华电某电厂MCS逻辑说明解析Word格式文档下载.docx
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在协调控制和锅炉跟踪方式下，可以采用滑压控制。
滑压控制时，主蒸汽压力的设定值根据机组负荷经函数发生器自动设定。
在机组定压控制时，主蒸汽压力的设定值由运行人员在画面上手动设定。
2.2主蒸汽压力设定
根据机组的运行情况,采用滑压控制方式。
在机组滑压控制时，主汽压力设定值由机组负荷指令经函数发生器后给出，这时需运行人员选择滑压方式。
主汽压力设定操作站的输出经速率限制器后作为最终的主汽压力设定值。
主汽压力设定值的变化速率由运行人员在画面上手动设定。
2.3机组主控
机组主控回路的作用，是根据运行人员设定的机组目标负荷设定值或中调来的AGC负荷指令，向锅炉主控和汽机主控回路发出机组负荷指令。
当机组未在协调控制方式下运行,目标负荷设定操作器跟踪机组实际功率。
当机组在协调控制方式下运行时，运行人员可在目标负荷设定操作器上手动设定机组的目标负荷。
当机组在协调控制方式下运行时，运行人员可将目标负荷设定操作器投入自动，接收AGC来的机组目标负荷指令。
机组目标负荷指令要经过负荷变化速率限制器，负荷变化率由运行人员在画面上手动设定。
而当闭锁增或闭锁减信号发生后，相应的增速率或减速率切为零。
目标负荷指令经以上处理后，形成最终的机组负荷指令，送到锅炉主控和汽机主控回路。
2.4锅炉主控
锅炉主控操作器有二路信号进行切换：
来自BF、CC的控制指令。
机组运行在汽机跟随或基本方式时，锅炉主控指令不接受自动控制信号，由运行人员在锅炉主控操作器上手动设定。
机组运行在BF方式时，锅炉主控指令由PID调节器输出加上前馈信号给出，PID调节器的输入为主汽压力设定值和实际主汽压力的偏差。
前馈信号是所谓的能量平衡信号，取主蒸汽压力和调速级压力的比值再乘以主汽压力设定值（［P1/Pt］×
Ps）。
机组运行在CC方式时，锅炉主控指令的形成由主汽压偏差和功率偏差经PID调节输出加上前馈信号给出，前馈信号包括机组负荷指令的比例微分信号，以及压力设定值的微分。
当燃料主控操作器在手动控制时，锅炉主控指令操作器的输出强制跟踪总燃料量并强制手动。
当发生RUNBACK工况，锅炉主控器输出根据发生RUNBACK的不同辅机跳闸条件，以不同的速率逐渐下降到RUNBACK目标值。
当有多个RUNBACK条件时，RUNBACK目标值取其中的最小值，RUNBACK速率取其中的最大值。
锅炉主控切手动条件包括：
协调方式下，功率信号质量差
主汽压力信号质量差
给水泵全部手动
锅炉跟随方式下，调节级压力质量差
燃料主控手动
RUNBACK发生
2.5汽机主控
汽机主控器的自动输入端有二路信号进行切换：
来自TF、CC的控制指令。
机组运行在锅炉跟随或基本方式时，汽机主控指令不接受自动控制信号，由运行人员在汽机主控器上手动设定，或者在DEH侧操控机组功率。
机组运行在汽机跟踪（TF）方式时，汽机主控指令由主汽压力设定值和实际主汽压力的偏差经PID调节给出。
机组运行在CC方式时，汽机主控指令的形成由功率偏差和压力偏差经PID调节给出。
在此方式下，进入功率调节器的功率指令要叠加一次调频动作分量和主汽压力拉回回路动作分量。
针对RUNBACK后汽机跟随和常规汽机跟随方式下，机组对汽机压力调节器特性要求的不同，专门设计了RUNBACK下的汽机跟随压力调节器。
当DEH系统非远控负荷控制方式时，汽机主控跟踪DEH系统送来的汽机负荷参考。
当发生下列条件时，汽机主控切手动：
主汽压力质量差
