工程發電論文發表超臨界機組方向范文

　　超臨界機組是目前最為先進的燃煤發電機組，在我國火力發電廠中的應用日趨廣泛。這篇論文發表在《城市建設理論研究》上，該雜志經國家科技部、新聞出版總署批準，中國商業聯合會主管，聯合國全球人類發展中國協會指導，國資委·商業網點建設開發中心主辦，科技部科學技術進步研究所、中國社會科學院城市發展與環境研究中心聯合承辦，以科學發展觀與建設和諧社會為指導，廣泛結合政治、經濟、教育等諸多方面的學術成就，致力于報道城市建設發展相關領域的理論研究與科學研究成果，為經濟建設和社會發展提供服務，是廣大科研工作者溝通、交流的重要平臺。

　　摘 要：與亞臨界汽包爐相比，在超臨界機組的運行管理中，主蒸汽溫度控制是主要的技術難題之一，主蒸汽溫度過高或過低都會對機組整體運行的安全性、經濟性造成影響。因此，必須采取科學、合理、有效的措施優化超臨界機組主蒸汽溫度的自動控制系統，以滿足其實際運行要求，本文結合實例對相關問題進行分析。

　　關鍵詞：超臨界機組;主蒸汽溫度;自動控制;優化

　　由于超臨界機組沒有汽包，其動態特征更為復雜，尤其是在給水、汽溫及負荷控制回路之間存在較強的非線性耦合，其控制對象普遍具有強耦合、多變量、變參數及非線性等顯著特點，在主蒸汽溫度自動控制方面具有較大的特殊性。主蒸汽溫度的穩定對于超臨界機組的安全、經濟運行具有較大的影響，所以，必須采取行之有效的措施控制主蒸汽溫度的變化情況，特別是要不斷優化其自動控制系統。

　　1超臨界機組熱控的特點分析

　　與亞臨界汽包爐相比，超臨界機組在鍋爐結構及工藝過程等方面有較大的區別，所以，在超臨界機組的熱控系統設計中，必須結合其熱力運行特征，以滿足高參數、大容量等方面的具體要求，保證其經濟、安全運行。結合國內外超臨界機組研究與應用的現狀，筆者總結了其熱控特點，主要表現在以下幾個方面：

　　1.1由于超臨界機組不具備汽包儲能，其實際儲能量相對較小，運行中為汽水一次循環，具有工藝周期短及循環速度快等特點。因此，超臨界機組的熱控系統必須滿足控制速度快、實時性強、周期短等要求，以實現鍋爐與熱控系統之間協調，確保主蒸汽溫度自動控制的準確性與及時性。

　　1.2超臨界機組的輸出量主要有燃燒率、給水量等，輸出量則主要有機組負荷及蒸汽壓力、溫度等，其熱控過程較為復雜。熱控系統的控制對象具有多輸入與多輸出的特點，任何一個輸入量的擾動都有可能造成輸出量的變化，所以，超臨界機組的熱控必須高度重視變定值調節、變參數調節及比值控制等。

　　1.3由于超臨界機組內不同區段的比容、比熱變化較大，特別是在不同負荷條件下運行，超臨界機組的工質壓力將在亞臨界與超臨界之間變化，并且引發工質物性的明顯變化，所以，超臨界機組具有較強的非線性，而且各參數之間主要表現為多元的非線性函數關系，這就要求熱控系統必須更加準確、及時。

　　2超臨界機組主蒸汽溫度自動控制優化實例

　　本文以國內某火力發電廠為例，對其超臨界機組主蒸汽溫度自動控制優化進行具體的分析。該廠的超臨界機組為國產的超臨界參數變壓運行直流爐，型號為SG-2080/25.4-M969。汽輪機為國產的超臨界蒸汽參數、一次中間再熱、單軸三缸四排汽、雙背壓抽汽凝汽式汽輪機，型號為CLN660-24.2/566/566。發電機為國產的水氫氫冷卻發電機。超臨界機組的熱工控制系統為進口的SPPA-T3000分散控制系統，機組模擬量控制系統是其主要功能之一，對于主要系統及設備進行連續閉環控制，以保證超臨界機組相關運行參數的穩定，并且滿足安全、經濟運行的具體要求。但是在超臨界機組的主蒸汽溫度自動控制中，由于受到系統原理的影響，該廠對其進行了必要的優化改造。

