火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程(1).pdfVIP

火力发电厂模拟量控制系统 在线验收测试规程 dl/ t 6 5 7 - 1 9 9 8 dl / t 6 5 7 - 1 9 9 8 目次 前n 1 范围 ， . . . ， 一 2 引用标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 定义 . . . . . . . . . . . . . 4 测试条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二 5 功能测试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 性能测试 . . . . . . . . . . . 7 抗干扰能力及系 统可靠性测试 . . . . . . . 、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 可用率及投人率考核 . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 附录a ( 标准的附录)验收测试品质指标 附录1 3 ( 标准的 附录) 验收测试项目 及测试 结果 附录( : ( 标准的附录)可用率考核统计数据 1 3 0 3 1 3 0 4 1 3 0 4 1 3 0 4 1 3 0 5 1 3 0 6 1 3 0 6 1 3 0 7 1 3 0 8 1 3 0 4 1 3 1 0 1 3 1 2 1 3 0 2 d l / t 6 5 7 - 1 9 9 8 前 言 本规程是根据电力工业部技综 1 1 9 9 5 4 4号文电力行业标准计划的安排制定的_ 本规程是新编的电力行业标准。 本规程的附录a、附录b 、附录 c都是标准的附录 本规程由电力工业部热工自动化标准化技术委员会提出并归日。 本规程起草单位:电力工业部热工研究院 本规程主要起草人:王世海 本规程委托电力工业部热工自动化标准化技术委员会负责解释 1 3 0 3 中华人民共和国电力行业标准 火力发电厂模拟量控制系统 在线验收测试规程 di /t 6 5 7 - 1 9 9 8 c o d e f o r o n - l i n e a c c e p t a n c e t e s t o f m o d u l a t i n g c o n t r o l s y s t e m i n f o s s i l f u e l p o we r p l a n t 范围 本规程规定了 火力 发电 厂模拟量控制系统在线验收 测试的内容、 方法，以 及应达到的标 准 本规程适用于火力发电厂单机容量为3 0 0 mw 及以上机组模拟量控制系统订货合同和工 程建设的最终在线验收测试。单机容量 2 0 0 mw, 1 2 5 mw 机组也可参照执行 引用标准 下 列标准所包含的 条文， 通过在本标准中引用而 构成为本标准的 条文。本 标准出版时， 所示版本均为有效。听有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本 的可能性。 d i _ 5 0 0 0 -1 9 9 4 火力发电厂设计技术规程 j b / t s 2 3 4 -1 9 9 1 工业控制计 算机系 统验收大纲 s d j 2 7 9 -1 9 9 0 电力 建设施工及验收技术规范 ( 热工仪表及 控制装置 篇) 电建 1 9 9 6 1 5 9 号火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程 ( 1 9 % 年版) 定义 3 . 1 模拟量控制系 统 m o d u l a t i n g c o n t r o l s y s t e m ( 简称m c s ) 是指系统的控制作用由被控变量通过反馈通路引向控制系统输人端所形成的控制系统， 也称闭环 控制或反 馈控制系统。