DEH来的负荷参考信号质量差
高压旁路阀未关
DEH来的远控负荷控制方式未投入。
当发生RUNBACK时，汽机主控强投自动。
2.6RUNBACK
RUNBACK即机组辅机故障减负荷,它是为了保证机组负荷指令在任何时候都不超过锅炉负荷能力。
一旦机组负荷指令超过锅炉负荷能力，则以预定的速率减少燃料量指令，直至机组负荷指令小于或等于锅炉负荷能力。
在RUNBACK逻辑中，根据每种辅机的负荷能力计算总的锅炉负荷能力。
这些辅机包括：
磨煤机、空预器、送风机、引风机、一次风机、给水泵。
在机组负荷大于一定值的情况下，若上述辅机跳闸，则发出RUNBACK请求。
RUNBACK信号发出后，机组控制方式将自动切为汽机跟随方式。
汽机维持主汽压力，锅炉则以预定的RUNBACK速率降低锅炉总燃料量指令到锅炉负荷能力对应的总燃料量。
FSSS系统根据RUNBACK指令，按一定的方式切除掉相应的磨煤机，保留与锅炉负荷相适应的磨煤机台数。
机组负荷>
350MW（预设），空预器、引风机、送风机、一次风机、汽动给水泵两台中的一台停止运行，发生RB。
FSSS切除磨煤机至保留3台磨煤机运行；
汽机主控强投自动；
燃料主控切手动，运行磨煤机对应的给煤机切手动且指令减至RB目标值。
磨煤机RB
2.7闭锁增/闭锁减
当总燃料量低于某值、总给水流量低于某值、总风量低于某值、炉膛压力高于某值、主汽压力低于定值达某个限值、机组功率低于定值达某个限值时，禁止机组功率定值上升的功能称为闭锁增。
反之，当总燃料量高于某值、总给水流量高于某值、总风量高于某值、炉膛压力低于某值、主汽压力高于定值达某个限值、机组功率高于定值达某个限值时，禁止机组功率定值下降的功能称为闭锁减。
3燃料主控
3.1控制目的
燃料主控根据锅炉主控来的锅炉主控指令调节进入锅炉的总燃料量，设计有锅炉主控指令和总风量信号的交叉限制。
3.2功能说明
燃料主控PID调节器的入口偏差如下：
偏差=限制后锅炉主控指令-总燃料量。
限制后锅炉主指令由小值选择模块产生。
小值选择模块的一路输入来自协调控制系统的锅炉主控；
小值选择模块的另一路输入来自送风控制系统的总风量信号经函数发生器给出当前风量允许的最大总燃料量，它和锅炉主控指令来的总燃料量指令交叉限制，当因某种原因导致总风量允许的最大总燃料量小于锅炉主指令来的总燃料量时，限制总燃料量指令的增加，以确保任何工况下锅炉的富氧燃烧。
总燃料量信号是进入锅炉燃烧的总给煤量信号之和。
总燃料量偏差经PID调节器后给出运行给煤机给煤量的设定值。
当燃料主控操作站在手动控制时，可对投入自动的给煤机转速同时进行增减操作。
设计了据自动方式运行的磨煤机台数改变燃料主控入口偏差系数的补偿回路。
当出现下列情况之一时，燃料主控操作站强制切到手动控制：
所有给煤机控制都在手动控制
总燃料量信号质量差
4磨组控制
4.1控制目的
磨组控制是指将一台磨煤机组的控制作为一个整体来考虑，它包括磨煤机入口热风控制、冷风挡板控制、给煤机控制。
本机组共配置六台磨煤机，分别为1－6号，每台磨煤机组的控制系统结构都是互相独立的。
磨煤机控制包括给煤机控制、磨一次风量控制、磨出口温度控制
4.2给煤机给煤量控制
每台给煤机设计了单独的给煤量操作器。
也可以通过单独设定偏置而对每台给煤机给的自动给煤指令进行调整。
给煤机控制设计了磨一次风流量限幅和磨煤机停运停止给煤等逻辑，以保证给煤量和磨出力的匹配。
4.3磨煤机一次风量控制
每台磨煤机都设计有一次风量控制，以便将磨制好的煤粉输送到炉膛，并且维持每个煤粉燃烧器都有适当的煤/风比例。
