邹县600MW机组协调控制系统.doc

邹县600MW机组协调控制系统原理与分析李刚（华电国际邹县发电厂）摘要：以协调控制系统的基本原理为基础，以邹县600MW机组协调控制系统为例，介绍协调控制的思想、设计、控制功能的实现以及实际应用中问题的分析。关键词：协调控制；原理；分析；应用1邹县电厂三期工程简介TC"一、邹县电厂三期工程简介"\fC\l"1"邹县电厂三期工程两台600MW燃煤汽轮发电机组是国家“九五”重点建设项目，#5机组于1997年1月17日投产,#6机组于1997年11月5日投产。邹县电厂三期工程为世界银行贷款与国内投资相结合的建设项目。其重要设备供货情况为：锅炉由美国福斯特·惠勒能源公司（FW）提供；汽轮发电机组由东方电站成套设备公司和日本株式会社日立制作所合作设计生产；输变电设备重要由法国施耐德公司、欧洲ABB公司、意大利NMG等公司生产；热控设备采用WDPF-II型分散控制系统，由美国西屋公司提供。锅炉为亚临界、中间一次再热、自然循环、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤汽包炉。制粉系统采用正压直吹式，锅炉按滑压运营和5%超压运营设计，以带基本负荷为主并能满足调峰、调频规定,点火及助燃燃用#0轻柴油，油枪出力设计可带30%MCR负荷,最低稳燃负荷为30%MCR。汽轮机为亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式，设计额定功率为600MW，最大连续出力658MW。汽机采用高中压缸合缸结构，低压缸为双流反向布置。机组设计为中压缸启动方式。旁路系统不能投入时，也可用高压缸方式。旁路系统采用二级串联的启动旁路，容量为300t/h，只能满足机组启动需要，不具有保护功能。机组甩负荷时，不能实现停机不断炉。发电机为全封闭、自通风、强制润滑、水/氢/氢冷却、圆筒型转子、同步交流发电机。发变组保护采用ABB公司生产的微机式继电保护，每套保护均设双CPU，整个发变组保护为双套配置。三期工程的热控自动化设备按“WDPF—II型分散控制系统为主，安全可靠，中档实用”的原则进行配置，采用以WDPF为中心，辅以FSSS、HITASS、DEH、MEH、BYPASS、ASS-2、AVR等系统协调配合，构成了机组完整的控制系统。可以在集控室（辅以少量的就地操作）实现机组的启停、事故解决、全过程的运营监视操作。2单元机组协调控制系统综述TC"二、单元机组协调控制系统综述"\fC\l"1"在当今电力工业的高速发展过程中，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。运营人员需要监视的参数多，操作环节更多，参数控制的规定也更高，这就对机组的安全提出了更高的规定。协调控制系统作为锅炉汽轮发电机组控制核心，可以在单元机组中解决这些问题。协调控制系统（CoordinatedControlSystem简称CCS）涉及锅炉、汽轮发电机各自的子控制系统和机炉控制系统。它是机组安全、经济运营的神经中枢。协调控制系统的任务是协调锅炉和汽机之间的互相动作，共同适应电网负荷的变化，并维持主蒸汽压力在机组的运营允许范围内变化。2.1协调控制系统在单元机组中使用的必要性⑴、锅炉和汽轮机采用单元制运营后，由于两者的动态差异使得机组对外界负荷变化的快速反映和维持主汽压力在允许范围内变化成为一对矛盾，采用协调控制技术就是为了有效的解决这对矛盾。⑵、随着机组容量的逐渐增大，为了进一步提高效率，减少劳动强度，减少误操作，规定机组的自动化水平更高。⑶、随着各种高新技术的应用，用电设备的电源质量规定也越来越高，为了保证供电质量，提高周波稳定性，机组参与调频的规定更是迫切，而这些规定的实现都是建立在单元机组实现协调控制的基础之上。2.2协调控制系统的结构组成控制系统有负荷指令解决、机炉主控制系统、锅炉子控制系统和汽机控制系统三部分组成。其中机炉主控制系统是CCS的核心，锅炉子控制系统和汽机控制系统是CCS直接作用的执行级，在使用EHC（电液调节控制系统）的汽机中，EHC一般留有与CCS的接口。⑴、负荷指令解决系统的基本任务：①、机组负荷指令的增/减；②、机组最大/最小负荷的设立；③、机组最大负荷变化率的设立；④、建立机组的目的负荷指令；⑤、远方/就地控制；⑥、快速切回；⑦、负荷指令的增/减闭锁；⑧、负荷指令的迫升/迫降；⑵、机炉主控制回路机炉协调控制器接受负荷管理控制中心负荷指令信号，通过选取合适的控制策略进行解决，分别控制锅炉、汽机的运营，以适应机组或电网的规定，它是协调控制系统的核心部分。①、锅炉跟随汽机运营方式，其系统示意图如下：Po汽机主控+锅炉主控_No锅炉µB汽轮机发电机这种控制方式是由汽机调节器来控制发电机的输出功率，锅炉调节器控制汽压。也就是说当负荷改变时，先由汽机侧发出控制动作，待汽压改变后，再由锅炉跟随发生控制动作，所以将这种控制方式称为锅炉跟随汽机控制方式。这种控制方式在负荷改变时运用了锅炉