进行了比较，并提出了快冷系统投入的风险及控制措施，可为同类型机组快冷装置投入提供参考。 关键词：超超临界；汽轮机；快冷装置；控制措施 1概述 某发电公司2×660MW机组汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机(型号：N660-25/600/600)。汽轮机的高排蒸汽从高压缸排出后，经由带有逆止阀的冷再热管道到达再热器，再进入中压缸，中压缸排汽不经任何阀门直接进入低压缸。高压缸设有通向凝汽器的高排通风系统；如果高排通风系统开启，则高排逆止阀关闭，这就意味着高、中压缸的快冷系统可单独带真空泵运行。 为了能尽早对汽轮机进行检查，必须减少冷却过程的时间以提高汽轮机的可用性，所以很有必要投用快冷系统使冷却过程的时间尽量缩短。整个冷却过程必须考虑到机 组的轴向与径向间隙，还必须要考虑到机组各部件之间的最大允许温差，避免对汽轮机造成任何损伤。 2快冷系统介绍 2.1快冷装置 “汽轮机快速冷却”简称快冷，是指通过强迫方式快速冷却汽轮机内部部件，其作用是尽可能快地使汽轮机冷却以便尽早停用盘车，缩短汽轮机冷却时间。快冷的投用有效地提高了机组的可用性。我厂快冷装置如图一。 图一快冷装置 为了保证冷却的效果，很有必要投用真空泵使外界空气通过高压主汽门后、调节汽门前的快冷接口和中压主汽门后、调节汽门前的快冷接口按顺流方式进入通流部分进行快速冷却、为了避免环境中的颗粒进入汽轮机必须在快冷接口处安装滤网装置。整个快冷系统的设计和过程必须保证可以同时冷却所有的高温部件，例如调节汽门、转子、内缸、外缸等。 图二高压缸快冷空气流向 高压缸的结构设计决定了高压内、外缸夹层之间为高压第五级后的蒸汽（根据各个项目的差异，夹层蒸汽参数可能略有差别），因此在稳态的情况下高压内、外缸的整体的平均温度会比高压转子的平均温度高、因此在冷却过程中，高压转子会比高压内、外缸冷却得快，这就意味着。在快冷过程末期，模拟的转子温度要比外缸（进汽部分）上下半测量的温度低、这种情况对TSE（汽轮机应力分析）在高压缸进汽区域的测点同样适用。由于高压内、外缸之间的辐射，因此高压外缸对冷却速率的影响是很显著的。

第1-3热工自动控制系统

热工自动控制系统 一、教材 热工控制系统华北电力大学边立秀等编中国电力出版社 http:〃61.155.6.178/zyf 密码：200803Y 二、主要参考书 0:超超临界机组控制设备及系统肖大雏主编化学工业出版社2007年 1.陈来九：热工过程自动调节原理与应用第三章第七章 2 .电子书：热工过程自动控制杨献勇主编清华大学出版社 3.《热工自动控制系统》华北电力大学李遵基 4.《热工自动控制系统》东北电院张玉铎、王满稼 三、课程主要内容 1 ?简单介绍单回路反馈系统(复习) (1)基本调节作用 (2)工业调节器 (3)调节器参数的整定 2.重点介绍电厂热工过程自动控制系统，包括汽温、给水、燃烧自动控制 3?介绍单元机组负荷(协调)控制系统(直流锅炉自动控制系统以及单元机组给水全程控制系统) 三、考核方法 1.期末考试+平时成绩。 2.平时成绩包括：作业，回答问题，出勤，平时答疑，约占10% 第一章概述 § 1-1火电厂自动控制的发展 控制方式大致经历了三个发展阶段： 1、独立控制： 机、炉、电各自独立地进行控制，机、炉、电及重要的辅机各自设置一套控制表盘，它们之间无联系。 调节仪表均为大尺寸的较笨重的基地式仪表，由运行人员进行监视与控制。国外在20-40年代，我国50年代建造的火电厂属该类型。 2、集中控制： 40年代以后，由于中间再热式汽轮机的出现，使锅炉和汽轮机之间的关系更加密切，为了便于 机炉的协调运行和事故处理，将它们的控制盘集中安装在一起，对机炉实行集中控制。集中控制的初 级阶段，调节仪表采用电动或汽动单元组合仪表。50年代后，采用组件组装仪表或以微处理机为核 心的数字调节器，对机炉进行集中控制。