采用热风挡板控制一次风流量，一次风量的设定值由磨煤机的给煤率经函数发生器给出，同时给运行人员提供了对一次风量设定值进行偏置的手段。
磨煤机停运或顺控来信号时，发出一个脉冲信号关闭磨热风调节挡板。
4.4磨煤机出口温度控制
每台磨煤机都设计有出口温度控制，以便维持磨煤机的出口温度为设定值。
该设定值由运行人员手动给出。
采用冷风挡板控制磨煤机的出口温度。
热风挡板PID的输出，以及给煤机给煤量分别经过函数折算形成冷风挡板控制的前馈指令。
5送风控制
5.1控制目的
送风控制的目的是根据总风量和总风量设定值的偏差给出两台送风机入口动叶的控制指令。
总风量设定值经过氧量校正操作站输出信号的校正。
设计有总风量设定值与总燃料量信号之间的交叉限制，以确保锅炉的富氧燃烧。
当两台送风机动叶控制站都在自动控制方式时，可对两台送风机进行偏置，以使得两台送风机的负荷平衡。
5.2功能说明
送风控制为带氧量校正的串级控制系统。
总风量是A、B侧二次风流量和一次风量之和，各个风量测量信号均经过相应温度校正。
由锅炉主控指令代表的锅炉目标负荷经函数发生器后给出该负荷下烟气含氧量的基本设定值，运行人员可根据机组的实际运行工况在上述基本设定值基础上手动进行偏置。
经各自选择后的A、B侧烟气含氧量信号取平均值作为自动调节系统使用的烟气含氧量信号。
氧量校正操作站的输出经函数发生器后，对据锅炉主控折算来的总风量指令进行校正。
校正后的信号和最小风量信号大选后作为总风量设定值。
总风量信号和其设定值的偏差经总风量PID调节器后作为两台送风机的共用指令。
设计中考虑了炉膛压力偏差过大时对送风机的方向闭锁，当炉膛压力过低时，送风机动叶只许开大，不许关小；
当炉膛压力过高时，送风机动叶只许关小，不许开大。
当两台送风机动叶都在手动控制方式或任一侧烟气含氧量信号故障时，氧量校正操作站强制切到手动方式。
5.3强制输出
当顺控系统来“关闭A（或B）送风机动叶”信号时，送风机A（或B）动叶操作站将强制输出0%。
5.4强制手动
当出现下列情况之一时，送风机动叶操作站强制切到手动控制：
总二次风流量信号故障
本侧送风机停运
引风机全部停运
6炉膛压力控制
6.1控制目的
炉膛压力控制的目的是根据炉膛压力和其设定值的偏差给出两台引风机动叶的控制指令。
设计有送风机动叶开度指令对引风控制的前馈信号，以及MFT时的超驰信号。
当两台引风机动叶控制站都在自动控制方式时，可对两台引风机的开度指令进行偏置，以使得两台引风机的负荷平衡。
6.2功能说明
引风控制为带前馈的单回路控制系统。
被调量为炉膛压力信号（三取中）。
炉膛压力设定值由运行人员在操作画面上手动设定。
炉膛压力和其设定值的偏差经PID调节器再加上前馈信号作为两台引风机动叶的共用指令。
设计中考虑了炉膛压力偏差过大时对引风机的方向闭锁，当炉膛压力过高时，引风机动叶只许开大，不许关小；
当炉膛压力过低时，引风机动叶只许关小，不许开大。
在两台引风机动叶控制指令的输出端，还加了一个引风机超驰信号，据机组功率和当前炉膛压力偏差，以及引风机运行台数等信息，折算出一个暂时的引风机超驰信号。
超驰信号不管引风机动叶操作站在自动方式还是在手动方式都是起作用的。
6.3强制手动
当出现下列情况之一时，引风机动叶操作站强制切到手动控制：
炉膛压力信号故障
相应引风机停运
7主蒸汽温度控制
7.1控制目的
本锅炉过热蒸汽温度采用三级喷水减温控制，在直流工况中，主蒸汽温度的控制基本取决于煤水比控制，但是过热器喷水也是必须的，在瞬间工况时，其响应速度远大于煤水比控制。
为了整个机组的安全经济运行，必须将锅炉末级过热器出口的主蒸汽温度控制在运行人员设定的数值上。
