440TCFBB优化控制系统 控制方案.doc

厦门大学厦大海通自控有限公司循环流化床锅炉先进控制系统简 介目前10万以上CFBB机组锅炉燃烧自控系统基本未投运。手动操作基本存在下列问题：1、 压力波动较大，超过+-1MPa。该问题是循环流化床锅炉运行普遍存在的问题，河南八家10万以上CFB机组电厂调查显示，除新安一家以外，其他电厂在手动操作下，在要求负荷稳定前提下，压力的波动都超过+-1MPa以上。该情况损伤设备(特别是汽机)，不利于机组长期运行，同时增加能耗。2、 操作人员劳动强度大，增加人为失误，并且操作人员忙于一般运行，没有精力顾及提高机组运行经济性。3、 手动操作方式，使得机组运行严重依赖于操作人员操作水平及劳动态度，不利于科学管理。4、 基于手动操作，对于节能降耗，缺乏实施平台，不利于经济运行。厦大海通自控有限公司是隶属于厦门大学的一家高新技术企业，长期从事工业先进控制系统的研发及承接工业自动化及先进控制系统工程，拥有自有知识产权的海通工业先进控制软件包（XD-APC），该软件包主要包括以下几项技术：1、 无辩识自适应预估控制器(IFAP)专利技术。 2、 基于因素空间理论的模糊故障诊断技术。3、 在线实时仿真技术。 厦门大学CFBB燃烧优化控制系统在上述工业先进控制软件包基础上开发成功,其主要特点如下： 一、技术领先，系统稳定长期自动运行：常规控制技术（控制器）无法处理煤质大变化（一般超过），控制效果不理想，需要切到手动控制模式；自适应预估控制器则可处理达到以内煤质变化，保证系统能够长期稳定运行。该系统于2005年获得国家发明专利、并被列入国家重点新产品推广计划，获得中国电力投资集团科技进步三等奖。二、节约能源、创造节能空间：应用该系统后，可使锅炉长时期在闭环稳定的状态下自动运行，机组运行明显平稳，并可根据实时工况，调优风煤比、粒子浓度及氧含量（系统参照特别设计的风煤比及流化状况等软仪表参数信息进行调优），从而达到节约能源的效果，中电投新乡电厂、开封电厂、河南中孚铝业自备电厂、锦西炼化总厂自备电厂、山东海化自备电厂等电厂的运行数据表明：投运本系统后比手动操作电耗煤降低2 %左右。三、安全可靠：为保证闭环控制系统的安全运行，厦大海通XD-APC软件特别设计了具有实时在线功能的故障诊断系统。应用基于因素空间的模糊故障诊断技术，本系统的故障诊断包括工艺故障诊断和仪表故障诊断，同时配置了相应的专家系统对上述故障进行在线自动处理，一旦发生故障，将即时发出报警信号，并自动切换到手动控制状态，以确保系统运行的高度安全。操作人员可在操作台屏幕上随意无扰动切换成自动控制（厦大海通XD-APC）或手动控制（原DCS系统）。在手动状态下的操作与改造前完全相同，无任何变化；在自动状态下则由厦大海通XD-APC软件系统按现场给定的条件进行自动控制。降低了操作人员的劳动强度，减少了人为失误。四、 不影响正常生产：本系统在安装调试及试运行期间，不需要停机，在不影响正常运行的情况下，利用在线实时仿真技术，对原系统进行自动跟踪测试，确定最佳运行方案，完成系统的安装调试，即使在正式运行该系统后，也丝毫不改变原DCS的手动操作系统，对用户而言无任何技术风险。五、 售后服务：为解除用户的后顾之忧，及时为用户排忧解难，确保系统安全运行，我公司特地在山东潍坊、大连设立了办事处，专门负责山东及北方地区的售后服务工作。