其 输出量为 输人量 的连续函数。它常包含参数自 动调节及偏 差报警等功能。 火力发电厂模拟量控制系统，是锅炉 、 汽轮机及其辅助系统运行参数自动控制系统的总 称。 3 . 2 协 调控制系统 c o o r d i n a t e d c o n t r o l s y s t e m( 简称c c s ) 将锅炉一 汽轮发电机组作为一 个整体进行控制， 通过 控制回路协调锅炉与汽轮机组在自 动 状态的 工作， 给锅 炉、 汽轮机的自 动控制系统发出指令， 以 适应负荷变化的需要， 尽最大 可能发挥机组调频、调峰的能力，它直接作用的执行级是锅炉燃烧控制系统和汽轮机控制系 中华人民共和国电力工业部 1 9 9 8 - 0 3 - 1 9 批准1 9 9 8 - 1 0 - 0 1 实施 1 3 0 4 * 13 .3 : . 子 控制 系 统 s u b c o n t r o l s y s t e m 构成机炉协调控制系统的机炉各主要参数的调节系统 测试条件 验收测试应具备的条件 . 1 模拟量控制系统验收测试，应在完成该系统的调整试验工作，系统随机组连续正常 运行9 0 d 以 上之后进行。验收测试前， 被考核方应 提出 模拟量控制系统调试报告， 其中应包 括系 统简要说明， 调整试验经过，各子系 统对象 特征及 系统中 主要设定、 整定参 数， 在几种 主要扰动下的过渡过程曲线，以及结论、存在问题等 4 . 1 . 2 模拟量 控制系 统的 功能和 性能， 除决定于系统的方案设计、 调整试验水平外， 还与 主、 辅设备可控性， 调节 设备性能等有关。如因 后二者存在某些问题， 致使 模拟量 控制系 统 的功能、性能不能全面达到要求，则在验收测试前，被考核方应完成有关改进 _ 作，否则验 收测试不能进行。 4 . 2 验收测试应在机组设计的正常工况下进行: 机组负 荷范围根据合同， 但至少不小于7 0 %- 1 0 0 % p , ( 额定负 荷) 范围 主蒸汽压力设计额定数值 主蒸 汽温度设计额定数值 再 热蒸汽温 度设计额定数值 送、 引风机， 一次风机， 给水泵 磨煤机， 高压 加热器等主要辅机系统正常 投运; 燃用设计煤种或校核煤种; 模拟量控制系统有关子系统投人自动 试 验时记录参 数: p p , p b 、 p , p、 n z , p、 r、 t r , 帆。 其中:p , 机组负荷指令目 标值; p p 机组负荷指令实际 值 ( 信号取自 功率控制器前); 尸 机组功率; p , 一 主蒸汽压力; 1 h 烟气含氧量; p f 炉膛压力; ， -主 蒸汽温度; t r 再热蒸汽温度; h j 汽包水位。 4 . 3 验收测试数据测取方法及使用仪器仪 表 各 项试验所 需记录 参数的 信号一般取自 系统中有关参数的 变送器。 变送器应有在有效期 内的检定合格证书。 试验所 需记录 参数用0 . 5 级多笔记录仪 ( 输人为毫 伏信号， 量程可选择)记录。记录仪 应有在有效期内的 检定合格证书。 在 分散控制系 统已 通过验收测试时， 也可将试验所 需记录 参数， 编人操作员站所含的数 幅趋势画面之中。利用该系统的硬拷贝设备，在试验过程中，依次将其打印记录。 1 3 0 5 4 . 4 验收 测试品质 指标 系 统功能测试， 主要看其在规定的条 件下， 机炉协调系 统的 各种运行方式， 或各子系统 的自动、手动方式能否正常投人或切换 :机炉协调方式下，有关功能能否正常实现。机炉协 调系统运行方式切换及各子系统自动、手动方式切换应是无扰动的 机炉协调系统在机炉协调方式下，在机组负荷稳定及机组负荷变化时，以机炉协调系统 各子系统主要被调参数的允许偏差表示的机炉协调系统的静态 、动态品质指标见附录 a ( 标 准的附录)的表 a l 给水全程控制系统在工作的全过程中，以汽包水位允许偏差表示的动态品质指标见附录 a( 标准的附录)的表 a g o 5 功能测试 5 . ! 