过热蒸汽温度控制分两级，每级分A、B两侧控制。
7.2一级减温控制说明
一级减温控制系统采用串级调节系统，主、副调节器均采用PID调节器。
根据二级减温器入口温度，并用主汽流量信号进行修正给出一级减温器出口温度的设定值。
采用机组主汽流量和燃料量信号作为一级减温控制的前馈信号。
同时设计有防止蒸汽饱和的保护功能，将一级减温器出口温度>
分离器出口饱和蒸汽温度+10℃作为限制条件，以防止喷水阀开的过大引起减温器出口温度低于蒸汽饱和温度的情况发生。
在MFT跳闸或蒸汽流量过低情况下，一级喷水阀被强制关闭，以限制减温器对下游热影响的可能性。
7.3锅炉过热蒸汽二级减温控制
二级减温控制系统采用串级调节系统，主、副调节器均采用PID调节器。
根据三级减温器入口温度，并用主汽流量信号进行修正给出二级减温器出口温度的设定值。
采用机组主汽流量和燃料量信号作为二级减温控制的前馈信号。
同时设计有防止蒸汽饱和的保护功能，将二级减温器出口温度>
分离器出口饱和蒸汽温度+20℃作为限制条件，以防止喷水阀开的过大引起减温器出口温度低于蒸汽饱和温度的情况发生。
在MFT跳闸或蒸汽流量过低情况下，二级喷水阀被强制关闭，以限制减温器对下游热影响的可能性。
7.4锅炉过热蒸汽三级减温控制
三级减温控制系统采用串级调节系统，主、副调节器均采用PID调节器。
根据主汽流量信号给出末级过热器出口温度的设定值，操作员可以进行偏置。
采用机组主汽流量和燃料量信号作为三级减温控制的前馈信号。
同时设计有防止蒸汽饱和的保护功能，将三级减温器出口口温度>
在MFT跳闸或蒸汽流量过低情况下，三级喷水阀被强制关闭。
8再热汽温度控制
本锅炉的再热蒸汽温度控制有两种手段，正常情况下采用燃烧器喷嘴摆动控制再热蒸汽温度，喷水减温作为再热蒸汽的事故减温手段。
燃烧器喷嘴摆动控制再热蒸汽温度时，采用单回路控制系统，再热蒸汽温度的设定值可以由运行人员在燃烧器喷嘴摆动操作器上手动设定。
考虑了机组负荷变化时对燃烧器喷嘴摆动控制的前馈，调节器考虑了随机组负荷不同自动改变调节器参数。
下列情况下燃烧器喷嘴摆动控制强制手动：
高温再热器出口蒸汽温度（A/B侧）故障
MFT动作。
当锅炉MFT动作，燃烧器喷嘴摆动至50%（水平位置）。
再热器喷水作为再热蒸汽温度的后备控制手段，分为A、B两侧。
再热器喷水减温控制采用串级控制系统。
主、副调节器均采用PID调节器。
主调节器和副调节器的调节参数都可根据机组负荷自动改变。
采用机组给定负荷信号作为再热喷水减温控制的前馈信号。
下列情况下锅炉再热器事故减温水调节门强制手动：
MFT动作
再热器减温器后蒸汽温度故障
高温再热器出口蒸汽温度故障
低温再热器入口蒸汽压力故障。
当锅炉MFT动作，锅炉再热器事故减温水调节门强制手动并关闭至0%。
9给水流量控制
9.1控制目的
超临界机组中的给水流量控制回路是控制锅炉出口主蒸汽温度的一个最基本手段。
由于超临界机组采用直流锅炉，而在直流锅炉中，给水流量的波动将对机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽温度等机组运行重要过程参数均产生较大影响。
由于机组负荷和主蒸汽压力还有其它控制手段，而一旦给水流量控制回路工作欠佳，导致煤水比动态失调，锅炉出口的主蒸汽温度仅靠其后的喷水减温控制是很难满足机组运行对主蒸汽温度的控制要求的。
9.2总体说明
锅炉出口的主蒸汽温度由串级控制系统实现。
二级和一级喷水减温控制对锅炉出口主蒸汽温度提供高频的最终调整，给水流量控制回路控制锅炉的总能量平衡（保持恰当的煤水比）并维持分离器出口的蒸汽温度。
