协调控制系统CCS的测试与维护资料.pptx

协调控制系统（协调控制系统（CCS）的投入）的投入与维护与维护48 CCS系统检查、测试系统检查、测试481概述概述 CCS(Coordinated Control System)协协调控制系统：指将锅炉调控制系统：指将锅炉-汽轮发电机组作为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、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频、调峰的能力，它直接作用的执行级是锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。协调控制系统的主要任务是实现整台机协调控制系统的主要任务是实现整台机组的负荷调节、压力调节、协调控制方式组的负荷调节、压力调节、协调控制方式切换、负荷指令、跟踪功能、过程变量负切换、负荷指令、跟踪功能、过程变量负荷闭锁、快速返回荷闭锁、快速返回(RB)、ADS功能、定压功能、定压滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、快速上滑压控制切换、闭锁增、闭锁减、快速上升、快速下降等。它接受汽轮机的机前压升、快速下降等。它接受汽轮机的机前压力、第一级压力、调节汽门阀位、发电机力、第一级压力、调节汽门阀位、发电机有功功率和频率作为协调控制系统的主要有功功率和频率作为协调控制系统的主要输入信号，机前压力作为主蒸汽压力的主输入信号，机前压力作为主蒸汽压力的主要被调量，第一级压力作为汽轮机负荷的要被调量，第一级压力作为汽轮机负荷的反馈信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。输反馈信号代表进人汽轮机的蒸汽流量。输出信号是锅炉指令和汽轮机指令。出信号是锅炉指令和汽轮机指令。RB（辅机故障减负荷）和（辅机故障减负荷）和FCB（机组快速甩负荷）（机组快速甩负荷）的功能作用？举例说明。的功能作用？举例说明。RB功能是指机组某些主要辅机（送风机、引风机、功能是指机组某些主要辅机（送风机、引风机、一次风机、空预器、给水泵、锅炉炉水循环泵等）一次风机、空预器、给水泵、锅炉炉水循环泵等）突然跳闸停止运行时，模拟量控制系统自动改变负突然跳闸停止运行时，模拟量控制系统自动改变负荷设定值，和其他控制系统自动地将负荷减至与剩荷设定值，和其他控制系统自动地将负荷减至与剩余的运行负载能力相适应的一个新的平衡点，并保余的运行负载能力相适应的一个新的平衡点，并保持机组继续稳定运行。持机组继续稳定运行。FCB是针对机组某些严重的故障，如机组突然与电是针对机组某些严重的故障，如机组突然与电网解列、汽轮机跳闸或发电机故障时的快速甩负荷，网解列、汽轮机跳闸或发电机故障时的快速甩负荷，以使机组仍能维持带厂用电运行或停机仅维持锅炉以使机组仍能维持带厂用电运行或停机仅维持锅炉最低负荷带旁路运行。最低负荷带旁路运行。482协调控制系统协调控制系统 主要包括：主要包括：(1)机炉协调控制系统；机炉协调控制系统；(2)锅炉制粉控制系统；锅炉制粉控制系统；(3)锅炉给水控制系统；锅炉给水控制系统；(4)锅炉汽温度控制系统；锅炉汽温度控制系统；(5)炉膛压力控制系统；炉膛压力控制系统；(6)送风机控制系统；送风机控制系统；(7)二次风流量控制系统；二次风流量控制系统；(8)一次风压力控制系统；一次风压力控制系统；(9)炉膛燃油控制系统；炉膛燃油控制系统；(10)空预器出口温度控制；空预器出口温度控制；(11)除氧器压力、水位控制系统；除氧器压力、水位控制系统；(12)热井水位调节系统；热井水位调节系统；(13)汽动给水泵最小流量控制系统；汽动给水泵最小流量控制系统；(14)电动给水泵最小流量控制系统；电动给水泵最小流量控制系统；(15)低压密封蒸汽温度调节系统；低压密封蒸汽温度调节系统；(16)再热冷段来蒸汽压力调节系统。