600MW超临界锅炉给水控制系统分析.docx

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600MW超临界锅炉给水控制系统分析

600MW超临界锅炉给水控制系统分析

摘要

随着我国电力市场的实际情况和国民经济发展的需要，电站项目朝着高参数、大容量的方向发展已成为大势所趋，近年来超临界发电机组在国内得到迅速发展和应用。

超临界直流炉的给水控制技术是目前国内热控领域一个重要的研究课题。

本文介绍了直流超临界机组的锅炉给水控制系统结构、控制特点，分析了在不同调节特性下的超临界直流锅炉给水控制系统的基本原理。

根据超临界直流炉给水控制系统的特点，分析了目前国内已经投产和将要投产的超临界机组给水自动控制系统常用的基于中间点温度校正和基于中间点焓值校正控制的优缺点；结合某电厂一期600MW超临界机组锅炉给水控制系统的设计，对采用中间点焓值校正的给水控制系统、焓值测量方法、焓值定值的产生及部分技术措施进行了分析。

关键词:

超临界直流炉；给水控制系统；燃水比；中间点温度；中间点焓

ANALYSISOF600MWSUPERCRITICALBOILERFEEDWATERCONTROLSYSTEM

Abstract

Itbecomesatrendthatthepowerstationprojectsgoforwardtohighparameterandlargecapacityinconsiderationofchina’sactualsituationandthedemandofthenationaleconomicdevelopment.Inthepastyearsthesuper-criticalunitwereappliedanddevelopedquickly.

Thefeedwatercontrolofsupercriticaloncethroughboilerisanimportantstudysubjectinthermalfieldatpresent．Presentstheoperatingprincipleunderdifferentseffings,theconstructionandcharacteristicsofthewatersupplycontrolsystemfortheonce-throughboilersofsupercriticalgeneroctorset.

Accordingtothecharacteristicsofthefeedwatercontrolsystemofthesupercriticalonce-throughboiler,thepaperanalyzesthetwotypesoffeedwatercontrolsystems:

oneisbasedontheintermediatepoint’senthalpyadjustandtheotheroneisbasedontheintermediatepoint’stemperatureadjust,whicharecommonlyusedinthesupercriticalandultra-supercriticalpowerunit.Anditcomparestheadvantagesanddisadvantagesbetweenthem.Regardingthedesignofthefeedwatercontrolsystemofthe2×600MWsupercriticalpowerunit,methodsofenthalpymeasured,productionofdefinitevalveofenthalpy,andsometechnicalmeasuresareintroducedandanalyzed,andthesecanprovideareferencefordesignandoperationofthefeedwatercontrolsystem.

Keywords:

Supercriticalonce-throughboiler;Feedwatercontrolsystem;Coaltowaterratio;Intermediatepoint’senthalpy;Intermediatepoint’stemperature