本设计采用水跟煤的控制方式，当锅炉燃料量指令改变时，根据设计煤种的发热量自动改变给水流量设定值，如果煤种发热量变化或其他因素的影响，导致水煤比偏离设计值，再用给水流量对中间点温度进行校正。
锅炉中间点温度的设定值根据汽水分离器出口压力经函数发生器自动给出，并在必要时可以由运行人员手动设定偏置，设计中考虑了中间点温度最小过热度限制，当过热器喷水流量占总给水流量的比例与设计值偏差过大时，再对中间点温度设定值进行小范围的增减。
主调节器输出作为给水流量设定值，副调节器输出作为给水泵公用指令，副调节器的比例增益和积分速度根据机组负荷自动改变。
锅炉给水流量的设定值和锅炉省煤器入口流量的偏差经调节器输出作为给水泵公共指令。
下列情况下锅炉给水泵控制强制手动：
汽水分离器出口压力信号故障
汽水分离器出口蒸汽温度坏质量
锅炉一级减温水流量信号故障
锅炉二级减温水流量信号故障
锅炉给水流量信号故障
给水流量控制器的输出为汽动给水泵的总指令。
当发生下列情况时，给水流量主控站强切手动:
给水泵在手动方式
疏水泵至循环水回水气动调节阀在自动控制方式
省煤器入口给水流量信号质量差
分离器入口温度质量差
分离器出口温度质量差
9.3给水泵控制说明
以上所述给水流量控制总站的输出即为投入自动运行的给水泵的转速总指令。
当两台汽动给水泵都在自动方式运行时，运行人员可以手动设定两泵之间的转速偏差，用以手动干预两泵之间的平衡状态。
当本侧给水泵汽机跳闸后，逻辑中的转速偏差设定回路切手动，且补偿给自动运行给水泵以补偿停运给水泵对给水系统的影响。
当然，在给水泵都在手动方式下运行时则该回路实现的则为手自无扰补偿。
当给水泵不在远控或汽机转速质量差时，给水泵则切为手动方式运行。
当给水泵不在远控方式运行时，汽动给水泵转速控制操作站强制跟踪汽动泵实际转速值。
10除氧器水位控制
10.1控制目的
通过改变进入除氧器的凝结水流量来维持除氧器水箱水位在设定值。
10.2功能说明
除氧器水位控制设计有单冲量和三冲量控制两种方式。
按照设计，正常情况下单冲量控制范围采用副调节阀控制除氧器水位，三冲量控制范围采用主调节阀控制除氧器水位。
为了避免单冲量和三冲量控制范围频繁切换，当机组给定负荷大于30％转为三冲量控制方式，当机组给定负荷小于25％转为单冲量控制方式。
如果主调节阀和副调节阀同时投入自动，转入三冲量控制范围后副调节阀将自动缓慢关闭，转入单冲量控制范围后主调节阀将自动缓慢关闭。
在三冲量控制范围内，如果出现锅炉给水流量信号故障、主凝结水流量信号故障，则自动转为单冲量控制方式，这时用主调节阀的单冲量调节器控制除氧器水位。
变频方式下，控制策略与上述相同，只是PID输出送到凝结水泵变频器速度给定。
变频方式下，除氧器水位的设定值在变频器上设定；
工频方式下，在主调节阀的操纵器上设定。
在单冲量控制范围副调节阀投入自动、在三冲量控制范围主调节阀投入自动或者变频方式变频器投入自动，除氧器水位设定值才允许运行人员手动改变。
在三冲量控制方式下，除氧器水位设定值与实际水位的偏差经PID调节器输出加上锅炉给水流量的前馈信号作为主凝结水流量的设定值，此设定值与实际主凝结水流量偏差经调节器输出，控制除氧器水位主调节阀开度，在变频方式时，控制变频器输出。
当水位调节阀和变频器都在自动时，除氧器水位调节阀控制凝结水泵母管压力。
10.3强制手动
当出现下列情况之一时，除氧器水位控制强制切到手动：
除氧器水位信号故障
11高加水位控制（＃1、＃2、＃3高加）
11.1控制目的
通过调节高加正常疏水阀及事故疏水阀来维持高加水位在设定值。
