[科普中国]-亚临界压力机组

亚临界压力机组是指蒸汽压力为15.7~19.6MPa，温度为538℃左右的蒸汽动力发电机组。大型亚临界压力火电机组的热工控制装置正处于一个更新换代的时期，传统的热工控制装置采用分立元件的组装式仪表，硬件数量大，控制系统不可能设计得十分完善和复杂。新一代的热工控制装置采用了以微处理机为基本单元的分散式控制系统(Distrbuted ControlSystem )，具有硬件可靠、内存容量大，软件功能强，采用模块化软件等特点，使得机组的自动调节系统设计得更加完善，调节系统的功能大大改善。

简介大型亚临界压力火电机组的热工控制装置正处于一个更新换代的时期，传统的热工控制装置采用分立元件的组装式仪表，硬件数量大，控制系统不可能设计得十分完善和复杂。新一代的热工控制装置采用了以微处理机为基本单元的分散式控制系统(Distrbuted ControlSystem )，具有硬件可靠、内存容量大，软件功能强，采用模块化软件等特点，使得机组的自动调节系统设计得更加完善，调节系统的功能大大改善。例如：用组装仪表组成的锅炉燃烧系统最少用200块组件。而分散控制系统的一个软件模块就可以代替一块组件，NETWORK-90系统的一块多功能控制器可以组态1024个软件模块，可代替5001000块组件，因此用分散控制系统组成的燃烧系统可以比组装仪表的燃烧系统复杂得多、完善得多、功能强得多。

正是由于这个原因，采用分散控制系统的自动调节系统(Closed Loop Control Sys -tem)的设计方案中出现了一些新的控制措施。它包括以下4方面内容：

(1)采用新的控制理论或现代控制论来实施控制；

(2)充分考虑调节对象的内外扰因素，增强前馈条件作用；

(3)突出对主、辅机设备的保护作用，增强连锁和保护功能；

(4)完善测量信号、给定值信号的修正和补偿功能，以利于机组的全程控制。

传统的炉膛压力调节系统是一个简单的单回路双执行器调节系统，一般使用送风机挡板开度(位置)信号作为调节系统的前馈信号。自动调节系统对炉膛压力只起调节作用，没有保护功能。当炉膛压力测量值与设定值偏差较大时，自动调节系统切至手动并发出报警信号，交运行人员手动处理。

新一代的控制系统增加了炉膛压力保护功能。当炉膛压力出现事故征兆时，控制系统能自动采取适当措施控制炉膛压力，防止或减小事故，避免由于运行人员操作不及时而扩大事故1。

MFT关引风机入口调节挡板调节当机组发生MFT时，如果2台引风机均掉闸，控制系统将强制全开引风机入口调节挡板(包括全开动叶或静叶)；如果1台引风机掉闸，控制系统将强制全关掉闸风机的入口调节挡板并连锁关闭出入口风门，如果未发生引风机掉闸，控制系统将引风机入口调节挡板关至与总空气流量相对应的开度。

烟气中除包括一、二次风外，还包括煤燃烧时产生的CO2和水蒸汽。当锅炉灭火时，CO2和水蒸汽量大大减少，造成烟气质量流量大大减少。同时灭火后烟气温度下降，烟气的体积流量进一步减少。如果引风机入口调节挡板仍保持原来的开度，会造成一个很大的炉膛负压。为防止炉膛负压过大造成水冷壁变形，控制系统应强制关小引风机入口调节挡板的开度，以减少引风机出力。

采用分散控制系统的机组，在炉膛压力控制系统中均采用了上述控制措施，各机组在具体实施方案上略有差别，但基本上可分为2类：(1)在任何负荷和总空气流量情况下，MFT动作后，引风机入口挡板固定关小10%；(2) MFT动作后，引风机入口调节挡板关小数值随负荷和空气流量的变化而变化1。

亚临界压力机组联锁保护功能当MFT(主燃料掉闸)动作时，应立即连锁关闭过热汽溜.和再热汽r的减温水截止阀和调节阀，防止主蒸汽管道和再热管道过水，造成汽缸进水事故.摆动火嘴回到水平位置，为锅炉重新点火吹扫创造条件。在负荷小于10%-15%时，闭锁(禁开)减温水调整门，防止汽轮机进水事故。减温水调节门和减温水截止门之间的配合关系由功能组(FUNCTIONCONTROL)来完成。

在汽温调节系统中较普遍的是采用预估器，电厂采用了SMITH状态预估器，SiVIITH状态预估调节器对大纯迟延系统调节非常有效。在过热汽温调节系统中采用最小一二乘预估器，用最小二乘法计算出未来一段时间的汽温值，以决定超前的喷水量值，有利于改善汽温的调节品质。

集散系统具有较强的软件功能，预估器已做成软件模块，调用非常方便。即使没有上述专用软件模块的集散控制系统，一般也配有高级语言功能，用户可以自己开发这些功能。

综上所述，在汽温调节系统中采用上述新对策和新技术后，可以提高主汽温和再热汽温的调节品质，同时增强了机组的安全性。

亚临界压力机组热工自动化机组控制方式采用机炉电集中控制。在单元控制室内能够完成机组止常运行的全部操作和事故状态时的有关操作。借助少量就地操作人员的配合，可在控制室内完成机组的启停操作。每2台机组合用1个单元控制室，单元控制室位于两台炉之间的单元控制楼运转层2。

亚临界压力机组供水系统循环水系统采用双曲线自然通风冷却塔的二次循环供水系统。每台机组配一座冷却面积为4500m，的冷却塔，2台1400524型卧式循环水泵，组成单元式供水系统。每2台机组设1座独立的循环水泵房，位于两塔之间2。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学