模拟量控制系统MCS检修规程.docx

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模拟量控制系统MCS检修规程

模拟量控制系统MCS检修规程

1.1概述

1.1.1总则

模拟量控制系统（MCS）对锅炉、汽机主要系统及设备进行连续闭环控制，保证机组主要参数稳定，满足安全启、停及定压、滑压及正常运行的要求。

MCS协调配置4对控制器：

CP1005：

过热减温、再热减温、高加、低加、除氧器水位控制、给水控制等

CP1010：

协调控制、燃料、送风控制、炉膛压力及一次风控制、风门控制等

CP1011：

二次风门控制、磨煤机冷热风调门控制等

1）控制策略

1常规PID调节

2串级、三冲量、前馈补偿、单回路多执行机构等多种回路结构形式。

2）冗余变送器测量

1二重冗余变送器测量信号自动选取平均值，运行人员可以在画面上人为选择使用两个测量信号的平均值或只使用其中的某一个信号。

当选取二个信号的平均值时，如果两个信号中有一个超出正常范围，则自动选取另一个信号作为输出值，不影响控制系统的工作。

如果两个信号均超出正常范围，则使用到该信号的控制系统将强制切换到手动控制。

2三重冗余变送器测量自动选取中间值，运行人员可以在画面上人为选择使用三个测量信号的中间值或只使用其中的某一个信号。

当选取三个信号的中间值时，如果有一个信号超出正常范围，则自动选取另外二个信号的平均值；如果有二个信号超出正常范围，则自动选取另外一个信号作为输出值，不影响控制系统的工作。

如果三个信号都超出正常范围，则使用到该信号的控制系统将强制切换到手动控制。

3）手/自动切换

1测量信号越限或坏质量，自动切至手动；

2自动运行条件不满足，由逻辑联锁自动切为手动；

3运行员操作进行手/自动切换；

4无论是运行员或是逻辑联锁进行手/自动切换，均不引起过程变量的扰动。

1.1.2MCS控制系统

1）MCS控制系统主要有以下子系统：

●机组协调控制系统

●主汽温控制系统：

Ⅰ级减温；Ⅱ级减温

●给水控制系统

●燃油压力控制系统

●磨煤机出口温度控制系统

●送风机动叶控制系统

●引风机静叶控制系统

●磨煤机风量控制系统

●除氧器压力调节系统

●除氧器水位调节系统

●一次风压力调节系统

●电泵最小流量控制系统

●主燃料控制系统

●二次风量控制系统

●氧量控制系统

●磨出口风温控制系统

●再热蒸汽温度控制系统

●磨液压加载控制系统

●密封风控制系统

●连排扩容器水位控制

●暖风器疏水箱水位控制

●采暖蒸汽减温减压控制

●低压辅助蒸汽压力控制

●老厂辅助蒸汽压力控制

●凝结水再循环流量控制

●低压缸排气温度控制

●轴封供汽温度控制

●高/低加水位控制系统（正常/紧急）

●凝结水至补水箱/除盐水至补水箱水位控制系统

●排气装置Ⅰ/Ⅱ减温减压装置/疏水扩容器温度控制

●排气装置水位控制

●DEH负荷/转速控制

●汽机润滑油冷却水温控制

●膨胀水箱水位控制系统

●发电机定子冷却水入口温度控制

●一/二次风暖风器温度控制系统

●发电机氢温控制

2）各子系统功能简介

1机炉协调控制

a）控制目的

机炉协调控制系统将单元机组作为一个整体来考虑，在保证机组安全稳定运行的前提下，使机组的负荷尽快满足运行人员或中调发出的负荷指令。

机炉协调控制主控回路发出的控制指令是锅炉主控指令和汽机主控指令。

机炉协调控制可划分为以下几个部分：

（1）主蒸汽压力设定

（2）机组主控

（3）锅炉主指令

（4）汽机主指令

机炉协调控制共有四种独立的控制方式，它们是：

（1）协调控制CCS

（2）锅炉跟随BF（锅炉主控自动，汽机主控手动）

（3）汽机跟随TF（锅炉主控手动，汽机主控自动）

（4）基本方式BASE（锅炉主控手动，汽机主控手动）

从机炉协调控制系统需要控制的两个主要过程参数（机组功率和机前主蒸汽压力）来说，在基本方式下，锅炉燃烧率指令手动给定，汽机调门由DEH独立控制。

在汽机跟随控制方式下，主蒸汽压力由汽机调门自动控制，机组功率由运行人员手动控制。

在锅炉跟随控制方式下，主蒸汽压力由锅炉燃烧率自动控制，汽机调门由DEH独立控制。

在协调控制方式下，主蒸汽压力和机组功率均为自动控制，本设计采用以锅炉跟随为基础（CBF）的协调控制方式，即主蒸汽压力通过锅炉自动控制，机组功率通过汽机调门自动控制。