11.2功能说明
各高加热力系统设计有一个正常疏水调节阀及一个事故疏水调节阀。
高加水位正常调节阀控制为单回路调节，高加水位有二个测点，正常情况下选择其均值。
高加水位设定值由运行人员手动设定。
高加水位设定值和实际值的偏差经PID调节器后再加上前馈信号作为高加正常疏水调节阀的控制指令。
前馈信号由上一级高加的正常疏水调节阀指令经函数发生器给出（＃1高加无此前馈信号）。
高加事故疏水调节阀控制为单回路调节，高加水位事故控制站设定值为高加水位高一值的定值。
高加水位事故设定值和实际值的偏差经PID调节器后作为高加事故疏水调节阀的控制指令。
11.3强制及切手动
当高加水位信号故障时，高加正常疏水调节阀及事故疏水调节阀控制站强制切到手动。
当高加水位高高信号发出时，高加事故疏水调节阀强开100%开度，而上级高加至本级的正常疏水调节阀则强关为0%开度。
12低加水位控制（＃5、＃6低加）
12.1控制目的
通过调节低加正常疏水阀及事故疏水阀来维持低加水位在设定值。
12.2功能说明
各低加热力系统设计有一个正常疏水调节阀及一个事故疏水调节阀，其中＃6低加有两个正常疏水阀。
低加水位正常调节阀控制为单回路调节，低加水位有二个测点，正常情况下选择平均值。
低加水位设定值由运行人员手动设定。
低加水位设定值和实际值的偏差经PID调节器后再加上前馈信号作为低加正常疏水调节阀的控制指令。
前馈信号由上一级低加的正常疏水调节阀指令经函数发生器给出（＃5低加无此前馈信号）。
低加水位紧急调节阀控制为单回路调节，低加水位紧急控制站设定值为低加水位高一值的定值。
低加水位紧急设定值和实际值的偏差经PID调节器后作为低加事故疏水调节阀的控制指令。
12.3强制及切手动
当低加水位信号故障时，低加正常疏水调节阀及事故疏水调节阀控制站强制切到手动。
当低加水位高高信号发出时，低加事故疏水调节阀强开100%开度，而上级低加至本级的正常疏水调节阀则强关为0%开度。
13给水泵最小流量控制
13.1控制目的
当A汽动给水泵、B汽动给水泵运行时，为了保证给水泵的安全，在任何工况下都不允许通过给水泵的流量低于最小允许流量。
通过调节给水泵再循环流量，以保证通过每台给水泵的给水流量不低于最小允许流量。
13.2功能说明
给水泵最小流量控制采取一种由给水泵流量直接计算再循环调门开度的控制方式。
该方式设计两条相互有死区的流量开度曲线，流量增加需要关门时，总是沿着其中一条曲线进行；
而流量减小需要开门时，则沿着另外一条曲线进行。
从开门的过程转入关门，或是从关门的过程转入开门时，两条曲线之间存在一定的死区，只有当流量超过该死区时，才会由之前的曲线转入另一曲线进行，否则调门保持当前位置。
如下图所示：
本回路的作用是，不论给水流量如何变化，需要开阀时，总是按FX2的参数进行；
需要关阀时，总是按FX1的参数进行；
当从开阀往关阀，或关阀往开阀的方向进行时，总是需要给水流量变化超过FX1和FX2中间的死区后阀位指令才动作。
14二次风门控制
本锅炉二次风门挡板执行机构分AA层、AI层、A层、AB层、BI层、B层、BC层、CI层、C层、CD层、DI层、D层、DE层、EI层、E层、EF层、FI层、F层、LOFA-I层、LOFA-II层、LOFA-III层、HOFA-I层、HOFA-II层、HOFA-III层。
控制原则为：
A层、B层、C层、D层、E层、F层燃料风挡板的开度是给煤机转速的函数，另外AA层二次风挡板也是给煤机A转速的函
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