再热冷段来蒸汽压力调节系统。483基本检修项目及要求基本检修项目及要求 (一一)DCS自动控制系统软件检查和试验自动控制系统软件检查和试验 (1)测量信号的系数及补偿参数的检查。测量信号的系数及补偿参数的检查。(2)例外报告量程及报警限值检查。例外报告量程及报警限值检查。(3)各系统控制软件逻辑、定值、参数设各系统控制软件逻辑、定值、参数设置的检查和模拟试验。置的检查和模拟试验。(4)各控制系统相关画面的检查。各控制系统相关画面的检查。(二二)外围设备的检修外围设备的检修 (1)变送器量程核对与确认。变送器量程核对与确认。(2)执行机构行程和方向确认，动作应平执行机构行程和方向确认，动作应平稳、灵活。稳、灵活。484机炉协调控制系统机炉协调控制系统 机炉协调控制系统由负荷运算回路、锅机炉协调控制系统由负荷运算回路、锅炉主控和汽轮机主控回路三部分组成。设炉主控和汽轮机主控回路三部分组成。设置有四种基本的运行方式，即协调控制方置有四种基本的运行方式，即协调控制方式、炉跟机自动控制方式、机跟炉自动控式、炉跟机自动控制方式、机跟炉自动控制方式和手动方式。制方式和手动方式。(一一)机炉协调控制系统功能机炉协调控制系统功能 (1)负荷指令处理装置的主要功能。负荷指令处理装置的主要功能。1)根据机炉运行状态，选择机组可以接根据机炉运行状态，选择机组可以接受的受的ADS、频差信号、操作员设定及跟踪、频差信号、操作员设定及跟踪实际功率等各种外部指令，处理后转化为实际功率等各种外部指令，处理后转化为机炉的功率给定值机炉的功率给定值NO(机组出力指令机组出力指令)。2)进行对外部负荷指令的变化率和变化进行对外部负荷指令的变化率和变化幅度的限制处理。一般外部对机组的负荷幅度的限制处理。一般外部对机组的负荷要求都是以电功率为目标，但根据机组负要求都是以电功率为目标，但根据机组负荷变化能力的规定对机组负荷指令的要求，荷变化能力的规定对机组负荷指令的要求，应不超过规定负荷变化速度及负荷变化幅应不超过规定负荷变化速度及负荷变化幅度。度。3)最高、最低负荷的限制。对机组的负最高、最低负荷的限制。对机组的负荷要求指令不应超过机组的实际允许出力荷要求指令不应超过机组的实际允许出力的上、下限值，即闭锁增、闭锁减。当机的上、下限值，即闭锁增、闭锁减。当机组负荷要求超过实际可能允许的出力时，组负荷要求超过实际可能允许的出力时，应对负荷要求进行限制。应对负荷要求进行限制。4)当机组辅机发生部分故障，为了保证当机组辅机发生部分故障，为了保证机组正常运行，不管此时电网对机组负荷机组正常运行，不管此时电网对机组负荷要求如何要求如何(即不接受电网负荷要求即不接受电网负荷要求)，都能把，都能把机组负荷降到相应的水平机组负荷降到相应的水平(故障后所能允许故障后所能允许的负荷水平的负荷水平)。在机组降负荷过程中，可按。在机组降负荷过程中，可按照故障类型自动选择不同的降负荷速度。照故障类型自动选择不同的降负荷速度。(2)锅炉能量信号和热量信号的构成和特锅炉能量信号和热量信号的构成和特点：点：1)(PsP1PT)是锅炉能量信号的核心是锅炉能量信号的核心(式中式中P1-汽机第一级压力；汽机第一级压力；PT机前压力；机前压力；PS-机前压力设定值机前压力设定值)。P1PT代表了汽轮代表了汽轮机调门的有效阀位，能灵敏反映阀位的变机调门的有效阀位，能灵敏反映阀位的变化，它代表预期汽轮机能量输入或者是汽化，它代表预期汽轮机能量输入或者是汽轮机所需的能量。