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。

b）主蒸汽压力设定

根据机组的运行情况，可以采用滑压或定压控制。

在机组定压控制时，运行人员可在主汽压力设定操作站上手动设定主汽压力设定值。

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。

c）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。

在经以上处理的机组目标负荷指令上，还加有机组一次调频信号。

发电机频率偏差经函数发生器后给出目标负荷增减值，调节本机组参与电网一次调频的调频量。

当机组未在协调方式运行时，该路信号切换到0。

当机组在协调控制方式下运行时，如遇RUNDOWN工况，则通过积分器降低机组负荷指令。

当重要过程参数的偏差消除以后，积分器输出将逐步回到0。

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。

d）锅炉主控

锅炉主控操作器有二路信号进行切换：

来自BF、CCS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）所得的值。

机组运行在CCS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，前馈信号由机组负荷指令给出。

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。

主汽压力信号故障时，不管机组运行在何种运行方式，锅炉主控器强制切到手动控制。

锅炉跟踪方式运行时，如调速级压力信号故障，锅炉主控器强制切到手动控制。

协调控制方式运行时，如发电机功率信号故障，锅炉主控器强制切到手动控制。

e）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、CCS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。

这时DEH独立运行，控制机组功率。

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CCS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。

当DEH系统非遥控方式时，汽机主控器跟踪DEH系统送来的汽机负荷参考。

f）RUNBACK

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：

给水泵、空预器、送风机、引风机、一次风机。

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，将磨煤机从上到下切除，保留与锅炉负荷相适应的磨煤机台数。

MCS送给FSSS的RB信号为硬接线，现场主设备动作的RB信号用硬接线送给MCS。

给水泵RB时机组转入滑压运行，其他RB时机组仍在定压运行方式，但按照RB预定的速率降低压力。

RB动作后超驰关炉侧各级减温水调节门到一定开度（这个开度不影响自动调节）。

RB动作条件：

机组负荷60%手动投入按钮。

ARB试验目的：

a检查机组主要辅机发生故障时，机组快速降负荷，维持锅炉允许出力的能力。

b检查机组RB（RUNBACK）功能及各自动调节系统的控制能力，保证在RB工况下机组主要参数的变化在允许范围内。

BRB试验内容：

a两台送风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以600MW/Min降至300MW，跳上层磨（保留三台磨运行），跳磨顺序从上往下跳，间隔10秒跳磨（直接跳主马达）。

当实际负荷降到320MW以下时，RB结束。

b引风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以600MW/Min降至300MW，跳上层磨（保留三台磨运行），跳磨顺序从上往下跳，间隔10秒跳磨（直接跳主马达）。

当实际负荷降到340MW以下时，RB结束。

c两台一次风机运行，其中一台跳闸，负荷指令以600MW/Min降至300MW，跳上层磨（保留三台磨运行），跳磨顺序从上往下跳，间隔10秒跳磨（直接跳主马达）。

实际负荷降到340MW以下时，RB结束。

d任意两台给水泵跳闸，延时2秒则发生RB

e任意两台锅炉循环泵停止，延时3秒则发生RB

fA、B、C三台磨煤机中任意两台跳闸，延时2秒则发生磨煤机RB

gD、E、F三台磨煤机中任意两台跳闸，延时2秒则发生磨煤机RB

CRB静态试验

RB静态试验应具备的条件：

a燃料主控在自动方式。

b负荷大于350MW

cA~F磨马达主开关均在试验位置且在闭合位

dRB功能投入

D试验内容及过程

a试验内容共七种，当其中任一种发生RUNBACK后，其后动作均相同。

现以引风机RB为例，强制其中一台引风机跳闸下的RUNBACK。

RB发生后检查下述指令是否正确发出：

b协调控制方式切至“机跟炉协调”控制方式，机调压，炉主控开环控制。

c负荷指令切至300MW（速率150T/H/MIN），给水泵联启RB负荷指令切至420MW。

dFSSS将保留运行中的最下三台磨煤机，自上而下顺序跳闸其它磨煤机，两台磨跳闸时间间隔为10S。

给水泵联启的RB保留运行中的最下四台磨煤机。

e机组切至“滑压”运行，给水泵联启的RB在当前压力下以0.03Mpa/min的速率滑到18Mpa；其余RB的滑压速率是0.6Mpa/min，目标值18Mpa。

f设置手动RB复位按钮，在RB动作后60秒内闭锁复位。

ERB试验时应流量的安全事项：

a机组主要保护必须投入，当出现保护动作机组跳闸后，应按照规程迅速恢复机组运行。

b试验过程中出现危及机组安全的重大问题，应终止试验。

按照事故情况处理。

c在试验中，监视主要运行参数及主要调节系统的工作情况，对于调节品质不好的调节系统要及时切除，转为手动调节。

d在进行RUNBACK试验过程中，若出现事故应参照锅炉运行规程处理。

e在自动RUNBACK不正常的情况下，应手动将锅炉负荷降至50%，并且仅保留运行中的最下层三台磨煤机运行