六、 成功案例：中国电力投资集团新乡火电厂 2台440T/H CFB锅炉 中国电力投资集团开封电厂 2台440T/H CFB锅炉 河南中孚铝业自备电厂 2台440T/H CFB锅炉 锦西炼化总厂自备电厂 3台220T/H CFB锅炉 山东海化集团自备电厂 7台240T/H CFB锅炉 内蒙古华电乌达热电有限公司 1台480T/H CFB锅炉 福建金业热电厂 1台130T/H CFB锅炉 福建化纤集团热电厂 1台35T/H CFB锅炉 公司目前正在实施的项目有山东华能白杨河电厂2台440T/H CFB锅炉/山东临沂华盛铝电1台440T/H CFB锅炉/内蒙古华电乌达热电有限公司1台480T/H CFB锅炉/福建龙岩3台440T/H CFB锅炉等多个项目，已经签订山东海化集团2套20万千瓦机组的燃烧自动和机炉协调优化控制系统合同。 厦大海通自控有限公司秉承技术立业，服务国人的信念，自强不息，期待与您真诚的合作，共创明天的辉煌！北方办事处地址：大连市高新技术园区火炬路1号海外学子创业园A-412-1电话8007传真邮编：116023 Email:yinji28126com 电厂410/440/480吨 CFBB先进控制系统(厦门大学海通自控有限公司)（一） 控制目标l 在煤质变化时实现在CFB锅炉燃烧过程的闭环自动控制，控制床温在工艺允许的范围内，防止床温过高出现结焦或床温过低出现熄火；控制过热蒸汽压力在工艺允许波动的范围内（一般误差0.3MPa）。l 实现一次风量、二次风量的自动协调控制，保证正常流化和燃烧，维持正常氧量。l 在稳定床温和炉膛温度的基础上，改善主蒸汽温度的控制品质。l 在上述控制基础上，实现电负荷主汽压力的闭环协调控制，在实现自动调整负荷的同时，确保主汽压力的控制误差1.5kw/min。（二） 控制方案l 系统扑拓图局域网操作站/OPC服务器XDAPC (OPC客户端)操作站 PROFIBUS/MODBUS/Industrial Ethernet 等DCS/PLCDCS/PLCDCS/PLC (1)床温过热蒸汽压力的协调控制方案如下图所示，采用独创的IFAP(无辨识自适应预估控制)实现给煤CFB锅炉床温过热蒸汽压力的三级协调控制。 (2)风量料床温度炉膛粒子浓度的协调控制一次风控制的主要目的是维持风煤比稳定和满足负荷协调控制的需要，这里风煤比，故控制的一次风量会随着给煤量的增减而自动增减。控制器的调整对象为1、2风机转速(或入口挡板开度)。风煤比的给定值在控制器处于“手动”位置时会自动跟踪实际的风煤比值的10分钟平均值(5秒计算一次)，一旦控制器处于“自动”状态，风煤比给定值即为投入自动时的风煤比平均值，在自动控制状态下，根据煤质和密相温度对风煤比给定进行在线修正。一次风量控制的主逻辑图见下图其中1 总给煤量的故障诊断单元主要诊断断煤现象，一旦发生断煤，会向条件输出单元送出信息，此时条件输出单元则输出未断煤时的给煤量，否则输出实时测量的总给煤量，这样，可在瞬间断煤时维持一次风的稳定。但断煤故障发生的时间过长(如超过5分钟)，则仍按实时测量信号输出。2 风煤比给定的设置目前可在操作站上由操作工设置。 3 风煤比给定的修正主要根据密相温度和煤质进行。密相温度修正在燃烧控制处于自动状态时，将根据温度控制器的偏差信号(给定-实测)和温度的超限信号进行修正，在燃烧控制处于手动状态时，则根据密相温度的变化率和超限信号进行修正。煤质系数将根据电负荷与给煤量的关系计算，煤质较好时，适当增加风煤比，煤质较差时，则适当减小风煤比。4 一次风给定将设上下限限制，最低为80(流化必须风量),最高210。5 对两台分机的控制信号同样做上下限限制，保证安全。二次风控制的目标是维持一、二次风量比例的稳定、风机出口压力的稳定和保证一定的氧量，控制器的调整对象为1、2二次风机转速(或入口挡板)和右上、右下、左上、左下四个进风阀门。