为了反应动态变负荷工轮机所需的能量。为了反应动态变负荷工况下的汽轮机能量需求，对能量信号做了况下的汽轮机能量需求，对能量信号做了一些技术处理。引人能量平衡信号的实际一些技术处理。引人能量平衡信号的实际微分环节以加快响应速度。引入机前压力微分环节以加快响应速度。引入机前压力偏差校正回路，有利于保持机组运行工况偏差校正回路，有利于保持机组运行工况的稳定。的稳定。2)协调控制系统需要解决的主要矛盾是协调控制系统需要解决的主要矛盾是协调负荷的响应速度与机组的运行稳定性协调负荷的响应速度与机组的运行稳定性之间的关系。汽轮机调负荷，既充分利用之间的关系。汽轮机调负荷，既充分利用了锅炉蓄能，负荷适应性又最好。为了补了锅炉蓄能，负荷适应性又最好。为了补偿动态过程中锅炉蓄能的变化以及机炉动偿动态过程中锅炉蓄能的变化以及机炉动态响应差异，系统还设计了能量平衡信号态响应差异，系统还设计了能量平衡信号的动态前馈信号的动态前馈信号(PsP1PT)d(PsP1PT)dt指对指对(PsP1PT)微分。微分。3)采用一级压力加汽包压力微分的方法，即采用一级压力加汽包压力微分的方法，即热量信号为热量信号为(P1+dPb/dt)，其汽包压力变化，其汽包压力变化率率dPb/dt反映了锅炉蓄能的动态变化。当反映了锅炉蓄能的动态变化。当然，这两个信号通过相应的系数加权求和然，这两个信号通过相应的系数加权求和得到热量信号。得到热量信号。4)对汽机调节器引入机前压力偏差对汽机调节器引入机前压力偏差(Ps-PT)前馈，不仅能够补偿炉侧扰动的影响，而前馈，不仅能够补偿炉侧扰动的影响，而且限制了功率需求变化引起的汽轮机调门且限制了功率需求变化引起的汽轮机调门过调现象。过调现象。5)主控制器能根据机组运行工况，对不主控制器能根据机组运行工况，对不同的运行控制方式进行切换，实现单元机同的运行控制方式进行切换，实现单元机组协调控制、锅炉跟随，汽轮机跟随及手组协调控制、锅炉跟随，汽轮机跟随及手动了运行方式的切换。动了运行方式的切换。6)主汽压调节由控制热一次风流量大小主汽压调节由控制热一次风流量大小来调节燃烧率。来调节燃烧率。(二二)协调控制系统功能性检查及方式切换试协调控制系统功能性检查及方式切换试验验 在控制系统软件修改后，应对协调控制在控制系统软件修改后，应对协调控制系统进行功能性检查及方式切换试验：系统进行功能性检查及方式切换试验：(1)机组负荷指令的手动调整机组负荷指令的手动调整(升和降升和降)、负荷高低限值的调整、负荷变化率的设负荷高低限值的调整、负荷变化率的设定功能性检查。定功能性检查。(2)锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三锅炉跟随、汽轮机跟随、协调控制三种方式的切换试验。种方式的切换试验。(3)负荷增减闭锁负荷增减闭锁(Block IncreaseBlock Decrease)功能性检查。功能性检查。(三三)控制系统投入的条件控制系统投入的条件 (1)锅炉运行正常，炉膛燃烧稳定。锅炉运行正常，炉膛燃烧稳定。(2)机组功率、负荷指令、主蒸汽压力、调速级机组功率、负荷指令、主蒸汽压力、调速级压力、总风量、总燃料量等重要参数准确可靠，压力、总风量、总燃料量等重要参数准确可靠，记录清晰。记录清晰。(3)DEH系统功能正常，能转人系统功能正常，能转人CCS控制方式。控制方式。(4)燃烧、给水、过热汽温、再热汽温、除氧器燃烧、给水、过热汽温、再热汽温、除氧器水位等主要自动控制系统已投人运行。水位等主要自动控制系统已投人运行。