生物质能直燃发电机组DCS控制技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,生物质能直燃发电机组DCS控制技术,自动调节,锅炉部分自动回路1,给料量调节（#10#20#30#40线给料机转速控制）-黄杆机组,给料量调节（#1#2线给料机转速控制）-灰杆机组,送风量调节（送风机转速及入口挡板控制）,炉膛压力调节（引风机转速及入口挡板控制）,一次风量调节（高侧、中心、低侧炉排风挡板）,二次风压力调节（上燃风、前墙二次风、后墙二次风、点火风）-黄杆机组,二次风压力调节（前墙燃烧风、后墙燃烧风、前墙二次风、后墙二次风、播料风）-灰杆机组,锅炉部分自动回路2,锅炉出口蒸汽压力调节：,锅炉启动排汽控制,汽轮机,TF,控制,旁路控制（减温、减压）,振动炉排调节（振动幅度、速度控制；一次风、二次风、引风机超驰控制）,捞渣机速度调节,锅炉部分自动回路3,汽包水位调节（单冲量、三冲量）,给水旁路调阀控制（启动时）,给水主调阀控制（给水压力调节）,给水泵转速控制（,#1#2,给水泵液偶）,紧急放水调阀控制（汽包紧急放水调节）,连续排污调节,疏水扩容器水位调节,锅炉部分自动回路4,锅炉蒸汽温度调节,二级过热器出口温度控制（一级减温）,三级过热器出口温度控制（二级减温）,锅炉出口蒸汽温度控制（三级减温）,锅炉部分自动回路5,空预器烟冷器调节（黄杆）,空预器出口水温控制,烟冷器出口烟温控制烟冷器出口与旁路阀后温差（水）控制,空预器烟冷器调节（灰杆）,低压空预器出口水温调节,高压空预器出口水温调节,国能生物的生物质锅炉,锅炉是由当今世界上最先进的技术和材料制造（丹麦BWE公司技术），复杂的上给料系统、大型高效布袋除尘器、四个燃烧流程、水冷振动炉排、独特的烟气蒸汽换热系统（高、低压烟冷器）和蒸汽空气换热系统（高、低压空气预热器）、锅炉管全部采用最高级的不锈钢管材（与1000MW超超临界锅炉材质相同）、融入智能化逻辑元素的锅炉燃烧和热交换自动控制系统，其先进程度绝不逊色、且复杂于常规燃煤火电机组。,黄杆机组发电工艺流程图,黄杆机组锅炉主画面,黄杆机组汽机主画面,灰杆机组锅炉主画面,灰杆机组汽机主画面,秸秆电厂的难点,秸秆的发热量只有煤的一半，光重量而言秸秆就必须比煤多进如炉膛一倍。秸秆料仓只起中转功能，不具备储料功能，这么多的秸秆连续通过破碎机、螺旋机进入炉膛，如何保证连续运行是一个难点。,燃烧的控制是一个难点，炉温炉压的控制很麻烦，稻草秸秆很轻，进入炉膛稍微风量大了，给料量少了，秸秆就会乱飞，造成炉膛温度的波动，一般为了温度燃烧，可以在燃料中增加适当比例的花生壳，花生壳比稻草重，对燃烧的改进和螺旋堵转的情况都有一定帮助，花生壳可以带动稻草落在炉床上，稳定燃烧。,生物质电厂特殊设备系统,上料系统是指燃料从进电厂卸料至进入炉前料仓为止的整个系统，是生物质直燃电厂区别于常规燃煤电厂的最重要部分，它主要由卸料系统、储料系统、送料系统、事故上料、计量及辅助设施等部分组成。根据燃料的不同，需要设置不同形式的上料系统，可以粗略地分为黄色秸秆上料系统和灰色秸秆及木质燃料上料系统2 种。,给料系统是指燃料自炉前料仓到进入炉膛为止的炉前给料系统。生物质锅炉是生物质直燃发电厂除上给料系统外的又一关键设备。与常规煤电锅炉不同，其结构和材质上要适合农林生物质燃料的特性，应具有抗腐蚀、受热面大等特点。,生物质电厂特殊工艺系统,独特的空预器烟冷器换热系统：给水空气（空气预热器），烟气给水（烟气冷却器）,水冷振动炉排：,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,炉膛压力调节,难点：燃料不均匀，燃烧速度变化大，燃烧时间短；轻质及粉状燃料容易爆燃；炉排必须周期性振动，扬起炉排上的燃料，快速燃烧引起爆燃。