机炉协调系统运行方式、给定方式切换试验 机炉协调系统的机炉协调、锅炉跟踪、汽轮机跟踪、手动等运行方式，以及在机炉协调 方 式下， 机组负 荷指令的电网 调度给定方式和 机组操作员 给定方式等， 各有一定的 投运、 切 换条件，在相应的投运、切换条件下，手动或自动地进行协调系统运行方式、给定方式的切 换。 5 . 2 子系 统手动自 动方 式切换试 验 各子系统手动、自 动方式切换， 各有一定的条 件。 在有关条件具备时， 手动或自 动 地进 行上述方式切换。 5 . 3 子 系统手操方向 闭锁功能 测试 在子系统手动 工况下， 改变产生手操方向闭 锁某条 件的 给定偏差限值， 或人为地给出 一 开关量信号，使系统处于手操方向闭锁工况 5 . 4 机组负荷指令闭锁功能测 试 试验时，机组工况及试验条件见 4 . 2 a 在 某一给定负荷变化速率 ( 如3 % p q / m i n )下，阶跃增加 ( 或减少)机组负荷指令 1 0 %一 1 5 % p e 。 在机组负荷变化过程中的 某一时刻，改变引起机组负荷指令闭锁增 ( 或减) 的某一条件的允许 最大 ( 或最小) 限值， 使机 组处于 增 或减) 负荷闭锁工况。 5 . 5 机组自 动减负荷功能 测试 试验时，机组工况及试验条件见4 . 2 0 机炉协调系 统处在机炉协调方式下。人为 切除 一台 运行中的 辅机， 机炉协调系统应 转人 自动减负荷工况: 控制系统自动地从机炉协调方式转换到汽轮机跟踪方式;机组负荷指令通 过燃烧率控制系统 快速地将锅炉出力减到给定的数 值。在 减负荷过程中， 汽轮机侧压力调 节 系统保持主蒸汽压力为给定值。 5 . 1 , 5 . 2 , 5 . 3 , 5 . 4 四 项试验侧重于 功能测试。 5 . 5 项除 功能测试外， 还包含有性能 测 试内容。上述五项试验 结果分别填人附录b( 标准的附录)的 表b 1 、 表b 2 中。 5 . 6 给 水全 程控制系 统功能测试 功能测试应与性能测试一 起进行， 详见6 . 4 规定。 6 性能测试 6 . 1 性能测试主要在机炉协调方式下进行。必要时，还需进行主要子系统的性能测试。 1 3 0 6 机炉协调方式下性能测试 项目: 机组负荷稳定工况试验; 机组负荷指令变化扰动试 验 主要子系统性能测试项日: 给水全程控制系统性能测试; 子控制系统性能测试l 6 . 2 机组负荷稳定工况试验时，机组工况及试验条件如 4 . 2 。 机炉协调系统在机炉协调方式下工作。在机组运行仁 况稳定 ( 机组负荷稳定，或机组给 定负荷变 化速率小于1 %只/ m in ， 且各子系统无明显内外 扰动)时， 分 别记录机组各主要参 数变化曲线 ( 试验时间不少于 1 h ，也可利用分散控制系统的历史数据) ，将各参数波动量最 大偏差数据填人附录b( 标准的附录)的表b 2之中。 6 . 3 机组负荷指令变化扰动试验。 试验时，机组工况及试验条件见4 . 2 0 机炉协调系 统在机炉协调方式下工作。 机组负荷稳 定， 分别在3%p,/min及5 % p / m i n 的给定负荷 变化 速率 下， 阶跃增加 ( 或减少)机组负荷 指令1 0 %一1 5 %p， 记录有关参数 待机组功率 稳定 后，阶 跃减少 ( 或增加)机组负荷指令 尸 d ， 记录有关参数。每一给定负荷 变化速率下，增减负荷指令试验交替进行。增减指令试验各进行三次。 将各参 数动态偏差平均值填入附录b( 标准的附录)的 表b 2 之中 6 . 4 给水全程控制系统性能测试。 给水全 程控制系统在机组负荷指令变化 扰动下的性 能，已 通过6 . 3 项试验考核。 本项试 验侧重从全 程控制角度考核该系统的功能、 性能。 根 据设 计要求， 从锅炉机组上水 ( 或 从点火)开始， 投人 给水全程控制系统。随 着机组 负荷升高，给水控制系统的构成方式应能自动地进行切换，并满足汽包水位控制的要求在 机 组减负荷 直至停炉的过程中， 给水 控制系 统应有与上 述相反的 切换过程。 