(5)协调控制系统控制方式及各参数设置正确，协调控制系统控制方式及各参数设置正确，汽轮机主控、锅炉主控等汽轮机主控、锅炉主控等MA操作正常，跟踪信操作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。号正确，无切手动信号。485制粉控制系统制粉控制系统 直吹式双进双出制粉系统的磨煤机控制包直吹式双进双出制粉系统的磨煤机控制包括：一次风量控制、出口温度控制、给煤括：一次风量控制、出口温度控制、给煤量控制及磨旁路系统及制粉密封风系统。量控制及磨旁路系统及制粉密封风系统。(一一)磨入口一次风量控制系统及旁路磨入口一次风量控制系统及旁路 在锅炉设计中，一次风流量的大小代表在锅炉设计中，一次风流量的大小代表送人炉膛燃料量的多少。送人炉膛燃料量的多少。(1)外围设备的检查和测试：外围设备的检查和测试：1)检查一次风差压信号，量程合适、测检查一次风差压信号，量程合适、测量正确、量正确、CRT显示正常。显示正常。2)检查一次风温信号，量程合适、测量检查一次风温信号，量程合适、测量正确、正确、CRT显示正常。显示正常。3)检查热一次风调节档板检查热一次风调节档板(6个个)，动作方，动作方向正确、行程时间和行程误差合适。向正确、行程时间和行程误差合适。(2)测量处理模块检查：检查设计一次风测量处理模块检查：检查设计一次风差压信号经过风温补偿开方后得到一次风差压信号经过风温补偿开方后得到一次风流量信号是否准确。流量信号是否准确。(3)设定值切换检查：设定值切换检查：1)在正常运行过程中，一次风流量的设在正常运行过程中，一次风流量的设定值来源是协调控制系统的锅炉燃烧指令定值来源是协调控制系统的锅炉燃烧指令信号与二次风测量值，做小选后才成为最信号与二次风测量值，做小选后才成为最终一次风流量的设定值。终一次风流量的设定值。2)当停磨顺控过程时第当停磨顺控过程时第32步减少燃料量步减少燃料量与磨负荷小于燃料指令条件满足时，或当与磨负荷小于燃料指令条件满足时，或当停磨顺控过程时第停磨顺控过程时第41步设定一次风流量最步设定一次风流量最小值，与磨负荷小于燃料指令条件满足时，小值，与磨负荷小于燃料指令条件满足时，则切到控制系统预定义风量设定值。则切到控制系统预定义风量设定值。3)在磨煤机单端运行时，设定值以控制在磨煤机单端运行时，设定值以控制系统模块设定为高限。非单端运行时以控系统模块设定为高限。非单端运行时以控制系统制系统SG-3模块设定为高限。模块设定为高限。4)调节模块调节模块PID参数调整：控制系统为单回路，参数调整：控制系统为单回路，调节器为比例调节器为比例-积分调节器，反作用。当一次风量积分调节器，反作用。当一次风量与磨煤机指令信号存在偏差时，经调节器比例与磨煤机指令信号存在偏差时，经调节器比例-积积分调节，去控制一次风档板的开度，调整所需求分调节，去控制一次风档板的开度，调整所需求的一次风量。的一次风量。(5)超驰信号检查：当启磨顺控过程时，第超驰信号检查：当启磨顺控过程时，第3步步磨驱动的准备条件要求强制关闭热一次风调节档磨驱动的准备条件要求强制关闭热一次风调节档板。板。(二二)磨旁路风调节系统磨旁路风调节系统 (1)外围设备的检查和测试：外围设备的检查和测试：1)检查旁路风档板位置变送器检查旁路风档板位置变送器(12个个)，量程合，量程合适、测量正确、适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。2)检查旁路风档板检查旁路风档板(12个个)，动作方向正确、行，动作方向正确、行程时间和行程误差合适。程时间和行程误差合适。