,主要手段：变增益控制；前馈控制；超驰控制。,效果：炉排振动时，不投自动爆燃正压约,700 1200Pa,；自动调节爆燃正压最大约,100Pa,。,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,汽包水位调节,难点：给水工艺管路复杂（空预器和烟冷器），兼顾减温水控制；负荷波动大、频繁；燃烧变化快，热量不稳定。液偶可用调节范围窄，死区大。,主要手段：成熟的改进型三冲量单冲量回路；合理的调节参数设置调试。,效果：在,30%,负荷以上均能连续投入自动运行，满足负荷变化时的需求。有低负荷单冲量连续自动运行的成绩（吴桥）。,特色：水位设定值复杂，充分考虑了不同阶段（汽包压力变化）设定值修正，同时生成紧急放水保护设定值。,汽包水位调节,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,锅炉出口蒸汽压力调节,特色：在锅炉不同的阶段，锅炉启动排汽控制、旁路控制和汽机,TF,控制可组合协同投入自动或单独投入一个回路；兼顾各个回路需求，生成有不同的设定值，对应保护联锁要求和调节要求。,难点：锅炉启动排汽控制要兼顾保护联锁的快速及调节的稳定精确；旁路控制有阀位方式及压力方式；与,DEH,的接口及匹配。,主要手段：完善的切换逻辑和设定值联合生成回路；兼顾保护和调节的逻辑回路；特别的旁路减温逻辑。效果：正常投入，满足机组各个阶段保护调节的需求。,锅炉出口蒸汽压力调节,生物质电厂特殊的自动系统,汽包紧急放水调节,特点：汽包紧急放水门开度连续调节，对正常水位控制的影响小；难点：快速！准确！稳定！,主要手段：改进型,PD,调节回路。,效果：正常投入，满足保护调节的需求。,生物质电厂特殊的自动系统,空预器烟冷器换热系统控制,特点：烟冷器与空预器通过给水进行热量传递。难点：必须兼顾空预器出口水温（安全）、烟冷器出口烟温（经济）、烟冷器出口水与旁路阀后水温差。,主要手段：空预器出口水温控制回路考虑兼顾烟冷器出口烟温；烟冷器出口烟温控制考虑烟冷器安全；烟冷器出口水与旁路阀后水温差控制考虑空预器（吸热）与烟冷器（放热）平衡。,效果：协同投入，满足各个阶段设备的安全余量和经济指标。,空预器烟冷器换热控制,生物质电厂特殊的自动系统,振动炉排调节,特点：需要定期振动，保证燃料流动燃烧，防止结焦。难点：控制爆燃时炉膛压力正压的幅度及时间，防止回火至给料机炉前料仓！,主要手段：根据燃料状况，合理设置振动周期、振动时间及振动幅度组合；控制逻辑考虑爆燃过程机理，协同引风机转速、一次风量、二次风进行超驰控制，降低爆燃的强度速度。,效果：炉排自动振动中，炉膛压力一般不超过,50Pa,，爆燃强烈时最大约,100Pa,。,振动炉排,一般电厂不容易投入，生物质电厂更难投入的自动系统,锅炉蒸汽温度调节,特点：设置有,4,级过热器，炉膛上部是第,3,级过热器，沿烟气流向分别是第,4,级过热器、第,2,级过热器、第,1,级过热器；共有,3,级喷水减温器。,难点：过热器在炉内布置特别，受燃烧影响大；,蒸汽在过热器内流动时间长，受负荷影响大；燃烧速度快，变化大。表现为各级过热器出口温度是：反应慢延迟大，但温度升降变化快、幅度大。,主要手段：用减温器温差调节方案，优化平衡使用,3,级减温水；,模型驱动式控制；控制回路增益自适应；优化设计控制回路，参数整定简单。,效果：投入自动后，蒸汽温度平均值从,520,提高到,530,（临沂），温度平稳，减少超温及低温。,过热器布置,一级减温（#2过出口温度）,二级减温（#3过出口温度）,三级减温（主汽温度）,一级减温（#2过出口温度）,二级减温（#3过出口温度）,三级减温（主汽温度）,