660MW超临界汽轮机设计说明

660MW超临界汽轮机设计说明 1 概述 哈汽公司660MW超临界汽轮机为单轴、三缸、四排汽、一次中间再热、凝汽式机组。高中压汽轮机采用合缸结构，低压积木块采用哈汽成熟的600MW超临界机组积木块。应用哈汽公司引进三菱技术制造的1029mm末级叶片。机组的通流及排汽部分采用三维设计优化，具有高的运行效率。机组的组成模块经历了大量的实验研究，并有成熟的运行经验，机组运行高度可靠。 机组设计有两个主汽调节联合阀，分别布置在机组的两侧。阀门通过挠性导汽管与高中压缸连接，这种结构使高温部件与高中压缸隔离，大大的降低了汽缸内的温度梯度，可有效防止启动过程缸体产生裂纹。主汽阀、调节阀为联合阀结构，每个阀门由一个水平布置的主汽阀和两个垂直布置的调节阀组成。这种布置减小了所需的整体空间，将所有的运行部件布置在汽轮机运行层以上，便于维修。调节阀为柱塞阀，出口为扩散式。来自调节阀的蒸汽通过四个导汽管（两个在上半，两个在下半）进入高中压缸中部，然后通入四个喷嘴室。导汽管通过挠性进汽套筒与喷嘴室连接。 进入喷嘴室的蒸汽流过冲动式调节级，做功后温度明显下降，然后流过反动式高压压力级，做功后通过外缸下半上的排汽口排入再热器。 再热后的蒸汽通过布置在汽缸前端两侧的两个再热主汽阀和四个中压调节阀返回中压部分，中压调节阀通过挠性导汽管与中压缸连接，因此降低了各部分的热应力。 蒸汽流过反动式中压压力级，做功后通过高中压外缸上半的出口离开中压缸。出口通过连通管与低压缸连接。 高压缸与中压缸的推力是单独平衡的，因此中压调节阀或再热主汽阀的动作对推力轴承负荷的影响很小。 汽轮机留有停机后强迫冷却系统的接口。位于高中压导汽管的疏水管道上的接头可永久使用，高中压缸上的现场平衡孔可临时使用。 汽轮机的外形图及纵剖面图见图1。

浅谈超临界直流锅炉“干—湿态”转换方法

浅谈超临界直流锅炉“干—湿态”转换方法 【摘要】超临界锅炉干湿态转换过程中，容易出现金属温度波动过大，影响锅炉安全运行，因此要在转换过程中控制燃料和给水量，避免出现大的波动。 【关键词】干湿态；负荷；燃料量；给水量；给水泵 0 概述 超临界直流锅炉，在负荷中心（LMCC）上以6MW/min的升负荷率，升负荷至50%额定负荷。 在此期间锅炉由湿态转化为干态，在湿态与干态转换区域运行时，控制燃料和给水量，保持汽水分离器水位稳定。严格按升压曲线控制汽压稳定上升，防止受热面金属温度波动。 1 锅炉干湿态转换时间 由于直流炉没有明显的汽水分界面，所以当燃水比严重失调时干湿态就会转换，而与机组的负荷和蒸汽参数没有严格的关系。但是为了保证螺旋水冷壁的安全和水动力特性的稳定，一般设计上要求：不带强制循环直流炉在20%MCR左右，带强制循环直流炉在30%MCR左右进行干湿态转换，但是在实际运行中为了充分保证螺旋水冷壁的安全，规定“不带强制循环直流炉在30%MCR左右，带强制循环直流炉在40%MCR左右”进行干湿态转换。 2 转换的方法 2.1 湿态向干态转换当机组负荷到达240MW左右时，此时的燃料量应该是两套制粉系统和10支油枪左右，汽水分离器出口温度已经达到对应压力下的饱和温度，储水箱水位多次呈现下降趋势，此时应该考虑锅炉该转直流运行。暖第三台磨，增投对应磨煤机的两支油枪，保持给水流量不变，投第三台磨，开汽轮机调门，加负荷至300MW以上，观察汽水分离器出口温度已经有过热度，视过热度的大小来确定是否加水。维持燃料和给水的稳定，维持燃烧的稳定，停炉水泵，关闭炉水泵出口调门，投溢流管道暖管。转换油枪，暖第四套磨煤机，启磨煤机后，机组负荷增至350MW～380MW，锅炉逐步退油。 2.2 干态向湿态转换当机组负荷降到300MW左右时，此时的燃料量应该是三套制粉系统和2支油枪左右，汽水分离器出口温度的过热度下降很低甚至没有过热度，分离器偶尔出现水位显示。此时应该考虑锅炉转湿态运行。减少一台磨煤机的出力，增投两支油枪，维持锅炉燃烧稳定，维持机组负荷不大幅度下降，此时增加给水，让分离器和储水箱见水，但不能大幅度的加水，流量大概增加100T/H左右，以防止主蒸汽温度骤降。储水箱水位达到6000mm以上时，启动炉水泵，检查再循环电动门自动开启，等炉水泵电流、储水箱水位稳定后，逐步开启炉水泵出口调门。逐步增投油枪，退磨煤机，降负荷。 3 注意事项 3.1 机组正常运行时，无论什么原因（调度原因、煤质差、原煤仓堵煤、给煤机卡、磨煤机检修等等），都必须保证锅炉的热负荷（燃料量）在350MW以上，否则只要燃料量和给水稍微一扰动就会造成锅炉转湿态，主蒸汽温度会大幅度下降。 3.2 湿态向干态转换时，增加燃料要迅速，并且燃料量要大些，防止锅炉转换成干态后又返回成湿态，造成炉水泵频繁地启动。 3.3 相应地干态向湿态转换时，要适当的增投油枪，维持锅炉燃烧的稳定，