(2)设定值切换检查：磨旁路风设定值是设定值切换检查：磨旁路风设定值是在一次风流量设定值基础上，经过函数模在一次风流量设定值基础上，经过函数模块处理得出磨旁路风档板开度指令。块处理得出磨旁路风档板开度指令。(3)调节模块调节模块PID参数调整：控制系统为参数调整：控制系统为单回路，调节器为比例单回路，调节器为比例-积分调节器，反作积分调节器，反作用。当两个旁路风档板反馈位置经函数模用。当两个旁路风档板反馈位置经函数模块处理取均值与给定值存在偏差时，经调块处理取均值与给定值存在偏差时，经调节器比例一积分作用，去控制两个旁路档节器比例一积分作用，去控制两个旁路档板的开度。板的开度。(4)超驰信号检查：超驰信号检查：1)当启磨顺控过程时，第当启磨顺控过程时，第3步磨驱动的准步磨驱动的准备条件要求强制关闭旁路风档板。备条件要求强制关闭旁路风档板。2)当启磨顺控过程时，第当启磨顺控过程时，第11步暖磨过程步暖磨过程中要求强制打开旁路档板至中要求强制打开旁路档板至49开度。开度。(三三)磨出口温度控制系统磨出口温度控制系统 (1)外围设备的检查和测试：外围设备的检查和测试：1)检查磨驱动端分离器出口温度信号检查磨驱动端分离器出口温度信号(12个个)，量，量程合适、测量正确、程合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。2)检查磨非驱动端分离器出口温度信号检查磨非驱动端分离器出口温度信号(12个个)，量程合适、测量正确、量程合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。3)检查磨人口温度信号检查磨人口温度信号(12个个)，量程合适、测，量程合适、测量正确、量正确、CIH显示正常。显示正常。4)检查磨温调节档板检查磨温调节档板(12个个)，动作方向正确、，动作方向正确、行程时间和行程误差合适。行程时间和行程误差合适。(2)测量处理模块检查：检查设计由磨驱动端和测量处理模块检查：检查设计由磨驱动端和非驱动端分离器出口温度各经过二选一逻辑后取非驱动端分离器出口温度各经过二选一逻辑后取大选信号是否准确。大选信号是否准确。(3)设定值切换检查：设定值切换检查：1)在正常运行过程中由操作员直接设定。在正常运行过程中由操作员直接设定。2)暖磨过程中控制系统自定义温度设定值。暖磨过程中控制系统自定义温度设定值。3)磨从双端到单端切换时控制系统自定义温度设磨从双端到单端切换时控制系统自定义温度设定值。定值。4)正常停磨时控制系统自定义温度设定值。正常停磨时控制系统自定义温度设定值。5)磨人口温度在暖磨和正常运行过程中，经磨人口温度在暖磨和正常运行过程中，经PI调调节器调节输出信号作为磨出口温度调节输出的最节器调节输出信号作为磨出口温度调节输出的最小限制。小限制。(4)调节模块调节模块PID参数调整：控制系统为单回路，参数调整：控制系统为单回路，调节器为比例调节器为比例-积分调节器，反作用。当由于扰动积分调节器，反作用。当由于扰动使磨煤机分离器出口温度上升或下降时，经调节使磨煤机分离器出口温度上升或下降时，经调节器比例积分作用输出使热风档板开大或减小，器比例积分作用输出使热风档板开大或减小，使温度趋于给定值。在磨出口温度调节过程中加使温度趋于给定值。在磨出口温度调节过程中加入热一次风开度的耦合作入热一次风开度的耦合作用，使磨出口温度调节更灵敏，出口温度用，使磨出口温度调节更灵敏，出口温度波动小。波动小。(5)超驰信号检查：超驰信号检查：1)当启磨顺控过程时，第当启磨顺控过程时，第3步磨驱动的准步磨驱动的准备条件要求强制全开调温档板。备条件要求强制全开调温档板。2)当停磨顺控过程时，第当停磨顺控过程时，第40步要求强制开步要求强制开调温档板到调温档板到x开度。