模拟量自动控制系统运行维护规程.docx
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模拟量自动控制系统运行维护规程
模拟量自动控制系统运行维护规程
1基本检修项目及要求
本节适用DCS实现的MCS系统。
PLC实现的MCS系统无特别要求的，参照本节执行。
1.1基本检查项目与试验
1.1.1DCS自动控制系统硬件停电后的检查：
a）控制模件设置检查；
b）I/O模件设置检查；
c）终端板设置检查；
d）通电前接地系统检查。
1.1.2DCS自动控制系统硬件通电后的检查及试验：
a）电源模件主/备切换检查；
b）通讯模件主/备切换检查；
c）控制模件主/备切换检查。
1.1.3DCS自动控制系统软件检查和试验：
a）流量信号的系数及补偿参数的检查；
b）例外报告量程及报警限值检查；
c）各系统控制软件逻辑、定值、参数设置的检查和模拟试验；
d）系统设置参数记录。
对于初次检修机组，应做好相关设置参数的详细记录并保存。
在以后的检修中，需对设置参数进行核对并做好记录；
e）系统手/自动无扰动切换试验检查处理。
调节器进行自动跟踪回路检查处理。
逻辑联锁保护试验，动作正常。
调节器调节方向性检查处理；
f）对机组主要自动调节系统进行静态调试、动态特性试验，对相关调节参数进行修改，稳态及动态指标使各调节指标合格，并提交相关试验曲线及说明；
g）各控制系统相关画面的检查。
1.1.4外围设备的检修：
a）变送器量程核对与确认；
b）执行机构行程和方向确认。
1.2调校项目与技术标准
1.2.1I/O模件通道的测试按DCS系统检修部分要求进行。
1.2.2独立配置的模拟量自动控制系统进行检修、试验后，其基本性能和功能应符合DL/T657-2006《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》的要求。
2给水控制系统
2.1概述
汽包锅炉的给水控制系统由启动给水泵出口旁路调节门、电动液偶调速泵和汽动调速泵组成的给水控制系统、给水泵最小流量再循环控制系统组成，汽包水位采用全程给水自动控制。
汽包水位控制包括：
汽包压力（02PT01、02PT02、02PT03），汽包水位（01LT04、01LT05、01LT06），给水流量（27FT62、27FT63、27FT64），给水温度（27TE65），一级减温水流量（27FT72、27FT73），二级减温水流量（27FT78、27FT79），汽轮机调节级压力（23PT13、23PT14、23PT15），电泵勺管（27MCV16），给水旁路阀（27FCV22），A、B汽泵，电泵再循环阀（7FCV21），汽泵再循环阀（7FCV20A、7FCV20B）。
2.2逻辑说明
2.2.1信号测量：
c）汽包压力采用三重冗余变送器测量，“三选中”后用于修正汽包水位，经汽包压力修正后得出三个水位值，再进行“三选中”作为被调量水位信号；
d）给水流量经给水温度修正进行“三选中”，加上一级减温水流量（“二选小”）和二级减温水流量（“二选小”）作为总给水流量；
e）主蒸汽流量由汽轮机调节级压力“三选中”后计算得出。
2.2.2旁路阀控制：
旁路阀采用单冲量与三冲量控制，两种方式无扰切换。
在机组启动和低负荷时，调速泵保持在最低安全转速（勺管位置不变）,或在热态启动时较高的压力定值对应的转速，旁路阀控制汽包水位为定值，电泵勺管控制压差。
在蒸汽流量＞260t/h及给水流量＞180t/h均满足时，系统切换至三冲量调节（单回路调节器切至跟踪模式）。
2.2.3电泵、汽泵控制：
电泵、汽泵控制采用三冲量控制。
每台泵均有手自动切换功能，对于汽泵，还具有偏置设定功能：
当泵调节手动时，偏置自动算出；当泵投入自动后，偏置可手动设定。