控制框图见下图，其中：1 二次风量给定按一、二次风比率(占80)和氧量给定(占20)计算。其中一、二次分比率为投自控时的5分钟平均跟踪值（以后可考虑对此做优化计算）,氧量给定由操作人员在操作台设置。2 1、2风机风压给定值由先进控制系统根据二次风给定值自动计算。3 右上、右下、左上、左下四个风门的偏置采用跟踪方式。(3) 负荷协调控制方案负荷协调控制系统由负荷控制、燃烧控制(主气压控制)、风量控制三个子系统组成，三者之间关系参见下图说明：1 电负荷控制器仅当操作台上的LOAD控制器处于“AUTO”位置(由运行人员切换)和电负荷给定值(由运行人员在操作台上设置)变化时才会开始运行(执行前述方案2)，此时控制器的输出信号会“写”到汽机功率的控制目标（汽门调整命令），运行人员不能再设置。2 条件输出单元的作用是为燃烧控制(给煤控制)系统提供调整给煤量的前馈信号。其逻辑为：当电负荷控制器状态为自动时，输出电负荷给定值的变化信号，而当电负荷控制器状态为手动时，输出汽门指令变化信号，前馈量则根据实时计算的给煤和负荷、密相温度的增益关系确定。3 电负荷控制处于“自动”状态时，可以通过给定值的延时单元实现先调煤、后调负荷(调门)，这样对主气压控制较有利。4 负荷协调控制可在电负荷控制器处在“手动”和“自动”的时候进行，电负荷控制处于“手动”时，执行负荷控制方案1，由运行人员设置汽机功率控制目标，控制系统根据实际汽门的变化(即汽机功率设定值的变化)，向燃烧控制系统送出前馈信号，在调整汽门的同时，调整给煤量(见下图),而当电负荷控制处于自动时，运行人员只需改变负荷给定值，其余动作由控制系统完成。(4)故障诊断与处理系统采用基于因素空间的故障诊断方法（算法说明见附录1）对影响上述闭环控制系统安全的故障进行诊断和处理：所诊断的故障包括1.给煤机故障。2.测量仪表故障。3.排渣和流化故障。4.风机和风门故障等(这里给出的闭环控制系统安全运行所需的故障诊断，操作运行上需要的由运行部门提出)。l 安全设计1：密相下温度测量故障：440吨循环流化床锅炉密相下层有8个温度测点，控制系统对这些测点均有在线的故障诊断；温度计算过程已剔除了测量点中较不准确的点，并在计算中会自动剔除故障测点。若用于计算密相下温度的所有测点均出现故障，则控制系统输出的给煤量会维持在出现故障时的水平上，不再变化；此时操作员应切为手动操作；2：通讯故障处理：正常时，XD-APC平台每五秒交替向服务器发0，1信号，当系统正常时COMM_FAUL不显示，当XD-APC平台出现故障时，系统弹出上面标签，如果此时投自动，系统自动将“自动”状态切为手动(约需60秒)，由操作人员接管系统。3: 给煤机故障：控制系统包括给煤连锁控制系统，若在自动状况下，某台给煤机出现故障，控制系统会自动的将该台给煤机减少的给煤量(如原给煤量给定值为6，出现故障后，给煤量为0.5,则减少的给煤量为5.5)按设定的协调方式分配给另一台给煤机；但单台给煤机的控制都有上限限制。 4：一次风控制器上下限限制：为防止因为突然断煤或其他故障使控制器输出的入口挡板开度过大或过小，对控制器输出的开度值做了上下限限制（按两台风机入口开度的平均值计算，约3255）5：一次风控制器与给煤故障连锁：在给煤机出现故障时，维持风量不变，故当出现给煤机故障时，会维持风量一段时间。6：一次风控制器停机联动：若在运行中，有一台风机突然停止运行，控制器会自动的将另一台风机的入口挡板开度加大，以维持风量不变。