开度。(四四)磨料位控制系统磨料位控制系统 通过改变给煤机转速来保证双人一双出磨通过改变给煤机转速来保证双人一双出磨煤位的控制方式。煤位的控制方式。(1)外围设备的检查和测试：外围设备的检查和测试：1)检查声纳测量煤位的电耳信号检查声纳测量煤位的电耳信号(12个个)，量程合适、测量正确、量程合适、测量正确、CRT显示正常。显示正常。2)检查检查VS-60607系列变频器输出灵敏，反系列变频器输出灵敏，反馈准确。馈准确。3)检查给煤转速电机绝缘良好，转动的方检查给煤转速电机绝缘良好，转动的方向应正确。向应正确。(2)测量处理模块检查：检查处理后电耳测测量处理模块检查：检查处理后电耳测量的煤位信号是否准确。量的煤位信号是否准确。(3)设定值切换检查：设定值切换检查：1)在正常运行过程中由操作员直接设定。在正常运行过程中由操作员直接设定。2)当停磨顺控过程时，第当停磨顺控过程时，第36步减少磨料位步减少磨料位到到50，且磨料位大于，且磨料位大于50条件满足时，条件满足时，由控制系统预定义煤位设定值按由控制系统预定义煤位设定值按3min比率改变。比率改变。(4)调节模块调节模块PID参数调整：控制系统为参数调整：控制系统为单回路，调节器为比例单回路，调节器为比例-积分调节器，反作积分调节器，反作用。当设定值与电耳信号产生偏差，由调用。当设定值与电耳信号产生偏差，由调节器反作用输出，经过加法器、高限、低节器反作用输出，经过加法器、高限、低限和速率变化限制器，经过手自动站去限和速率变化限制器，经过手自动站去控制给煤机的转速。调整调节模块控制给煤机的转速。调整调节模块PID参数参数来满足磨料位稳来满足磨料位稳定。定。(5)超驰信号检查：超驰信号检查：1)当启磨顺控过程时，第当启磨顺控过程时，第14步启动给煤机步启动给煤机信号，且给煤机可用条件满足时，给煤机信号，且给煤机可用条件满足时，给煤机以最小速率启动。转速信号设定值大小控以最小速率启动。转速信号设定值大小控制由操作员选择。制由操作员选择。2)当双端运行时，由模拟信号发生器当双端运行时，由模拟信号发生器SG-5给出给出A1或或A2运行，经除法器、乘法器去运行，经除法器、乘法器去控制给煤机转速，超驰信号为控制给煤机转速，超驰信号为5.15。A1和和A2均运行，超驰信号为均运行，超驰信号为5.152。3)当单端运行时，由模拟信号发生器当单端运行时，由模拟信号发生器SG4给出给出A1或或A2运行时，超驰信号为运行时，超驰信号为2.58。A1和和A2均运行时，超驰信号为均运行时，超驰信号为2.582。(五五)质量指标质量指标 (1)正常运行时，控制系统应能将磨煤机人正常运行时，控制系统应能将磨煤机人口一次风流量保持在给定值的口一次风流量保持在给定值的5范围内。范围内。(2)正常运行时，控制系统应能将磨煤机出正常运行时，控制系统应能将磨煤机出口温度保持在其给值口温度保持在其给值3范围内。范围内。(3)一次风量给定值改变一次风量给定值改变10时，一次风量时，一次风量控制系统应在控制系统应在20s内将风量稳定在新的给定内将风量稳定在新的给定值。值。(4)冷风档板开度改变冷风档板开度改变10时，控制系统时，控制系统应在应在30s内消除扰动。内消除扰动。(5)磨煤机出口温度给定值改变磨煤机出口温度给定值改变3，控制，控制系统应在系统应在3min内将磨煤机出口温度稳定在内将磨煤机出口温度稳定在新的给定值。新的给定值。(6)高温风高温风(或低温风或低温风)档板开度改变档板开度改变10时，控制系统应能在时，控制系统应能在3min内消除扰动，磨内消除扰动，磨煤机出口温度最大偏差不应超过煤机出口温度最大偏差不应超过5。