将试验结果填人附录 b( 标准的附录)的表b 1 、表 b 3 之中。 6 . 5 子控制系统性能测试。 完成6 . 3 , 6 . 4 项试验后， 根据需要还要对机组各 ( 或部分)主 要子控制系统分别进行 性能测试。这些子系统包括:主蒸汽压力、机组功率、燃料、送风、引风、一次风量、一次 风 压、 磨煤机出口 温度、 主蒸汽温度、再 热蒸汽温度及给水等控制系统。 单元机组其 他辅助 控制系统， 经调整试验， 投人运行后， 应 建立 其投人率、 可用率档案， 纳人各电力局的 经常 性考核之中。模拟量控制系统验收测试时，可不再对其进行性能考核试验 机 组在4 . 2 所示正常工况下稳定运行。 被测试控制系统处于自动方式。阶跃加人 1 5 % - 2 0 %内 部扰动， 记录其被调量变化 过程。 增、 减方向内 部扰动试验各 进行三次 将各系 统被调量动态偏差 平均值填人附录b( 标准的 附录) 的表b 4 之中。 7 抗千扰能力及系统可靠性测试 7 . 1 抗射频干扰能力测试。用频率为 4 0 0 mh z - 5 0 0 mh z 、功率为 5 w 的步话机作为于扰 源，在距敞开门的机柜 1 . 5 m处工作时，系统应能正常工作。 7 . 2 变送器冗余功能测试。重要参数测量变送器，常采用三取二冗余配置。分别停用一台 或两台变送器，应有相应报警信息出现，且其模拟信号运算功能亦应有相应变换。 1 3 0 7 7 . 3 控制器冗余功能测试模拟量控制系统中，控制器常采用冗余配置。在系统正常运行 时， 制造一故障， 系 统应能从 运行中的 控制器白 动切向 备用的控制器， 并发出报警信号 切 换过程对控制系统工作 ，对机组运行不产生 于 扰 、 ! _ 述测试结果填人附录1 3 ( 标准的附录)的表h s 之中 8 可用率及投入率考核 8 . 1 模拟量控制系统投人试运行起，开始考核其可用率和投人率。单元机组模拟量拧制系 统的统计 仁 作宜借助编人工 y 三 s的程序自动进行统计考核统计时间不得少于 二 个月 8 . 2 模拟量控制系统的 “ 统计套数，按下列原则确定: a )机炉协调控制系统按 4套 ( 协调方式、锅炉跟踪、汽轮机跟踪和手动方式)统计 b )给水 控制系 统按3 套统计 c )锅炉的其他控制系统按 1 . 2套统计 d ) 其他简单 的 控制系 统按自 然套统计， 有一套算 一 套 8 . 3 单套模拟量控制系统的可用率可按下列公式计算: a 一 _t 2,t , / 1 0 0 % 式 p : a , 被统计的第， t被统计的第 ， 的日 寸 间，h ; t , 实际试验时间 时间) 。 套系统的可用率; 套系统达到附录 a( 标准的附录)品质指标后累计投人自动运a i ( 考核统计期间，机组运行在该系统投人自动的负荷范围内的 8 . 4 模拟量控制系 统总可 用率可 按下列公式计算: e乙 n ,a 二 二 x1 0 0% 式中: n 第 ; 套系 数的 “ 统计套数” ; n 模拟量控制系统总的 “ 统计 套数” ; a 模拟量控制系统总可用率。 注:更 科学地考 核模拟量控制系统， 并向国际惯用考核原则靠拢， 建议逐步采用 “ 可用率”作为 综合 考核指标。但由于目前国内已习惯用 “ 投人率”作为考核指标，为了顺利过渡，本规定要求同时 考核统计可用率和投入率。必须指出，一般情况下，可用率a x9 0 %的要求，比投入率 p9 5 % 更困难些。 8 . 5 模拟量控制系统的投人率可 按下列公式计算: p 一 寿 x 1 0 0 9 6 式中:，: 品质指标达到附录a要求、可用率达到 8 0 %及以上的模拟量控制系统的 “ 统 计套数，; 尸 模拟量控制系统的 投人率。 8 . 6 单元机组 ( 锅炉、汽轮机及辅助系统)宜与全厂公用辅助系统和辅助车间分别统计和 考核模拟量控制系统的可用率和投人率。 8 . 