5单元机组主控制系统-滑压运行机组的协调控制方案.doc

滑压运行机组的协调控制方案 大 中 小单元机组有定压和滑压两种运行方式。定压运行时通过改变调节汽门开度?T来改变机组输出功率NE,机前压力维持不变。滑压运行时，汽轮机在不同负荷下，调节汽门全开或部分全开，机组输出功率靠改变机前压力来实现，即由锅炉维持的机前压力随机组输出功率而变化。大型单元机组为提高运行效率，通常在一定负荷范围采用定压运行，而在另一范围内采用滑压(Sliding Pressure)运行单元机组滑压运行通常是在一定负荷范围内进行的，在较低和较高负荷时作定压运行。汽轮机机前汽压PT和汽轮机调门开度T与负荷N之间的静态关系（滑压曲线）如图10-23所示。图10-23 单元机组滑压运行曲线（P-N曲线）当NN1时，作定压运行。汽压给定值P0为Pmin，通过汽轮机调门开度改变负荷；当N1NN2时，作定压运行。汽压给定值为其额定值Pn，负荷的改变由汽轮机调门开度变化实现。与定压运行一样，滑压运行单元机组的主控制系统也有第三节所述的几种负荷控制方式。在主控制系统结构上，滑压与定压运行的区别仅在于汽压的给定值不同。后者为定值，而前者为负荷的函数。此外，滑压运行要求稳态时汽轮机调门保持一定开度，因此，滑压运行时，除了应增设汽压给定值形成回路和调门开度调节回路，以实现给定的滑压运行曲线以外，定压运行机组负荷协调控制方案的其余部分对滑压运行机组都适用。例10-5 图10-24为一台300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案，其滑压曲线与图10-23相同。额定汽压pn=18.3MPa,在26%91%额定负荷范围内作滑压运行。图10-24 某300MW单元机组滑压运行时的负荷协调控制方案T0 汽轮机调门开度T 的给定值 该方案为典型的以锅炉跟随为基础的协调控制方案。首先分析主汽压力给定值P0的形成。请见图10-24虚线框中的回路，PS由PS1和PS2迭加而成。N0经比例与惯性环节串联回路形成PS！。比例系数k为滑压阶段P-N特性曲线的斜率；惯性环节使N0变化时，P0缓慢变化，不致突变。PS2是汽轮机调门开度调节器PI1的输出，作为汽压给定值的修正信号。Ps为汽压给定值信号,Ps经高、低值选择器后，使NN1时，P0=Pmin；N1NN2时，P0=Pn，从而形成负荷在0100%范围内汽压给定值P0静态曲线，即图10-23中的P-N曲线。汽轮机调门开度调节器（PI1）保证滑压阶段调门开度在稳态时等于给定值，即T=T0。因为T0=91%，所以在滑压阶段当需要改变负荷时，调门在开关两个方向都有余地，负荷变化的动态过程中，汽轮机调门开度会暂时改变，利用蓄热能力使机组负荷迅速响应。例如当负荷要求指令N0增大时，这个信号一方面通过汽压给定值形成回路、PID调节器、加法器增强锅炉燃烧率；另一方面经比较器3、4、PI2调节器使汽机调门开度T增大，增大的信号T经比较器1、PI1调节器使PS进一步增大，从而进一步增强锅炉燃烧率，利用蓄热能力提高负荷响应速度。但最终由调门开度调节器PI1保证稳态时，T=T0。稳态时，汽轮机调门保持在91%开度，减小了蒸汽的节流损失，解决了机组效率与负荷响应速度之间的矛盾。负荷指令N0经PD作用，对锅炉形成前馈控制，以使燃烧率（及相应的给水流量）与负荷指令一致，及补偿锅炉的动态迟延和惯性。N0还直接作用到汽轮机主控指令端，构成比例前馈控制。锅炉侧反馈控制是对汽压PT的PID控制；汽轮机侧反馈控制是对电功率的PI控制。汽压偏差经非线性环节引入汽轮机侧。当汽压偏差在不灵敏区内时，通过死区非线性环节的汽压偏差信号相当于开路，系统为锅炉跟随方式。当汽压偏差超出不灵敏区时，相当于暂时改变功率给定值，以限制汽轮机调门开度的变化，使汽压偏差不