7：一次风控制器与密相床温度的连锁：当温度偏高时，不会下调一次风量，同样，当温度偏低时，也不会上调一次风量。（三）控制系统实施方案和实施步骤实施先进控制系统所需要的硬件设备：用于运行海通XD-APC组态软件的工控机一台(下面简称为APC-T)和网卡、集线器等网络连接设备。所需要的现场条件：OPC服务端通讯模块（或其他通讯模块）、设备运行正常，执行机构可以正常使用。所需资料a) I/O表b) DCS系统图及设备清单c) CFBB运行规程（含验收指标）d) 锅炉设备尺寸和仪表设计数据。采用海通XD-APC先进控制组态软件作为先进控制的实施平台。（软件说明参见附录2）l 海通XD-APC数据的输入输出方式APCT可采用下述方法与DCS网络连接：(1) 直接挂在DCS网络上。(2) 在DCS网络上的任意可向DCS系统送数据的电脑终端上增加一块网卡，形成第二网段，APC-T通过集线器挂在第二网段上。首先采用第一种方式，如果该方式对DCS系统造成影响，将同DCS厂家协商解决，如果无法解决则采用第二种方式。所需的海通XD-APC软件模块包括OPC通讯模块、工业数据库(包括历史数据和实时数据库)模块，IFAP控制器模块、故障诊断模块、协调算法模块。所需的DCS组态软件模块：OPC服务端通讯模块。海通XD-APC软件通过联网方式从DCS系统读取测量数据，并送出控制数据和故障诊断数据到DCS系统，采用OPC方式与DCS通讯。OPC通讯：DCS的组态软件必须有OPC通讯模块，实时运行时启动OPC服务进程，海通XD-APC软件通过OPC客户模块与DCS终端上的OPC服务器相连，通过OPC服务器读取最新的测量数据，并将输出数据送给OPC服务器，再由OPC服务器将数据写入DCS上相应的I/O点。先进控制系统的输入数据主要有：炉膛温度、压力、差压、给煤量、给煤机转速、给煤控制信号、风门开度、氧量、风量、过热蒸汽压力、温度，蒸汽流量、烟气温度、差压、过热系统温度、压力、风压、给水流量等，输出信号主要为给煤控制信号(给煤机变频控制信号)和给风控制信号(风门开度或变频控制信号)，故障诊断信号等。1 先进控制方案的在线仿真阶段(约需两周时间)：在实现“读”的基础上即可对将实施的控制方案作在线仿真，仿真的同时可对方案进行调整。在线仿真时只用采集到的现场的操作数据，因此只涉及“读”操作，不会送任何数据到操作台，也不会影响生产。同时该过程可测试XD-APC的通讯方式是否对DCS网络系统造成影响。2 先进控制系统的投运准备（13日）：为准备投运先控系统，需要对DCS的界面做一些调整改造，主要有.在操作界面上增加“手自动”切换开关。.在操作台上增加一个故障处理信息接受和处理模块，该模块主要起安全保护作用，一旦接受不到先控系统送出的数据(先控系统诊断出故障或APC-T死机)，就会自动将先控状态切到“手动”状态。.在操作界面上增加(或改造)燃烧控制系统操作模块，使操作人员可以完成诸如设定给定值的动作(若现有系统已有此类I/O点，则此部分也可以不作)。该项工作需要运行部门和DCS维护人员的支持和配合。我方提出具体改造方案并得到确认后，由DCS维护人员负责修改 。3 先进控制系统试运行阶段(约需一月)：在上述“读、写”通讯和仿真基础上，进行最后的先进控制系统试运行和现场调试。为保证安全，开始时会对控制作用作较严格的限制，根据实施情况再逐步放松。这一部分同样需要运行部门的配合。投运时需经过运行部门及DCS部门同意。综上所述，先进控制系统从安装到投运共需两个月左右（其中停产安装23天左右）。