浅析给水泵汽轮机控制方式及硬回路优化分析(一)

学术论文 2017-09-14 15:59:45
  1 引言 
  某电厂汽轮机组是由上海汽轮机厂提供。系统采用S+ Operations 软件作为操作员站的平台,与DCS系统为一体化,MEH做为DCS的子画面组,有利于运行人员的操作和维护人员的维护。运行人员通过操作员站实现对小汽机的控制。根据电厂运行人员的习惯以及本汽机的特点,设计了如下控制和监视画面,包括总貌图、MEHA控制、MEHB控制、超速试验、阀门校验等,不仅为运行人员提供了监视和操作手段,还可以直接调取已经做好的趋势组来分析问题。 
  2 MEH功能介绍 
  MEH主要控制给水泵汽轮机转速,从而改变进入锅炉的给水量,达到给水调节控制过程需要的给定值,满足锅炉的需要,达到汽机和锅炉之间的能量的平衡。MEH系统主要有三种运行控制方式,即:手动控制方式、自动控制方式、远方控制模式。三者之间任意方式的切换应该满足无扰切换,使控制没有扰动,平稳的方式运行。 
  2.1 控制运行方式 
  2.1.1 手动方式: 
  手动是一种开环控制方式,一般在启机前做阀门试验的控制方式。操作人员可通过操作员站(OIS)设定阀位总开度。直接控制高、低调门的开度。总开度的0%到80%对应的是低压调门的0%到100%。总开度的80%到100%对应高调门开度的0%到100%,转速设定值跟踪小机的实际转速,已达到切换控制方式时的无扰切换。 
  2.1.2 自动控制方式 
  自动控制一般是小机冲转过程中常用的控制方式。分为两种,一种是操作员自动、另外一种是自启动,冲转到2800r/min,达到热机转态然后交给操作员自动。 
  操作员自动是操作员站通过设定目标转速,经过最大和最小转速限制转化为系统可接受的转速,然后根据升、降速率的大小,计算出的数值进入PID,作为转速设定值,实际转速作为PID的实际值进行PID运算,运算的结果转化为阀门的总得开度指令信号,去控制阀门的开度,实现控制机组转速的目的。在自动控制方式下,转速的上限值在正常情况下是5900r/min,但在做超速试验时,上限值设定值为6400r/min。转速的变化率正常情况下是操作人员根据现场参数输入速率,但在转速过临界转速时,速率变为给定的速率400r/min/min。目标转速的变化是根据操作人员的转速指令而变,达到小机冲转的目的。 
  自启动是一键启动,转速从0升至2800r/min,达到热机状态。转速设定值分为三个阶段,分别是1000r/min、2400r/min、2800r/min。只有当每个转速区间的条件都满足后,才能继续升,每个区间的转速升速率也是按着逻辑给定的速率给出。 
  在自动控制方式时,手动的阀位设定值跟踪当前的阀位计算输出值,已达到转换到手动方式时的无扰切换。 
  为了保证信号的可靠性,系统将对从现场转速传感器测到的转速信号进行三取 二处理,得到一个可靠、准确的实际转速信号,若三路转速中有两路转速信号故障,将判定为系统转速故障。转速信号送到频率计数模件FCS01后,进行信号处理,转变为数字量信号送到控制回路,在控制回路内,作为实际转速输入信号--实际转速与给定转速比较后得到一个差值,经过PID运算后,输出阀位指令控制信号改变阀位。变化后的实际转速值重新与给定转速比较,进行PID运算,直到偏差为零,转速稳定。

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