该偏置功能和上游的多平衡模块用于启停泵时，保证水位调节的无扰，也用于正常运行时，平衡两台汽泵的流量。
2.2.4电泵、汽泵再循环控制：
电泵、汽泵再循环阀控制根据给水泵入口流量进行折线控制。
2.2.5水位自动切手动条件：
下列任一条件满足时，给水调节控制系统切手动：
a）汽包水位信号偏差大（70mm）；
b）调节级压力信号偏差大（3Mpa）；
c）给水流量偏差大（280t/h）；
d）控制器输入端偏差大（100mm）；
e）MFT保护动作；
f）当给水由旁路调节阀控制时，旁路调节阀控制输出与反馈偏差大于35%切手动；
g）当给水由电泵控制时，电泵不运行或电泵控制输出与反馈偏差大于20%时，切电泵手操器手动控制；
h）当汽泵不在遥控或汽泵跳闸时，切该汽泵手动控制；
i）电泵、汽泵在自动状态时，将旁路阀切为手动；
j）电泵与汽泵在自动投入中互为闭锁，不能同时投自动。
负荷大于50%，当一台汽动泵跳闸后，系统自动启动备用电泵并自动将电泵勺管升至一定开度，使电泵的勺管指令迅速投入。
在协调控制状态下，如一台汽泵跳闸后3秒内电泵不能投入，汽泵RB工况发生。
2.3投入前的试验项目及质量要求
2.3.1汽包水位信号测量：
a）应分别取自3个独立的差压变送器进行“三选中”逻辑判断后的信号，并且对该信号进行汽包压力修正；
b）检查水位测量装置平衡容器位置安装正确；
c）汽水取样管、阀门、连通管等保温符合要求。
2.3.2汽包水位动态特性试验：
a）汽包水位动态特性试验目的是求取在给水流量变化下汽包水位变化的飞升特性曲线，试验宜分别在高、低负荷下进行，每一负荷下的试验不少于两次；
b）给水流量变化下的汽包水位动态特性试验方法：
1）保持机组负荷稳定、锅炉燃烧率不变，给水控制置手动，手操并保持在下限水位稳定运行2min左右；
2）一次性快速改变给水调节门开度，使给水流量增加15%额定流量左右，保持扰动不变，记录曲线；
3）待水位上升至上限水位附近时，手操并保持在上限水位稳定运行；
4）一次性快速改变给水调节门开度，使给水流量减少15%额定流量左右，保持扰动不变，记录曲线；
5）待水位降至下限附近结束试验；
6）重复上述试验2～3次，分析给水流量阶跃扰动下汽包水位变化的飞升特性曲线，求得其动态特性参数ε（飞升速度）和τ（迟延时间）。
2.3.3给水泵旁路阀特性试验：
a）调节阀的特性要求：
1）启动给水泵出口旁路门全开时的最大流量满足30%机组负荷下的流量要求，并有10%裕量；
2）调节阀全关时，漏流量小于调节阀最大流量的10%；
3）调节阀特性曲线的线性工作段大于全行程的70%，回程误差不大于调节阀最大流量的3%；
4）调节阀死行程小于行程的5%。
b）给水调节阀流量特性试验的方法：
5）试验前检查调节阀全开时给水压力是否达到额定值，否则应通过调整抬高给水压力；
6）试验时，给水调节于手动控制方式，在机组运行工况稳定的情况下，手动单方向间断地开大调节阀，每次以10%幅度为宜，直至全开；
7）然后再以同样方式关小，直至全关；
8）每次减少或开大操作都必须等流量稳定后进行。
2.3.4电动液偶调速给水泵特性试验：
对不同转速下的给水出口压力和给水流量关系特性进行试验。
特性要求：
a）液力偶合器调速范围达到25%～100%；
b）液压调速泵勺管位置开度和反馈电流为线性关系，回程误差不大于2%；
c）在调速范围内，泵出口给水压力和给水流量特性满足制造厂的技术要求。
2.3.5汽动给水泵特性试验：
对不同转速下的给水出口压力和给水流量关系特性进行试验。
特性要求：
a）调速范围按小汽机确定的调速范围设定为0%～100%；
b）给水流量和负荷指令为线性关系，回程误差不大于2%；
c）在调速范围内，泵出口给水压力和给水流量特性满足制造厂的技术要求。
2.3.6给水泵最小流量再循环控制门试验。
特性要求：
a）再循环控制流量高于给水泵最小设计流量；