l 工程实施过程之安全保障措施：1先控系统对DCS系统的改造是很少的，并且只涉及操作界面的改造，不会涉及底层的组态，并且所有的改造均会先在工程师站或仿真系统上实验，成功后在得到运行部门和DCS维护人员确认后才转移到现场的操作终端。2 先控系统与DCS系统的通讯也会先在工程师站或仿真终端上实验，成功后并确认不会对现有系统造成影响，在得到运行部门和DCS维护部门确认后，再转移到现场的操作站。3 控制方案实施前，我们会进行大量的仿真实验，同时将仿真结果与运行部门和DCS维护人员讨论，在得到确定后才会正式投运。并且一开始会对输出数据的变化范围做严格限制，再逐步放宽。4 先控系统具有全面跟踪功能，能确保无扰动切换。5 先控系统的具有仪表故障诊断和操作故障诊断功能，一旦发生故障，会自动将操作台上的先控状态从“自动”切为“手动”，同时声光报警给操作员。 6 若先控状态处于“手动”位置，则先控系统不向DCS系统送给煤、给风控制信号，仅送故障诊断信号。此时即恢复到原有的DCS控制状态。7 若运行先控系统的工控机发生故障或死机，先控系统不会往DCS系统送数据，此时，DCS系统会自动将先控状态从“自动”切为“手动” ，同时声光报警给操作员。附录一：无辨识自适应预估控制算法说明无辨识自适应控制(IFAP)技术基于几何控制理论，其控制思想由国外学者在二十世纪八十年代提出。特点是：与传统的PID控制类似，计算量小，实施容易，可适应各种流程和工艺。但不同于传统PID控制的是可以自动确定控制参数，投运后无需人工整定参数，控制器能自动适应操作参数和各种工艺参数的变化。在计算机控制中的PID控制常采用下述离散算法 这里为控制器输出的增量，为控制器偏差，需要整定的控制器参数为(比例带)或(比例系数)、(积分时间)和(微分时间)，工艺变化后若原控制参数不变，则会影响控制品质甚至造成不稳定。IFAP控制采用下述PSD算式其中依据几何原理在线自动整定，无需人工干涉。同时控制器参数的确定过程不需要过程模型的辨识，这样可避免在线辨识带来的不稳定因素，增加了系统的可靠性。该技术原只为仿真结果，经我们改造后可适用复杂的工业流程，并加入预估算法可用于大纯滞后过程的控制（在石油化工过程应用时，最大纯滞后时间可达30分钟）。附录二：基于因素空间的故障诊断算法说明因素空间是一种建立在模糊数学基础上的新型知识信息表示方法，其新颖之处是将可测的数值信息作为知识概念的表现外延，如此可对概念进行量化描述，从而可用一系列数学手段进行处理，这就为智能系统的在线自适应提供了基础。因此，因素空间在故障诊断、优化决策和专家系统自适应方面均有良好的应用前景。利用因素空间的信息表示方法及变权理论开发的模糊故障诊断和决策方法，可以更有效的诊断复杂工业过程的工艺故障；基于因素空间的故障诊断原理基于因素空间理论的诊断问题可以定义为一个五元组 =其中P= 是故障集，F =是与之相关的因素集，是F的状态空间，即因素空间，R：X(1)(PF) 是全因素空间X(1)到(PF)的模糊映射，R实质上是一个模糊关系，反映了故障集P与因素集F之间的关系。GX(1) 是症状表现。上述问题中，模糊映射R的确定是一个核心问题。根据因素空间理论，因素空间可视为故障P的表现论域，则R为故障在全因素空间X(1)的表现外延，R是建立在X(1)上的动态关系，随因素的表现变化，且可以验证：有 这里（）为在因素上的投影，或者说是故障关于因素的症状表现。则是该症状表现的隶属函数，（）就是故障在全因素空间上的表现外延。