工程发电论文发表超临界机组方向范文

 

　　超临界机组是目前最为先进的燃煤发电机组，在我国火力发电厂中的应用日趋广泛。这篇论文发表在《城市建设理论研究》上，该杂志经国家科技部、新闻出版总署批准，中国商业联合会主管，联合国全球人类发展中国协会指导，国资委·商业网点建设开发中心主办，科技部科学技术进步研究所、中国社会科学院城市发展与环境研究中心联合承办，以科学发展观与建设和谐社会为指导，广泛结合政治、经济、教育等诸多方面的学术成就，致力于报道城市建设发展相关领域的理论研究与科学研究成果，为经济建设和社会发展提供服务，是广大科研工作者沟通、交流的重要平台。

　　摘 要：与亚临界汽包炉相比，在超临界机组的运行管理中，主蒸汽温度控制是主要的技术难题之一，主蒸汽温度过高或过低都会对机组整体运行的安全性、经济性造成影响。因此，必须采取科学、合理、有效的措施优化超临界机组主蒸汽温度的自动控制系统，以满足其实际运行要求，本文结合实例对相关问题进行分析。

　　关键词：超临界机组;主蒸汽温度;自动控制;优化

　　由于超临界机组没有汽包，其动态特征更为复杂，尤其是在给水、汽温及负荷控制回路之间存在较强的非线性耦合，其控制对象普遍具有强耦合、多变量、变参数及非线性等显著特点，在主蒸汽温度自动控制方面具有较大的特殊性。主蒸汽温度的稳定对于超临界机组的安全、经济运行具有较大的影响，所以，必须采取行之有效的措施控制主蒸汽温度的变化情况，特别是要不断优化其自动控制系统。

　　1超临界机组热控的特点分析

　　与亚临界汽包炉相比，超临界机组在锅炉结构及工艺过程等方面有较大的区别，所以，在超临界机组的热控系统设计中，必须结合其热力运行特征，以满足高参数、大容量等方面的具体要求，保证其经济、安全运行。结合国内外超临界机组研究与应用的现状，笔者总结了其热控特点，主要表现在以下几个方面：

　　1.1由于超临界机组不具备汽包储能，其实际储能量相对较小，运行中为汽水一次循环，具有工艺周期短及循环速度快等特点。因此，超临界机组的热控系统必须满足控制速度快、实时性强、周期短等要求，以实现锅炉与热控系统之间协调，确保主蒸汽温度自动控制的准确性与及时性。

　　1.2超临界机组的输出量主要有燃烧率、给水量等，输出量则主要有机组负荷及蒸汽压力、温度等，其热控过程较为复杂。热控系统的控制对象具有多输入与多输出的特点，任何一个输入量的扰动都有可能造成输出量的变化，所以，超临界机组的热控必须高度重视变定值调节、变参数调节及比值控制等。

　　1.3由于超临界机组内不同区段的比容、比热变化较大，特别是在不同负荷条件下运行，超临界机组的工质压力将在亚临界与超临界之间变化，并且引发工质物性的明显变化，所以，超临界机组具有较强的非线性，而且各参数之间主要表现为多元的非线性函数关系，这就要求热控系统必须更加准确、及时。

　　2超临界机组主蒸汽温度自动控制优化实例

　　本文以国内某火力发电厂为例，对其超临界机组主蒸汽温度自动控制优化进行具体的分析。该厂的超临界机组为国产的超临界参数变压运行直流炉，型号为SG-2080/25.4-M969。汽轮机为国产的超临界蒸汽参数、一次中间再热、单轴三缸四排汽、双背压抽汽凝汽式汽轮机，型号为CLN660-24.2/566/566。发电机为国产的水氢氢冷却发电机。超临界机组的热工控制系统为进口的SPPA-T3000分散控制系统，机组模拟量控制系统是其主要功能之一，对于主要系统及设备进行连续闭环控制，以保证超临界机组相关运行参数的稳定，并且满足安全、经济运行的具体要求。但是在超临界机组的主蒸汽温度自动控制中，由于受到系统原理的影响，该厂对其进行了必要的优化改造。