b）再循环阀能瞬间提升30%阀门开度（可调）；
c）当切断再循环流量时，再循环阀能在瞬间关闭，隔绝10%的再循环流量。
2.3.7汽包水位扰动试验
a）保持负荷稳定、锅炉燃烧率不变，改变定值并保持汽包水位在60mm左右，稳定运行10min左右
b）一次性改变汽包水位定值，使汽包水位定值阶跃减少60mm左右，记录试验曲线。
c）待水位下降，最后稳定在新的汽包水位附近，稳定运行10min左右
d）一次性改变汽包水位定值，使汽包水位定值阶跃增加60mm左右，记录试验曲线。
e）待水位上升，最后稳定在新的汽包水位附近，稳定运行10min左右
f）重复上述试验2～3次，分析的定值60mm左右阶跃扰动下汽包水位变化的特性曲线，求得其给水量最大变化量和T（过渡过程时间）。
2.4控制系统投入条件
a）锅炉运行正常，达到向汽轮机供汽条件；
b）主给水管路运行正常；
c）汽包压力、蒸汽流量、给水流量等重要信号准确可靠；
d）汽包电接点水位、水位工业电视运行正常，指标正确；
e）M/A操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号；
f）汽包水位相关保护装置投入运行；
g）给泵最小流量再循环控制及保护系统随相应给水泵投入运行；
h）低负荷以下应投入单冲量运行，负荷升至设定值以上应投入三冲量运行，单\三冲量能自动进行无扰动切换。
2.5品质指标
a）控制系统正常工作时，给水流量应随蒸汽流量迅速变化，在汽包水位正常时，给水流量与蒸汽流量应基本相等；
b）稳态品质指标：
±25mm，执行机构不频繁动作；
c）定值扰动：
扰动量±60mm，衰减率ψ=0.75～0.9，稳定时间＜5min；
d）机组启停过程中，汽包水位动态品质指标：
单冲量方式运行时，允许动态偏差为±80mm，三冲量运行，允许动态偏差为±60mm；
e）机炉协调控制方式下的动态、稳态品质指标见表11-4。
2.6检修验收
在锅炉A级检修后，应提供以下试验报告（含相关负荷扰动曲线）：
a）汽包水位动态特性报告（要求时）；
b）新投入使用的给水泵出口门、电动液偶调速给水泵特性、汽动调节给水泵、给水泵最小流量再循环控制门应提供试验合格报告；
c）汽包水位控制动态、稳态指标合格报告。
2.7运行维护
2.7.1日常工作：
a）定期比较汽包水位、蒸汽流量、给水流量冗余变送器的输出值，偏差超出范围及时处理；
b）定期检查取样测点、测量信号的正确性；
c）定期检查执行机构、调节机构的特性；
d）定期检查系统在各种工况下的控制品质曲线，发现异常及时处理。
2.8运行试验
当运行中稳态品质指标超差时，进行汽包水位定值扰动试验，并及时调整相应参数。
2.9控制系统的撤除
发生以下情况可撤除自动：
a）给水压力低于允许最低压力；
b）锅炉负荷稳定工况下，汽包水位超过报警值；
c）给水控制系统发生故障。
3汽温调节系统
3.1概述
汽温控制系统包括过热汽温控制系统和再热汽温控制系统。
过热汽温控制采用二级喷水减温控制方案,通过调节甲、乙两侧一、二级减温水调节门开度，控制减温水流量，维持锅炉二级减温器入口汽温和过热器出口的蒸汽温度为给定值。
设计的再热汽温的调节方法为喷水减温，设置再热事故喷水减温阀A、B，通过调节减温水量，控制再热汽温。
一级减温控制包括：
二级减温器进口汽温（02TE41、02TE42），一级减温器出口汽温（02TE09、02TE10），一级减温器调节阀（27TCV31）。
二级减温控制包括：
主汽温（02TE13、02TE14、02TE15），二级减温器出口汽温（02TE11、02TE12），二级减温器调节阀（27TCV32）。
再热汽温A喷水减温控制包括：
再热器B减温器出口汽温（02TE28B、02TE29B），再热器A后温度（06TE25A），再热汽温A喷水调节阀（27TCV30A）。