什么是超临界变压直流锅炉

超临界压力锅炉(supereritiealpressureboil-er)主蒸汽压力超过临界压力22.12Mpa的锅炉称为超临界压力锅炉。通常大容量超临界压力电站锅炉的主蒸汽压力定在24.5MPa左右，也有比之更高的。当主蒸汽压力达到27MPa以上时(见蒸汽参数)，又称为超超临界压力锅炉(ultrasupereritiealPressureboiler)。发展超临界或超超临界压力机组都是为了更有效地提高火力发电厂的经济性，因此对超临界压力锅炉还伴随着采用更高的汽温和更大的锅炉容t。妞临界压力锅炉技术特性由于水和蒸汽的压力超过临界压力后不可能有汽水双相混合物共存，因此超临界压力锅炉只能采用没有锅筒的直流锅炉。 超临界压力也体现了当代电站锅炉最先进的技术。与亚临界锅炉相比，由于蒸汽参数更高，因此在锅炉受压元件的设计时需要采用更高等级的材质，并需要更完善的强度设计和寿命分析;由于它是直流锅炉，因此其水冷壁系统的设计与锅筒式锅炉有很大区别，并且还需要设t一套起动系统;由于超临界压力锅炉往往采用变压运行，因此在锅炉性能设计时还要兼顾超临界和亚临界各种不同运行工况时的特点，保证锅炉安全经济运行。此外，超临界压力锅炉在给水品质、自控以及防止高温部件高温腐蚀等方面，都有着更高的要求。超临界压力锅炉水冷盛与亚临界压力锅炉相比，超临界压力锅炉最大特点体现在水冷壁系统的设计方面.当代超临界压力锅炉水冷壁设计必需体现超临界、直流锅炉与变压运行的三大要素.水冷壁管圈型式、质t流速、热偏差、流量分配等都是超临界压力锅炉水冷壁设计的关键因素。水冷壁管圈型式超临界压力锅炉目前常用的管圈型式分为螺旋管圈和垂直管圈两大类型。螺旋管圈水冷壁管与水平线成一定倾角，从锅炉底部沿炉膛四周螺旋式盘绕上升，直至炉膛上部折焰角与炉膛出口处为止，通常盘绕1~2圈，螺旋倾角在100~2护之间。垂直管圈与通常的锅筒式锅炉相似，从冷灰斗至炉顶水冷壁管均作垂直布置，并且为满足变压运行需要，往往采用小管径一次上升式管圈。这两种型式在当代大容t超临界压力锅炉上都得到了广泛采用，二者在水冷壁结构设计、制造和安装等方面各有优缺点，但只要设计合理，都可以满足锅炉运行性能的要求。质t流速超临界压力锅炉水冷壁管内质量流速的合理选取十分关键，是关系到锅炉安全经济运行的重要因素。对于螺旋管圈，可以通过合理选择管径、根数和姗旋倾角等来确定合理的质量流速。对于垂直管圈特别是一次上升式垂直管圈，一般只能采用较小管径(例如尹28或尹32)来满足对质量流速的要求，而且还需要采用内螺纹管解决水冷壁高热负荷区传热恶化的问题。热偏差超临界压力锅炉在高负荷超临界状态运行时，介质作单相强制流动，对炉膛内的热偏差比较敏感，在水冷壁并联管之间，介质温度或管壁温度会产生较大差值，因此在水冷壁设计时要作热偏差判断和计算。在水冷壁上部，往往还设置中间混合联箱以减少工质热偏差，防止水冷壁超温或产生过大温差应力.流t分配现代大容量超临界压力锅炉，水冷壁由成百上千根并联管子组成，介质在这些管子中作强制一次性流动，为了保证水冷壁的安全运行，应特别注意并联各管间的流量分配，无论在超临界压力或亚临界压力工作状态，每个水冷壁管中都需要保持足够的冷却流量，使水冷壁安全运行。超临界压力锅炉起动系统因为超临界压力锅炉是直流锅炉，因此必需配备一套起动系统(见直流锅炉起动系统)，供锅炉在滑参数起动时分离由水冷壁产生的汽水混合物，将饱和燕汽通向过