1000MW超超临界机组给水全程控制研究

摘要

21世纪，我国对电力工业结构进行了调整，新建的火力发电机组已进入到超（超）临界参数、1000MW、大型机组阶段。目前，超超临界机组已经广泛应用于许多国家，在国际上已经逐渐成为一种成熟、可靠的发电技术。给水控制系统是火力发电机组控制系统中较为重要的子系统，尤其在超超临界机组中其控制更为复杂困难。论文重点研究了1000MW超超临界机组给水全程控制问题。
　　超超临界机组采用的是直流锅炉，与自然循环锅炉相比，直流锅炉没有汽包，取而代之的是内置式汽水分离器。机组启动和不同负荷运行下，汽水分离器所起到的作用也不相同。在锅炉启动及低负荷运行期间，汽水分离器处于湿态模式运行，此时直流锅炉的动态特性与汽包锅炉类似，给水流量的变化主要影响的是分离器的液位;在锅炉正常运行期间，汽水分离器处于干态模式运行，分离器中没有水，只作为一个蒸汽通道，此时选择汽水分离器出口温度作为中间点温度，由给水流量及锅炉负荷指令的前馈信号控制。目前，国内的超超临界机组从启动过程到正常运行的切换均需要人工手动操作完成，不能实现真正意义上的给水全程自动控制，这是超超临界机组给水全程控制的难点。与国外同等类型机组相比，国内超超临界机组的给水控制系统主要采用经典PID控制方案，控制效果不理想，控制品质有待进一步的提升。
　　论文以1000MW超超临界机组给水系统及其启动过程为基础，重点分析和研究了超超临界机组汽—水循环结构、锅炉启动和正常运行时的给水情况以及现有的给水控制方案。针对超超临界机组给水的控制特点，结合当前较为成熟的模糊控制理论，对现有的超超临界机组给水控制方案进行改进，设计出采用模糊控制器实现的控制方案。根据超超临界机组运行规律以及操作人员多年的控制经验，设计机组启动过程中汽水分离器湿、干态切换控制方案，并结合各运行状态控制方案设计出给水全程控制方案。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 超超临界机组国内外发展现状

1．2．1 超超临界机组国外研究发展状况

1．2．2 超超临界机组国内发展状况

1．3 超超临界机组给水控制系统

1．3．1 超超临界机组给水系统结构

1．3．2 超超临界机组给水系统的控制现状

1．4 论文主要研究内容

1．5 本章小结

第二章 超超临界机组给水系统被控对象动态模型

2．1 超超临界机组给水控制系统的工艺流程

2．2 超超临界机组给水被控对象的动态特性

2．3 超超临界机组给水全程被控对象的动态模型

2．4 本章小结

第三章 超超临界机组给水全程控制方案设计

3．1 超超临界机组给水控制各阶段切换方案

3．2 超超临界机组给水控制各阶段控制方案

3．2．1 分离器水位控制方案

3．2．2 循环水流量控制系统

3．2．3 中间点温度控制系统

3．3 超超临界机组给水全程控制方案

3．4 本章小结

第四章 超超临界机组给水全程模糊控制系统设计

4．1 分离器水位模糊控制

4．2 循环水流量模糊控制

4．3 中间点温度模糊控制

4．4 本章小结

第五章 超超临界机组给水全程控制系统仿真

5．1 改进的模糊控制器仿真模型的建立

5．2 给水控制系统切换方案仿真模型的建立

5．3 超超临界机组给水全程控制系统仿真

5．4 分离器水位控制系统仿真

5．4．1 负荷低于15％时的分离器水位控制系统仿真

5．4．2 负荷高于15％时的分离器水位控制系统仿真

5．5 循环水流量控制系统仿真

5．6 中间点温度控制系统仿真

5．6．1 负荷低于35％时的中间点温度控制系统仿真

5．6．2 负荷高于35％且低于50％时的中间点温度控制系统仿真

5．6．3 负荷高于50％时的中间点温度控制系统仿真

5．7 本章小结

总结与展望

1 总结

2 展望

参考文献

致谢

附录