再热汽温B喷水减温控制包括：
再热器A减温器出口汽温（02TE28A、02TE29A），再热器B后温度（02TE24B），再热汽温B喷水调节阀（27TCV30B）。
3.2逻辑说明
3.2.1过热汽温逻辑说明：
a）一级减温控制系统：
该系统采用串级控制系统，有主、副两个调节器。
二级减温器进口汽温“二选高”后作为主调节器的测量值，设定值由代表锅炉负荷的一级压力经函数修正给出，通过在滑压/定压确定选用不同的函数修正曲线。
主调节器的输出作为副调节器的设定值，副调节器的测量值由一级减温器出口汽温“二选高”后确定；
b）二级减温控制系统：
该系统采用串级控制系统，有主、副两个调节器。
主蒸汽温度“三选中”后作为主调节器的测量值，设定值由代表锅炉负荷的一级压力经函数修正给出，通过在滑压/定压确定选用不同的函数修正曲线。
主调节器的输出作为副调节器的设定值，副调节器的测量值由二级减温器出口汽温“二选高”后确定；
c）运行人员可通过操作员站手动对定值进行偏置调整。
d）下列任一条件满足时，过热汽温调节控制系统切手动：
1）温度测量偏差大（120℃）；
2）阀位输出偏差大（10%）；
3）被调参数偏差大（30℃）；
4）一级压力偏差大（3MPa）；
5）汽机跳闸；
6）MFT发生；
7）发生非单台磨RB。
e）在汽机跳闸、MFT动作及发生非单台磨RB60s后，联锁关闭过热器一、二级减温水阀。
3.2.2再热汽温逻辑说明：
a）再热器A事故喷水阀控制：
该系统采用串级控制系统，有主、副两个调节器。
再热器B减温器出口汽温“二取平均”后作为主调节器的测量值，设定值由代表锅炉负荷的一级压力经函数修正给出，通过在滑压/定压确定选用不同的函数修正曲线。
主调节器的输出作为副调节器的设定值，副调节器的测量值为再热器A后温度。
b）再热器B事故喷水阀控制：
该系统采用串级控制系统，有主、副两个调节器。
再热器A减温器出口汽温“二取平均”后作为主调节器的测量值，设定值由代表锅炉负荷的一级压力经函数修正给出，通过在滑压/定压确定选用不同的函数修正曲线。
主调节器的输出作为副调节器的设定值，副调节器的测量值为再热器B后温度。
c）运行人员可通过操作员站手动对汽温定值进行偏置调整。
d）下列任一条件满足时，再热汽温调节控制系统切手动：
1）温度测量偏差大（120℃）；
2）阀位输出偏差大（10%）；
3）被调参数偏差大（30℃）；
4）一级压力压力偏大（3MPa）；
5）汽机跳闸；
6）MFT发生；
7）发生非单台磨RB。
e）在汽机跳闸、MFT动作及发生非单台磨RB60s后，联锁关闭再热器A、B事故喷水阀。
3.3投入前的试验项目及质量要求
3.3.1过热汽温动态特性试验（必要时进行）：
a）试验内容包括二级减温水扰动下主汽温度、二级导前汽温动态特性，一级减温水扰动下中间点温度、一级导前汽温动态特性等，试验宜分别在70%和100%两种负荷下进行，每一负荷下的试验宜不少于两次；
b）置减温控制于手动方式，在机组运行工况稳定情况下，手动一次关小（阶跃）减温水调节阀开度，幅度以减少（开大）10%减温水流量为宜，记录主汽温变化情况，待主汽温上升（下降）并稳定在新值时结束试验。
3.3.2再热汽温动态特性试验（必要时进行）：
试验内容包括再热器减温水扰动下再热蒸汽温度动态特性，试验宜分别在70%和100%两种负荷下进行，每一负荷下的试验不少于两次。
3.3.3减温水调门特性试验：
对新投入使用的调节阀均应进行本项试验，质量要求如下：
a）调节阀最大流量满足锅炉最大负荷要求，并约有10%裕量；
b）调节阀全关时，漏流量应小于调节阀最大流量的10%；
c）调节阀特性曲线的线性工作段应大于全行程的70%，回程误差应小于调节阀最大流量的3%；
d）调节阀死行程应小于全行程的5%；