故障诊断问题的求解:基于因素空间的故障诊断求解一般步骤可概括为： 对诊断问题T, 提出诊断假设,给定故障集= 选择与有关的因素集 = , ；并确定其因素空间, 确定 确定综合函数以及阈值，得出故障的总体诊断结论：= 确定假设集，记 验证诊断假设附录3：海通XD-APC简介工业过程先进控制及仿真组态软件XD-APC是一套平台软件，带有功能强大的模型库和算法库，可通过图形组态实现工业过程的先进控制、在线优化、在线决策、软仪表和故障诊断等项技术。软件同时具备仿真功能，通过图形组态和模型组态便可组成各种仿真系统。其它功能包括1 组态文件保护：通过组态锁定(只能运行，不能修改组态文件)、动态密码解锁，可有效保护组态文件。2 各种在线输入方式：如菜单输入、数值输入、脉冲输入。3 各种在线设置方式。4 多种信号跟踪方式，确保开闭环无扰动切换。5 实时趋势和历史趋势显示。6 文本数据输出、读入和曲线与数值显示。7 各种信息的在线监测显示。包括各种信息的当前值实时显示、平均值、最大值、最小值和实时区数据显示等。8 可集成和处理多种类型的信息。如仪表信号、文本数据文件、向量和数组信息、差值信息等。9 历史仿真功能，直接使用历史库的工业数据进行仿真。10 多种在线通讯方式，可同时连接多台工业终端，同时采用不同的通讯方法获取工业数据，进行集成处理。XD-APC名词解说：1 工程：一个工程即一个控制（仿真、监控）系统。在XD-APC中，一个工程对应一套组态文件。2 信号：信号是XD-APC的基本单元，在XDAPC中，信号有三类含义：(1)数值：每个信号都输出可供显示、计算的数值。(2)模型：每个信号都代表一种模型，如仪表信号是一种测量模型，函数计算信号显然是一种计算模型。信号有多种类型，如仪表类型、时间函数、计算函数、键盘输入、控制器输出(执行控制运算)、控制器给定、复频函数、向量、矩阵等，(3)算法：多数信号又可进行相应的计算，因此在设定信号时，要为它选定计算算法。3 参数：参数是可改变的常数，可以在运行时从界面输入设置。和信号中键盘输入变量类型的相比，信号可设置上、下限，在输入时可做限制，并可做故障诊断，计算可信度，但参数只有一个数值，不能做信号类计算，但在其他方面，如显示处理上，参数与信号的地位一致。数学模型中的气体常数、反应动力学参数、物料参数、装置尺寸等，均可做参数处理。4 图元：一个基本图型显示单元称为图元。XD-APC的图元主要有流程图和趋势图两种。趋势图用以显示数据信号的趋势曲线，流程图在显示背景流程图的同时，也可实时的显示更新所显示的信号数值。图元的实质包括：(1)图形，如曲线图、流程图等，(2)显示信号，即在图形上显示的具体信号内容，包括信号值、信号参数、信号可信度等。5 显示界面：XD-APC的显示界面由若干个图元组成，一个工程里面，可设置多个显示界面。XD-APC的大部分在线操作，如更改参数、设置输出、切换控制模式等均可在显示界面上进行。6 组态：工程是通过组态建立，组态内容包括：(1)信号组态，包括增加、删除信号，设置信号类型、设置信号计算算法、设置信号计算参数等。、(2)图形(图元)组态，包括增加、删除图元、设置图元类型、大小、色彩等，增加、删除图元的显示信号，设置显示信号，包括显示形式(曲线？矩形？数值？)、显示内容(信号值？信号参数？可信度？矩阵？.)，显示范围(上、下限)、输出设置(实时运行版有效)、显示位置等。(3)界面设置。包括选择该界面要显示的图元，调整确定图元的大小和位置等。