文档介绍：华能玉环电厂4×1000MW超超临界机组
燃水比控制策略

一、概述
    玉环电厂4×1000MW超超临界燃煤火力发电机组:锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司(三菱重工业株式会社提供技术支持)设计的超超临界变压运行直流锅炉(型号:HG-2953/-YM1),采用Ⅱ型布置、单炉膛、低NOxPM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热,调温方式除煤/水比外,还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,设计煤种为神府东胜煤,校核煤种为晋北煤,锅炉最大连续蒸发量2953t/h,主蒸汽额定温度为605℃,,再热蒸汽额定温度为603℃,。汽轮机由上海汽轮机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计的一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机,℃/600℃。发电机由上海发电机厂(德国西门子公司提供技术支持)设计,额定参数1056MVA/27kV/l000MW,冷却方式为水一氢一氢。在此,对玉环电厂超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点做简要介绍,并对其燃水比控制策略进行分析。
二、超超临界燃煤火力发电机组及其控制特点
超超临界燃煤火力发电机组的特点
    (1)超超临界直流锅炉是一个多输入、多输出的被控对象,没有汽包环节,在不同的运行工况下,其加热区、蒸发区和过热区之间的界限是变动的。因此,为了维持锅炉汽水行程中各点的温度、湿度及汽水各区段的位置在规定的范围内,要求控制系统严格地保持燃烧速率与给水之间(燃水比)的平衡关系、燃烧速率与风量之间(燃风比)的平衡关系。这种平衡关系不仅是稳态下的平衡,而且应保持动态下的平衡。
    (2)超超临界直流锅炉由于没有储能作用的汽包环节,汽水容积小,所用金属少,锅炉蓄能小且呈分布特性。一方面,由于蓄能小,负荷调节的灵敏性好,可以实现机组的快速启停和负荷调节;另一方面,由于蓄能小,在外界负荷变动时汽压反映很敏感,因此,机组变负荷性能较差,保持汽压困难。
    (3)由于循环工质总质量下降,循环速度上升,工艺特性加快,这就要求控制系统的实时性更强,控制周期更短,控制的快速性更好。从汽机一锅炉协调控制的角度分析,要求协调控制更及时、准确。
    (4)在超超临界直流锅炉中,不同工况下各区段工质的比热、比容、热焓与其温度、压力的关系是非线性的,工质传热特性、流量特性是非线性的。
   (5)在直流炉工艺结构中,采用直吹式制粉系统,从给煤、制粉、送粉到燃烧环节,具有大的纯迟延和大的滞后特性,因此燃烧系统成为机组的又一个控制难点。
   (6)在直流炉工艺结构中,从给水泵到汽轮机,汽水直接关联,因此锅炉各参数之间以及汽轮机与锅炉之间具有较强的耦合特性,整个被控对象是一个多输入、多输出的多变量系统。
超超临界燃煤火力发电机组控制系统的特点
    对超临界直流炉直吹式机组,控制系统应能最大限度利用蓄能、快速响应发电负荷控制、发电负荷控制与锅炉控制的解耦以及锅炉与汽机的协调,以满足电网要求机组既能带基本负荷,又能调峰运行的需要。因此,在进行控制系统配置和构造协调控制策略