e）在机组运行工况稳定情况下，手动单方向间隔地开大减温水调节阀开度，每次以10%幅度为宜，直至全开，然后再以同样方式关小，直至全关；记录汽温变化情况，每次减小或开大操作都必须待流量稳定后进行；
f）试验中，若出现减温水流量过大可能使汽温低于允许范围时，为了保证机组的安全，应改在不同运行工况按上述方法分段进行特性试验。
为了防止过热汽温超越允许范围，试验中应加强监视，发现汽温越限严重或失控应立即中止试验，并将阀门开度迅速恢复至试验前位置直至参数稳定。
3.4控制系统投入条件
a）主蒸汽各级温度、再热汽温度示值准确；
b）减温水调节门有足够的调节裕量；
c）M/A操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。
3.5品质指标（AGC或协调调节范围内）
a）稳态品质指标：
过热汽温±3℃，再热汽温±4℃，执行机构不应频繁动作。
b）定值扰动：
扰动量±5℃，衰减率ψ=0.75～0.9，过热汽温稳定时间＜15min，再热汽温稳定时间＜30min，
c）机炉协调控制方式下的动态、稳态品质指标见表11-4。
3.6检修验收
在锅炉A级检修后，应提供以下试验报告（含相关负荷扰动曲线）：
a）新投入使用的减温水调节门应提供特性试验合格报告；
b）过热汽温和再热汽温控制的稳态、动态品质指标合格报告；
c）过热汽温/再热汽温控制的动态特性试验报告（要求时）。
3.7运行维护
a）定期向运行人员了解控制系统运行情况，如发现问题应及时消除；
b）定期检查测量信号的正确性；
c）定期检查执行机构、调节机构的特性；
d）定期检查系统在各种工况下的控制品质曲线，发现异常及时处理。
3.8运行试验
当运行中稳态品质指标超差时，进行汽温定值扰动试验及减温水流量扰动试验，并及时调整相应参数。
3.9控制系统的撤除
发生以下情况可考虑撤除自动：
a）锅炉负荷稳定工况下，汽温超过报警值；
b）减温水调节门全开时，汽温继续上升或减温水调节门全关时，汽温继续下降；
c）控制系统工作不稳定，减温水流量大幅波动，汽温出现周期性不衰减波动；
d）减温水调节门漏流量大于其最大流量的15%；
e）锅炉运行不正常时，过热汽温及再热汽温参数低于额定值。
4燃烧控制系统
燃烧控制系统包括炉膛压力控制、风量氧量控制（送风机动叶控制、氧量校正）、一次风压控制、磨煤机控制（磨煤机热风控制、出口温度控制、给煤量控制）等。
4.1吸风自动调节系统
4.1.1概述
炉膛压力控制系统的任务是通过调节引风机动叶的开度，控制引风机的风量负荷，并与送风系统相配合，使锅炉压力保持在允许范围内。
系统包括三只炉膛负压（07PT49、07PT50、07PT52），引风机动叶执行器（07MCV29A、07MCV29B）。
4.1.2逻辑说明：
4.1.2.1炉膛压力的测量：
为提高系统的可靠性，炉膛压力采用“三选中”。
同时，为避免小幅度高频偏差信号引起引风机动叶的频繁变化调节，模块设有死区限值器S1进行滤波处理。
4.1.2.2炉膛压力的控制：
控制系统为单回路控制系统。
同时，为改善炉膛压力的动态响应特性，系统中引入送风量指令信号进行前馈控制。
此外，在发生燃料跳闸，由于锅炉灭火，炉膛压力此时将有大幅度的下降，容易引发炉膛内爆事故，为了防止由此引起的炉膛内爆事故的发生，采用了超弛控制策略，即当发生锅炉燃料跳闸时，斜坡发生器立即投入运行，产生一个可调的上升斜坡信号，通过加法器快速降低引风机转速，减少抽出的烟气量，经过一定的延时时间后，斜坡信号自动下降，直到零为止，使引风机转速恢复正常运行。
为防止炉膛压力变化过大，系统中还设计了方向闭锁控制功能。
为弥补两台风机调节部件特性上的差异，保证锅炉两侧通风平衡，A/M站加入了控制指令偏置功能，可以通过键盘进行设置，改变两台风机之间的风量分配。
两台吸风机动叶均可手动控制，可以进行自平衡无扰动的手/自动双向切换。