　　2.1超臨界機組現有主蒸汽溫度自動控制系統的基本原理，其主要包括：一級、二級及三級減溫控制，采用串級控制的形式。將超臨界機組單元負荷指令對應的函數作為主蒸汽溫度的設定值，運行管理人員可以根據實際運行情況在三級減溫噴水調節閥M/A站進行偏置設定。同時，A側、B側過熱器出口溫度分別為3個測量信號，按照相關規范采用較為先進的三選中邏輯，將最終選擇的信號主蒸汽溫度的調節信號。單元負荷指令經函數發生器產生一級、二級及三級過熱汽溫設定點，運行管理人員可以根據相關要求及實際情況設置偏置。

　　2.2主蒸汽溫度自動控制優化措施

　　2.2.1結合超臨界機組實際蓄熱能力相對較小的特點，技術人員決定主蒸汽溫度自動控制采用變參數控制的方式，以有效減小汽機前饋指令的變化速率，并且明顯增加燃料、給水前饋超前指令之間的初始變化梯度。通過對于超臨界機組鍋爐與給水主控系統的整定，達到主蒸汽溫度自動控制優化的目的。

　　2.2.2在主蒸汽溫度自動控制優化中，技術人員通過研究與分析后決定增加一套利用脈沖加煤的邏輯。超臨界機組的變負荷過程結束后，如果壓力設計值與實際值之間存在較大的偏差，則會自動對于煤量增加一定值的微分，使得壓力迅速接近設定值，這對于主蒸汽溫度的自動控制具有較大的影響，提高了熱控系統的及時性與準確性。

　　2.2.3由于該廠的超臨界機組具有慣性大的特征，所以，在主蒸汽溫度自動控制優化中，技術人員經分析決定在AGC指令變化初期采取大幅度的煤量微分作用，以解決其蓄熱能力較差的問題，對超臨界機組的初期負荷變化、中期穩定汽壓等均具有一定的作用，從而更利于主蒸汽溫度的自動控制，避免了主蒸汽溫度在不同區段、期間變化較大的問題。

　　2.2.4該廠超臨界機組主蒸汽溫度自動控制優化中，對主汽壓設定值側進行了一定的改造，即在現有結構的基礎上增加了一個由三階慣性組成的修正回路，其具有模擬壓力實際變化過程的作用，以保證超臨界機組在負荷快速變化過程中的壓力偏差得到有效控制，并且提高了主蒸汽溫度自動控制的實際效果。

　　2.3實際效果

　　為了得出該廠超臨界機組主蒸汽溫度自動控制優化后的實際效果，本文對A側主蒸汽溫度優化前、后的定值擾動試驗數據進行具體分析，見表1

　　由表1可見，該廠超臨界機組主蒸汽溫度自動控制優化后，A側主蒸汽溫度自動控制系統的動態響應能力有了明顯的提升。在優化后4h對其實際運行趨勢進行觀察，最大穩態偏差為1.8℃，滿足相關運行規程的具體要求。在確定其實際效果較為理想后，分別對B側主蒸汽溫度自動控制系統，一級、二級及三級過熱汽溫采取了相應的優化措施，不但提高了自動控制系統的實際效率，而且保證了超臨界機組的安全、經濟運行。

　　3結束語

　　總之，隨著我國火力發電廠中超臨界機組的廣泛應用，對其控制系統進行優化是十分必要的，特別是主蒸汽溫度自動控制對于超臨界機組的經濟、安全運行具有重要的影響，必須結合其實際情況及具體分析結果，采用先進的技術手段及新型設備進行優化，以保證超臨界機組的整體運行效率。

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