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张家口发电厂4号机组协调控制系统优化控制

作 者: 张军荣
导 师: 马永光;房光辉
学 校: 华北电力大学(河北)
专 业: 控制工程
关键词: 机炉对象 动态特性 协调控制 DEB 优化改造
分类号: TM621.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要


文章分析了单元机组机炉对象的动态特性,指出机组负荷响应速度主要受锅炉的能量转换特性影响。为满足电网负荷快速变化的要求,文章提出了机炉协调控制方式下几种提高负荷响应速度的方法。文章对DEB协调控制系统的P1/Pt阀位信号、P1/Pt*Psp能量平衡信号和P1+Cb*dPb/dt热量信号的机理进行了分析,从变增益控制的角度介绍DEB协调控制系统的控制思想。文章指出张家口发电厂4号机组协调控制系统存在的问题和影响机组负荷响应速度的因素,针对这些问题对协调控制系统进行改造和优化,通过调整试验使机组负荷响应速度达到电网的要求。

全文目录


中文摘要  4
ABSTRACT  4-5
主要符号表  5-9
第一章 引言  9-11
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 国内外研究动态  9-10
    1.2.1 对单元机组协调控制系统的传统研究分析  9-10
    1.2.2 对单元机组协调控制系统采用先进控制算法进行优化  10
  1.3 本课题研究内容  10-11
第二章 单元机组协调控制系统对象特性  11-17
  2.1 燃煤发电机组自动发电概述  11
  2.2 燃煤发电机组的能量转换特性  11-12
    2.2.1 制粉系统的制粉和输送特性  11
    2.2.2 锅炉的能量转换特性  11-12
    2.2.3 汽轮发电机的能量转换特性  12
  2.3 燃煤发电机组负荷调节特性  12-17
    2.3.1 机组负荷对汽机调门的响应特性  13-14
    2.3.2 机组负荷对锅炉指令的响应特性  14-15
    2.3.3 机组负荷调节速度分析  15-17
第三章 单元机组主要调节系统  17-23
  3.1 分散控制系统(DCS)  17
  3.2 主要调节系统  17-23
    3.2.1 燃烧调节系统  17-19
    3.2.2 给水调节系统  19
    3.2.3 协调控制系统  19-23
第四章 AGC 性能提高及存在的问题  23-26
  4.1 机跟炉为基础的协调控制系统的改进  23
  4.2 炉跟机为基础的协调和 DEB 控制系统的改进  23-24
  4.3 提高机组滑压方式下负荷响应速度的方案  24
  4.4 AGC 对机组的影响  24-26
    4.4.1 AGC 对机组寿命的影响  24
    4.4.2 AGC 对机组运行经济性的影响  24
    4.4.3 机组负荷调节存在断点  24
    4.4.4 AGC 对机组运行稳定性的影响  24-26
第五章 DEB 直接能量平衡协调控制系统  26-35
  5.1 DEB 协调控制原理  26-32
    5.1.1 P_1/P_t阀位信号  27-28
    5.1.2 P_1信号  28-29
    5.1.3 (P_1/P_t)×P_(sp)能量需求信号  29-30
    5.1.4 热量信号  30-31
    5.1.5 能量平衡信号与热量信号的动态关系  31-32
  5.2 DEB 协调控制增益的调度思想  32-35
    5.2.1 单元机组的动态模型  32
    5.2.2 单元机组参数随负荷变化的原因分析  32-33
    5.2.3 DEB 系统的增益调度思想  33-35
第六章 张家口发电厂4 号机组协调控制系统优化  35-47
  6.1 概述  35
  6.2 协调控制系统说明  35
  6.3 影响负荷响应的主要因素  35-38
    6.3.1 采用直吹式制粉系统的锅炉响应迟延特性  35-36
    6.3.2 滑压运行方式对机组负荷调节能力的影响  36
    6.3.3 锅妒蓄热能力对负荷变化率的限制  36
    6.3.4 负荷控制策略存在的问题影响  36-37
    6.3.5 煤质差且不稳定  37
    6.3.6 协调系统参数匹配不合理  37
    6.3.7 基础自动品质差  37
    6.3.8 一次调频的干扰  37-38
    6.3.9 汽轮机调节阀整定的不好  38
    6.3.10 人为因素干扰  38
  6.4 协调控制系统的优化  38-40
    6.4.1 优化负荷指令回路(00C01)  38
    6.4.2 优化压力设定值逻辑(00C04)  38-39
    6.4.3 优化锅炉主控回路(00C05)  39
    6.4.4 优化汽机主控逻辑(00C06)  39-40
    6.4.5 加强煤量和一次风量的前馈作用  40
    6.4.6 锅炉主控引入变参数概念  40
  6.5 参数整定  40-42
    6.5.1 燃料量、阀门开度阶跃扰动试验  41
    6.5.2 热量信号调整  41
    6.5.3 主要参数整定值  41-42
  6.6 协调控制系统调整试验  42
  6.7 试验过程与试验结果  42
  6.8 总结  42-47
第七章 一次调频性能完善及试验  47-57
  7.1 DEH 内的一次调频设置  47
  7.2 CCS 内的一次调频逻辑  47-48
  7.3 CCS 调频效能分析  48
  7.4 CCS 一次调频优化  48-49
  7.5 试验及数据记录  49-57
    7.5.1 静态特性测试  49-50
    7.5.2 动态特性测试  50-55
    7.5.3 结论及建议  55-57
结论  57-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  61

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 控制设备
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