4.1.2.3吸风调节切手动：
下列任一条件满足时，吸风调节控制系统切手动：
a）炉膛压力偏差大（200Pa）；
b）MFT动作；
c）调节器设定值与测量值偏差大（300Pa）。
4.1.2.4当动叶指令与反馈偏差大10%时，切相应吸风机动叶调节手动。
4.1.2.5当启动引风机或单侧引风机跳闸时，自动关闭引风机动叶。
4.1.2.6接受FSSS来的通风指令，自动开引风机动叶。
4.1.2.7在一定工况下，控制系统能直接闭锁引风机控制。
炉膛压力低至定值-200Pa或引风指令达上限95%时，闭锁引风量增大；炉膛压力高至定值200Pa或引风指令达下限5%时，闭锁引风量减小。
4.1.3投入前试验项目及要求：
锅炉A级检修后，必要时进行炉膛压力动态特性报告，试验包括送风风量、引风风量变化下炉膛压力变化的动态特性，并在不同负荷下进行。
4.1.4控制系统投入条件：
a）锅炉运行正常，炉膛燃烧稳定；
b）引风机动叶在最大开度下的引风量能满足锅炉最大负荷要求，并有足够裕量；
c）炉膛压力信号准确可靠；
d）M/A操作站工作正常，跟踪信号正确，无切手动信号。
4.1.5品质指标：
a）稳态品质指标：
±100Pa；
b）定值扰动：
扰动量±200Pa，衰减率ψ=0.9～0.95，过渡时间＜3min；
c）机炉协调控制方式下的动态、稳态品质指标见表11-4。
4.1.6检修验收：
在机组A级检修后，应提供以下试验报告（含相关负荷扰动曲线）：
a）炉膛压力动态特性报告（要求时）；
b）炉膛压力控制系统品质指标合格报告。
4.1.7运行维护：
a）炉膛压力取样管路应定期吹扫,保持畅通；
b）每天比较冗余的炉膛压力变送器的输出值,对超差的变送器及时消除故障；
c）定期分析炉膛压力调节记录曲线，发现问题及时消除。
4.1.8运行试验：
当运行中稳态品质指标超差时，进行炉膛压力定值扰动试验，并及时调整相应参数。
4.1.9控制系统的撤除：
当发生以下情况可撤除自动：
a）锅炉燃烧不稳；
b）控制系统工作不正常，炉膛压力波动大；
c）炉膛压力保护退出运行。
4.2风量氧量控制系统
4.2.1概述
风量氧量控制系主要指送风机动叶风量控制及氧量校正。
送风机动叶调节系统的任务是供给炉膛内燃烧的燃料以合适的风量，保证燃料的合理经济燃烧。
其控制是通过控制两台轴流式送风机的动叶，控制送风机的出力，改变进入炉内的总风量。
系统包括：
二次风流量（06FT26A、06FT27A、06FT26B、06FT27B）、甲侧省煤器入口烟气含氧量（07AT05A、07AT05B）、乙侧省煤器入口烟气含氧量（07AT1107A、07AT1107B）、A、B送风动叶执行器（06MCV03A、06MCV03B）。
4.2.2逻辑说明：
4.2.2.1总风量信号：
在二次总风管上装设两只测风装置测量甲、乙侧二次总风量，经二次风温度补偿后相加，再加上一次风流量，求得进入锅炉的总风量信号。
4.2.2.2烟气氧量信号：
氧量信号采用氧化锆进行测量。
甲、乙两侧省煤器入口各设置两只氧化锆氧量计，每侧“二取小”后，再取两侧的平均值，作为送风调节器的氧量信号。
烟气中的氧量客观地反映了锅炉燃料量和空气量之间的匹配平衡关系。
由于进入炉内风量变化到锅炉尾部氧量信号的反映需要较长的时间，是一个变化的动态过程，故需对氧的测量信号进行补偿，系统中以积分器实现对氧量信号的动态补偿。
因烟气中含氧量的大小与负荷有关，故系统中取代表蒸汽负荷的调节级压力经过函数f（x）修正的值与操作员站来的定值之和作为氧量调节的定值。
在氧量调节器切手动时，运行人员可以由软手操增减氧量定值，直接校正风量信号。
4.2.2.3风量控制：
风量控制器的被调量是经烟气含氧
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