　　2.1超临界机组现有主蒸汽温度自动控制系统的基本原理，其主要包括：一级、二级及三级减温控制，采用串级控制的形式。将超临界机组单元负荷指令对应的函数作为主蒸汽温度的设定值，运行管理人员可以根据实际运行情况在三级减温喷水调节阀M/A站进行偏置设定。同时，A侧、B侧过热器出口温度分别为3个测量信号，按照相关规范采用较为先进的三选中逻辑，将最终选择的信号主蒸汽温度的调节信号。单元负荷指令经函数发生器产生一级、二级及三级过热汽温设定点，运行管理人员可以根据相关要求及实际情况设置偏置。

　　2.2主蒸汽温度自动控制优化措施

　　2.2.1结合超临界机组实际蓄热能力相对较小的特点，技术人员决定主蒸汽温度自动控制采用变参数控制的方式，以有效减小汽机前馈指令的变化速率，并且明显增加燃料、给水前馈超前指令之间的初始变化梯度。通过对于超临界机组锅炉与给水主控系统的整定，达到主蒸汽温度自动控制优化的目的。

　　2.2.2在主蒸汽温度自动控制优化中，技术人员通过研究与分析后决定增加一套利用脉冲加煤的逻辑。超临界机组的变负荷过程结束后，如果压力设计值与实际值之间存在较大的偏差，则会自动对于煤量增加一定值的微分，使得压力迅速接近设定值，这对于主蒸汽温度的自动控制具有较大的影响，提高了热控系统的及时性与准确性。

　　2.2.3由于该厂的超临界机组具有惯性大的特征，所以，在主蒸汽温度自动控制优化中，技术人员经分析决定在AGC指令变化初期采取大幅度的煤量微分作用，以解决其蓄热能力较差的问题，对超临界机组的初期负荷变化、中期稳定汽压等均具有一定的作用，从而更利于主蒸汽温度的自动控制，避免了主蒸汽温度在不同区段、期间变化较大的问题。

　　2.2.4该厂超临界机组主蒸汽温度自动控制优化中，对主汽压设定值侧进行了一定的改造，即在现有结构的基础上增加了一个由三阶惯性组成的修正回路，其具有模拟压力实际变化过程的作用，以保证超临界机组在负荷快速变化过程中的压力偏差得到有效控制，并且提高了主蒸汽温度自动控制的实际效果。

　　2.3实际效果

　　为了得出该厂超临界机组主蒸汽温度自动控制优化后的实际效果，本文对A侧主蒸汽温度优化前、后的定值扰动试验数据进行具体分析，见表1

　　由表1可见，该厂超临界机组主蒸汽温度自动控制优化后，A侧主蒸汽温度自动控制系统的动态响应能力有了明显的提升。在优化后4h对其实际运行趋势进行观察，最大稳态偏差为1.8℃，满足相关运行规程的具体要求。在确定其实际效果较为理想后，分别对B侧主蒸汽温度自动控制系统，一级、二级及三级过热汽温采取了相应的优化措施，不但提高了自动控制系统的实际效率，而且保证了超临界机组的安全、经济运行。

　　3结束语

　　总之，随着我国火力发电厂中超临界机组的广泛应用，对其控制系统进行优化是十分必要的，特别是主蒸汽温度自动控制对于超临界机组的经济、安全运行具有重要的影响，必须结合其实际情况及具体分析结果，采用先进的技术手段及新型设备进行优化，以保证超临界机组的整体运行效率。

　　参考文献

　　[1]夏明.超临界机组汽温控制系统设计[J].中国电力，2006，(03)：74-77.

　　[2]杨景祺，戈黎红，凌荣生.超临界机组控制系统的特点及其控制策略[J].中国动力工程学报，2005，(02)：221-225.

　　[3]吕国权.电厂热控系统可靠性技术研究[J].科学与财富，2010，(10)：55-57.

　　[4]汪洋.锅炉热控新纪元“DCS”的应用[J].黑龙江科技信息，2011，(02)：69.

　　[5]边立秀.热工控制系统[M].北京：中国电力出版社，2002：35-41.

　　[6]魏志，高东杰.超临界直流锅炉主汽温控制[J].微计算机信息，2008，(01)：11-13.