XD-APC通讯方式： XDAPC目前已集成了多种通讯模块，用于与不同的硬件系统通讯，主要通讯模块有1 SQL数据库通讯模块2 远程数据文件输入3 新华DCS系统直接通讯模块4 485通讯模块5 232通讯模块6 OPC通讯模块7 直接A/D,D/A模块8 DDE通讯模块XD-APC工业数据库： XD-APC配有采样间隔为1分钟的历史数据库，可保留一年的历史数据，另配有采样间隔为5秒钟的实时数据库，最多可保留48小时数据。数据库的建立和设置管理与图元设置同步进行，即图元上的显示数据和类型同时为数据库的保留数据和类型。附录四：实例解析1、 给煤机故障处理出现的单台给煤机断煤的故障，自控系统正确诊断出故障，同时启动故障处理预案，维持控制输出不变，相应增加另一台给煤量，故障消除后再恢复原给煤分配。图1-1 开封2#炉（哈锅）图1-1： 2006年7月3日16:14乙给煤机断煤处理(在乙给煤机出现故障的时候，系统自动增加甲给煤机给煤量，直到乙给煤机恢复正常时，甲给煤量才减下来。)图1-2 巩义1炉(东锅)图1-2: 2006年7月20日13:00丁给煤机断煤处理。(丁给煤机断煤达5分钟)图1-3 巩义1炉（东锅）图1-3：2006年8月19日上午5:50分1炉上出现的两台给煤机同时断煤的故障，自控系统正确诊断出故障，同时启动故障处理预案，维持控制输出不变，相应增加另几台给煤量，故障消除后再恢复原给煤分配。2、 负荷协调控制运行情况图2-1 开封2#炉（哈锅）图2-1:2006年3月9日 21:402006年3月9日 23:07调负荷（负荷135MW-70MW,全部自动控制，21:45开始下调负荷给定值，其间负荷最大变化率为2.5MW/分钟，最小变化率为1.5MW/分钟；每次变负荷后都能稳定在给定负荷点。每次变负荷稳定周期都小于10分钟。采用负荷密相温度转换控制方案）图2-2 开封2#炉（哈锅）图2-2:2006年3月26日 8:442006年3月26 日9:29调负荷（负荷70MW-135MW,全部自动控制，8:44开始上调负荷给定值，其间负荷最大变化率为2.5MW/分钟，最小变化率为1MW/分钟；每次变负荷后都能稳定在给定负荷点。该次45分钟内调整65MW的负荷，平均1.5 MW/分钟。采用负荷密相温度转换控制方案）图2-3 开封2#炉（哈锅）图2-3：2006年3月16日 2炉负荷扰动试验(17点39分负荷给定60MW90MW,17点49分负荷达到给定点90MW，用时10分钟，其中上调速率3MW/分钟，在此期间，压力维持稳定，18点10分负荷给定90MW70MW，用时8分钟，其中下调速率2.5MW/分钟，负荷在18点18分达到给定点，在此期间，压力维持稳定。)图2-4 巩义1炉（东锅）图2-4：2006年7月27日 10：30大幅度变负荷曲线图（负荷109MW136MW，全部自动控制，10：30开始上调负荷给定值，稳定后可以维持负荷值的稳定，其间最大变负荷率为2.5MW/M，最小变负荷率为1.5MW/M，用时11分钟。主汽压力由（1212.513.4）期间床温，都没有大幅度的变化。采用负荷密相温度转换控制方案）图2-4 巩义1炉（东锅）图2-4 :2006年7月30 日 9：30大幅度变负荷曲线图（负荷由136MW130MW125MW120MW100MW90MW80MW，全部自动控制，9：30开始下调负荷给定值，稳定后可以维持负荷值的稳定，其间最大变负荷率为2.5MW/M，最小变负荷率为1.5MW/M。主汽压力由（13.51312.612.1 1098）期间床温，各项参数都没有较大幅度的变化，平稳下降。