7 模拟量控制系统的可用率和投人率应满足下列规定的考核指标: 可用率a9 0 % 投人率 p 9 5 % 可用率统计数据填人附录c ( 标准的附录)格式的表中 附录a ( 标准的附录) 验 收 测 试 品 质 指 标 a l 机炉协调系统的静态 、 动态占 表 al n 质指标，见表八 1 机 炉 协 调 系统 的 静 态 、动 态 品 质 指 标 系统 方式 负荷范 lr i % 尸 . 给 定负荷 变化速率 %p / m m 被调参 数允 r1 扁r .-: 讨扭 ap. mna t, 一 一 一 一如 a 1,ia ap at % p . / m in u l 炉 协j -m 方式 7 0一1 0 0 i土0 3士4士512 5士0. 5丁1 0 0 310. 5士8士1 0士4 0士( ) 7 - 1 5 0戈 2 5 5士0. 8- 1 0-1 2士6 0土 1 . 0土 2 0 0气 4 表 a i 所列品质指 标 . 适 用于配 直吹式制粉 系统 的燃煤亚 临界汽 包锅 炉的 汽轮 发电机 组对其他 类型 的机组 .如 配中储式制粉系 统的燃煤汽包锅炉的机组，配直 流锅炉的机组等， 应视具体情况，对所列指标作适当调枯 扑态品质指标。系指机组负荷稳定 ( 如给定负荷变化速率 i 16 p , / m in ) .且无明显内、外扰动时，被调参数的允 许 偏斤 动 态品质 指标 ，系指机组 负荷按给 定变化速 率变化 时.被控 参数的 允许偏 差 a p、a t a t _ a h, a u t . a p、 o p / fi t 分别为机组主燕汽压力偏差、主蒸汽温度偏差、再热蒸汽沮度偏左. 汽包水位 偏差 、烟气含氧 量偏差 炉膛压 力偏差及 机组实 际功率平均 变化 速度 系统的控 制品质 以被控 参数动态 偏差平均值 表示 。某参数 .x的动态偏 差平均 位 9 x 由下式得到 : 艺 a x _ a x = 于 子 式中:a .x -参数x在。次试验中的动态偏差平均位; 么 戈、 x 第(从1 一， ) 次试验中，参数x之最大动态偏筹; 试骏次 数。 a2 子系统性能测试，在不将系统切除自 动的 情况下，加1 5 16 - 2 0 %内部扰动的方式进行 其品质指标宜采川表a l 中给定负菏变化速率为3 % p ,/ n u n 时的有关数据。 给水全程控制系统动态品质指标，见表a g o 裹 a 2 给水全程控制系统动态品质指标 系统方式 ( 负荷范围% p ,.) 汽包 水位 允许偏差 1 11 1 11 单冲量系统 ( 3 0 ) 18 0 几 冲量系统 ( 3 0 - 7 。 ) t 5 0 冲鼠系 统 ( 7 0 - 1 0 0 ) -4 0 1 3 0 9 附录b ( 标准的附录) 验收测试项 目及测试 结果 表 b i 机炉协调系统功能测试结果 1 1常一部 分 1 1小1 l 常 一一 机 炉协调 系 统 运行方 式 、 给定 方式 切 换 试验 子 系统 手动自动力式 切换试验 子 系统手操 方向闭锁 功能测 试 机 组负荷指 令闭锁功 能测试 机 组 自 动 减负荷功能 测试 一一少一 一 一一卜 一 给水 全 程 拧制 系 统 功能 测 试一一 f t :对部分 i = 常 、 不 d : 常者 ， 应 另纸说 明主要情 况 表 b 2 机炉协调系统性能测试结果 注 : r u n b a c k 时参数波 动范 圈不危及 机组安全 ，也不 会引起保护 动作 、机组跳 闸即可 认为合格 。 表 b 3 给水全程控制系统性能测试结果 汽 包水位偏 差 系统方式 ( 负荷范围%只) 允许值实测位 单冲量系统 ( 3 0 ) 三冲最系统 ( 3 0 一 7 0 ) 三 冲量 系统 ( 7 0 -1 0 0 ) 士 r 门 士 5 0 1 3 1 0 表 b 4 子控制系统性能测试结果 控制系统 被调最 调 节 作 用 ( 扰 动最 . %) 被 调最偏筹 允 许值实测谊 蒸汽 压力控制 系统 ( 锅 炉侧 ) 主tai 汽压 力 c