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《超臨界空冷供熱機組自動控制策略的特性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、超臨界空冷供熱機組自動控制策略的特性分析摘要：本文介紹了超臨界空冷供熱機組自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其特點，并且從控制原理及控制策略兩個方面入手分析了超臨界空冷供熱機組自動控制系統(tǒng)。通過分析各個受控對象Z間的相互作用、超臨界機組控制對象的靜態(tài)特性與動態(tài)特性的分析，給出相應(yīng)的控制策略。關(guān)鍵詞：空冷供熱；超臨界；靜態(tài)特性；動態(tài)特性。o引言超臨界火力發(fā)電機組是亞臨界機組進一步發(fā)展和延伸的必然產(chǎn)物，提高主蒸汽的初參數(shù)是火力發(fā)電廠追求效率最大化的主要措施，超臨界化機組是當(dāng)今火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的最終冃的，其主要的性能指標(biāo)較同容量的亞臨界機組不遑多讓。在火
2、力發(fā)電的生產(chǎn)過程屮，超臨界機組能夠?qū)C組循環(huán)工質(zhì)的參數(shù)提升到超臨界狀態(tài)，以提高機組的可用能的品味和熱能轉(zhuǎn)換的效率是經(jīng)實踐證明是卓有成效的火力發(fā)電機組的發(fā)展模式。1機組生產(chǎn)流程簡介現(xiàn)階段，電能在我國的生產(chǎn)還是以火力發(fā)電為主要手段。目前國內(nèi)新建成的火力發(fā)電機組均采用單機容量為300MW.350MW與600MW的超臨界發(fā)電機組。某熱電廠擬選用2X350MW超臨界空冷供熱機組，是該類型機組在國內(nèi)的首次應(yīng)用。其生產(chǎn)流程簡圖見圖1所示：依據(jù)上圖1,某熱電廠2X350MW超臨界空冷供熱機組生產(chǎn)流程簡圖,該機組的生產(chǎn)流程可以分系統(tǒng)簡介如下:木機組鍋爐
3、采用N型結(jié)構(gòu)布置，燃燒室布置在前爐膛，過熱器布置在鍋爐頂部與后煙道，選用輻射換熱的方式。對超臨界機組而言當(dāng)主蒸汽壓力PT達到17.9MPa,溫度TG達到541°C時，鍋爐給水從初態(tài)轉(zhuǎn)化為過熱蒸汽是在無間隔狀態(tài)下完成的。由鍋爐末級過熱器出口處出來的主蒸汽進入汽輪機高壓缸后，次序進行膨脹、釋放熱能和作功的過程。此時低溫低壓蒸汽在凝汽器被冷卻成為水，通過循環(huán)水泵被再次使用。發(fā)電機由機組汽輪機同軸驅(qū)動，經(jīng)勵磁線圈發(fā)電，通過母線順丿芋流經(jīng)變壓器和升壓站最終將電能送入電網(wǎng)。2超臨界機組的技術(shù)特性2.1超臨界火電機組的技術(shù)特點從參數(shù)上定義超臨界機組
4、，是指在末級過熱器出口處的主蒸汽壓力PT大于22.13MPa的火力發(fā)電機組。目前世界上正在穩(wěn)定運行的超臨界機組,其主蒸汽壓力PT值絕大多數(shù)是處于21MPa~25MPa的范圍內(nèi)?？紤]到機組的經(jīng)濟性，采用超臨界技術(shù)具有無與倫比的優(yōu)勢，單臺機組的熱效率最高能夠達到50%,每發(fā)電lkW-h的煤耗最低僅為255g,與亞臨界機組（每發(fā)電lkW-h的煤耗最低為327g）相比其燃煤消耗可有效降低20%；與此同時，超臨界機組選用的是低氧化氮技術(shù)，且脫硫率可達98%,在煤粉燃燒的過程中能夠減少65%的氮氧化合物和其余污染物的排放，全面實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
5、2.2超臨界機組的啟動特點直流爐與汽包爐相比在結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)原理是截然有異的，在機組啟動時也分別采用不同的措施，二者相比，在機組啟動時直流爐具有以下4個方面的特點：1.配備有專門的啟動旁路系統(tǒng)：直流爐在啟動過程時最大的特征是在點火前就應(yīng)不間斷地向鍋爐注水，先保持機組內(nèi)有較為充足的啟動流量，從而保持機組給水可以連續(xù)流過鍋爐受熱面，使鍋爐受熱面溫度保持在相對合理的范須內(nèi)。2.配備汽水分離器和疏水冋收系統(tǒng)：當(dāng)發(fā)電機出力小于機組最小負荷時，此時的鍋爐給水量需維持在一個定量上。此時，在水冷壁岀口處應(yīng)配備有分離裝置，經(jīng)汽水分離后的干飽和蒸汽進入屛式過
6、熱器，所以當(dāng)機組處于低負荷運行階段時直流爐需配備專門的汽水分離與疏水回收裝置，汽水分離和疏水回收回路是直流爐運行在低負荷時必要的兩個保障，它們可以保證直流爐的可靠啟動。3.直流爐在啟動前耍維持必耍的啟動壓力與流量：4.汽水分離器的控制方式：超臨界機組所配備的啟動分離器可分為外置式和內(nèi)置式分離器兩種，對于本文所研究僅針對內(nèi)置式啟動分離器。3超臨界機組控制系統(tǒng)的特點現(xiàn)階段，在我國電力系統(tǒng)的電源配置中，超臨界火力發(fā)電機組所占有的發(fā)電比例正在逐年攀升。而為了保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，超臨界機組必須具備較強的調(diào)峰運行能力，這就要求各機組的自動控制系
7、統(tǒng)能夠維持機組較好的負荷適應(yīng)性和關(guān)鍵運行參數(shù)的平穩(wěn)性。超臨界機組自動控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是在可控的范圍內(nèi)，使機組的發(fā)電負荷對功率指令的響應(yīng)用時最少，并且可以協(xié)調(diào)機組內(nèi)直流爐與發(fā)電機之間的運行，平衡機組鍋爐的熱能輸入與發(fā)電機的電能輸出。當(dāng)今，我國應(yīng)用于大型火電機組中的自動控制系統(tǒng)人部分由國外引進，I辦調(diào)控制策略也是在國外廠家的設(shè)計基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的優(yōu)化，或參考國內(nèi)相關(guān)機組控制策略加以改進，因為超臨界機組在我國應(yīng)用的時間較短，大部分機組在選用協(xié)調(diào)控制策略時均沿襲了國外分布式控制系統(tǒng)開發(fā)公司的方案。3.1超臨界機組控制對象的描述超臨界機組與亞臨
8、界機組相比，其汽輪機與大多數(shù)輔機所采用的運行、控制方式?jīng)]有明顯的差異,然而，超臨界機組直流爐的特性同亞臨界機組汽包爐之間的區(qū)別是顯而易見的。在亞臨界機組汽包鍋爐的汽水流程屮，汽包、下降管、水冷壁可單獨組成小范圍的循環(huán)回路