摘要……………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ

第一章绪论……………………………………………………………………………………3

1.1论文研究的背景和意义…………………………………………………………………3

1.2国内外研究动态…………………………………………………………………………3

1.3论文的主要工作…………………………………………………………………………4

1.4本章小结…………………………………………………………………………………4

第二章超临界直流锅炉概述…………………………………………………………………5

2.1超临界机组简介…………………………………………………………………………5

2.1.1超临界机组定义……………………………………………………………………5

2.1.2超临界机组在国外的应用…………………………………………………………5

2.1.3超临界机组在我国的应用…………………………………………………………6

2.2超临界直流锅炉…………………………………………………………………………6

2.2.1直流炉的工作原理…………………………………………………………………6

2.2.2超临界直流炉的静态特性…………………………………………………………8

2.2.3超临界直流炉的动态特性…………………………………………………………9

2.3超临界机组的控制特点………………………………………………………………10

2.3.1汽包锅炉的控制特点………………………………………………………………10

2.3.2超临界锅炉的控制特点……………………………………………………………11

2.3.3超临界直流炉和汽包炉控制系统比较……………………………………………11

2.3.4超临界锅炉的控制任务……………………………………………………………12

2.4超临界锅炉的给水控制系统…………………………………………………………12

2.4.1锅炉给水控制系统的主要任务……………………………………………………13

2.4.2锅炉给水系统的工艺流程…………………………………………………………13

2.4.3锅炉给水系统的控制策略…………………………………………………………14

2.5本章小结…………………………………………………………………………………16

第三章600MW超临界机组给水系统控制策略………………………………………………17

3.1600MW超临界机组给水系统控制方案…………………………………………………17

3.1.1给水控制系统的指令………………………………………………………………17

3.1.2给水系统控制方案…………………………………………………………………18

3.1.3工程应用效果………………………………………………………………………21

3.2超临界锅炉基于中间点焓校正的给水控制系统………………………………………21

3.2.1　超临界直流锅炉燃水比控制………………………………………………………22

3.2.2　中间点温度校正的给水控制系统简介…………………………………………23

3.2.3　中间点焓值校正的给水控制系统…………………………………………………24

3.3本章小结…………………………………………………………………………………26

第四章费县600MW超临界机组锅炉给水控制系统分析……………………………………27

4.1费县电厂给水控制系统…………………………………………………………………27

4.1.1费县电厂一期2x600MW机组概况…………………………………………………27

4.1.2费县电厂给水工艺流程……………………………………………………………27

4.2给水流量控制回路分析…………………………………………………………………28

4.2.1费县锅炉给水流量指令形成回路分析……………………………………………28

4.2.2给水泵控制回路分析………………………………………………………………31

结论……………………………………………………………………………………………34

参考文献………………………………………………………………………………………35

致谢……………………………………………………………………………………………36

第一章绪论

1.1论文研究的背景和意义

电力工业在我国国民经济中有着非常重要的作用。

中国近年来已经成为世界上电力建设速度最快的国家。

截至2006年底，中国发电装机容量达到6.22亿千瓦，跃居成为世界第二电力大国；2007年底，全国装机总容量有可能突破7亿千瓦[1]。

超临界锅炉具有发电效率高、负荷适应性强等特点，是中国未来大型锅炉的发展趋势，深入研究并掌握其动态特性是十分重要的。

直流锅炉是指靠给水泵压力，使给水顺序通过省煤器、蒸发受热面、过热器并全部变为过热蒸气的锅炉。

由于给水在进入锅炉后，水的加热、蒸发和水蒸气的过热，都是在受热面中连续进行的，不需要在加热中途进行汽水分离。

因此，它没有自然循环锅炉的汽包。

在省煤器受热面、蒸发受热面和过热器受热面之间没有固定的分界点，随锅炉负荷变动而变动。

直流锅炉的主要优点是它可适用于一切压力，特别在临界压力及以上压力范围内广泛应用。

由于它没有汽包，因此，加工制造方便，金属消耗量小；水冷壁布置比较自由，不受水循环限制；调节反应快，负荷变化灵活；启、停迅速；最低负荷通常低于汽包锅炉[2]。

超临界直流锅炉的这些特点，也决定了其运行调节特性有别于汽包炉，汽温调节与给水控制的配合更为密切。

机组的主要设备之一是锅炉，超临界机组中的锅炉都是直流炉，与汽包路相比在控制上有其特殊性。

最显著的区别是，在直流路中没有汽包将给水控制系统与汽温控制系统和燃烧控制系统隔离开来。

给水系统虽然在超临界机组中只是一个子系统，但其在整个机组中发挥着举足轻重的作用。

如果说锅炉是整个机组的心脏，那么给水系统可以说就是机组的主动脉，它不仅要向锅炉输送合格的工质，而且还担负着保证机组稳定运行的任务。

通过使用，调试引进的国外超临界机组锅炉给水控制策略、供水控制系统的工艺流程，及时归纳、研究探讨和改进以形成我们自己的技术，以及对后面超临界机组仿真系统的开发和超超临界机组控制系统的研究有重要意义。

本文将对直流炉的给水系统进行透析。

1.2国内外研究动态

超临界直流炉的专利方案，是由移居美国的捷克人马克本生在1919年提出的，1923年德国西门子公司按他的专利建成了第一台实验性超临界机组。

从30年代至60年代，德国、美国、前苏联和日本，先后对超临界机组实验台进行实验，发现超临界机组不仅效率高，而且超临界蒸汽也有一定的优越性。

因而，吸引着生产发展速度快