采用负荷密相温度转换控制方案）3、 煤质波动时的调控（定负荷控制）图3-1 开封2#炉（哈锅）图3-1:2006年3月24日 5时55分煤质干扰时的控制曲线（温度下降近25度，给煤迅速自动上升5吨，由于调节及时，主汽压力和负荷波动较小，主汽压下降0.29MPa，负荷波动了2MW）图3-2 巩义1炉（东锅）图3-2: 2006年7月21日 10时13分煤质干扰时的控制曲线竖线处煤质变化，当压力、负荷尚末变化时，协调控制系统的给煤量迅速上调了8吨，维持了压力、负荷的稳定。图4-1 开封2#炉（哈锅）图4-1：2006年6月26 日 14:302006年6月26日 22:26 控制趋势表1：2炉2006年6月26日 14:302006年6月26日 22:26控制情况平均最小最大电负荷109.184136.8电负荷给定109.383.8134主汽压力给定13.212.9613.5主汽压力过程值13.1512.6513.76密相温度给定840.8803.8878.8密相温度测量841798.9879.6给煤总量41.329.753.5图4-2：2#2006年6月26日 22:48 2006年6月27日 7：38控制趋势平均最小最大电负荷83.977.4110.6电负荷给定83.380110主汽压力给定13.312.613.45主汽压力过程值13.3112.2513.49密相温度给定813.5795.6846.5密相温度测量812.6788.35846.4给煤总量322145.7锦西6#炉 自动1) 13:37 总蒸汽流量:374 总电负荷:58.6 减温蒸汽:8 主蒸流量:1902) 13:58 总蒸汽流量:340 总电负荷:53.9 减温蒸汽:2 主蒸流量:179分析:在1-2的过程中,减负荷。由于外界负荷的变化(总电负荷减小4.7MW,减温蒸汽减小6吨),6#炉通过自动的调整,主蒸汽流量减小11吨,这个过程用时21分钟,期间压力出现的最高值为9.78Mpa,但从趋势图上分析,在这个调整过程结束后,主汽压力就稳定在设定值允许的范围,自动控制配合完成了这个大负荷波动。3) 14:08 总蒸汽流量:355 总电负荷:54.5 减温蒸汽:20 主蒸流量:189分析:在2-3的过程中,增负荷。由于外界负荷的变化(总电负荷减小0.6MW,减温蒸汽增加18吨),6#炉通过自动的调整,主蒸汽流量增加10吨,这个过程用时10分钟。从趋势图上分析,这个过程中,压力过程值始终控制在设定值的范围内,偏差极小,控制效果很好。4、效益评价A、锦西6#炉1) 煤耗、能耗对比：由表1、2：白班投运数据实际煤耗(kg/吨汽)标准煤耗(kg/吨汽)能耗(度电/吨汽)手动平均208.2584.117.28自动平均203.1682.217.01百分比降低2.4降低2.2降低1.5%说明：手动数据取2006年10月21日23日两个前夜和两个后夜的手动操作的平均数据，自动数据取2006年10月21日23日三个白班投运自动平均数据。由表3：实际煤耗(kg/吨汽)标准煤耗(kg/吨汽)能耗(度电/吨汽)手动平均20381.916.87自动平均20981.116.28百分比增加2.8降低0.9降低3.4%说明：手动数据取2006年10月28日8点30日8点48小时数据，自动数据取两组数据平均（2006年10月30日8点30分31日8点30分24小时自动数据与2006年11月2日10点3日10点24小时自动数据）。由表5：实际煤耗(kg/吨汽)标准煤耗(kg/吨汽)能耗(度电/吨汽)手动平均217.983.917.11自动平均21281.616.27百分比降低2.7降低2.7降低4.9手动时间是：2006年11月4日14点至2006年11月