600MW超临界直流锅炉给水自动控制系统特点

锅炉给水在给水泵压头作用下，依次流过省煤器、下辐射区即蒸发受热面、过渡区1和过渡区2、上辐射区、对流过热区，给水流量完全转换为过热蒸汽流量，进入汽轮机做功，因此，直流锅炉的水汽流程具有连续性，循环倍率等于1。

锅炉给水系统设计有3台35%容量的电动调速给水泵，电动给水泵组规格型号如表1。

机组汽水系统LCD画面如图1。

图1 机组汽水系统

1 锅炉给水调整

在炉水循环泵溢流阀参与调整贮水箱水位时，正常方式为自动方式，分离器压力大于17MPa，闭锁小溢流阀开启，汽机投旁路、冲转、并网，为了防止贮水箱压力波动大，造成贮水箱水位、炉水泵出口流量及省煤器入口流量波动大，将该阀切至手动控制，并且使给水量略超，小溢流阀自动状态有一定开度，待机组工况稳定后，恢复自动方式。

在锅炉非直流状态，正常投炉水循环泵控制自动方式，投入自动时，控制省煤器入口流量，流量设定值550t/h。

给水主路与旁路切换方式如下，机组升降负荷过程中，至（160～200）MW即非直流状态时，保持燃烧、汽水系统稳定，旁路阀开度75％以上，控制阀前后差压近似为0，全开锅炉给水主阀后，逐渐关闭锅炉给水旁路阀，确认锅炉给水、省煤器入口流量不变；注意给水流量稳定，省煤器入口流量不小于550t/h，炉水循环泵出口阀和小溢流阀投入自动。

直流状态给水调整方式如下，给水流量调整主要依据水煤比和分离器出口温度，同时参考机组负荷、主蒸汽流量，保证水冷壁不超温，屏过、末过受热面不超温，过热蒸汽不超温、不低温，分离器出口有10℃以上的蒸汽过热度。

炉水循环泵流量和贮水箱水位控制方式如下，35%BMCR负荷之前，炉水循环流量由炉水循环泵通过出口门自动控制，贮水箱水位在规定范围，炉水循环泵投入运行以后，出口门逐渐开大，建立并维持炉水循环流量。贮水箱水位逐渐下降时，炉水循环流量逐渐减少，炉水循环泵出口门逐渐关闭，炉水循环泵最小流量阀逐渐开启。35%BMCR负荷之前，贮水箱水位升高至9050mm时，贮水箱溢流阀逐渐开启，控制贮水箱水位在规定范围。

2 分离器出口温度设定

如图2。

图2分离器出口温度设定

分离器出口温度分别作为PID优化算法块3917、2368的过程变量PV，分离器出口压力经过一阶惯性运算后，再经过分段线性算法块1218、1219并联，由加法算法块3896的输出与分离器出口温度的差值，作为模拟手动站优化功能算法块1221的跟踪输入TR，利用2个分段线性算法块并联的目的是将10折点输入输出提高1倍，即20折点输入输出，提高分离器出口压力对应饱和温度输出信号的精度，当给水主控手动时，跟踪方式TS=1，输出Y=TR=分离器出口温度-加法算法块3896输出，3917的设定值SP=加法算法块3896输出+分离器出口温度偏置，如果给水主控手动，3917的设定值SP=加法算法块3896输出+分离器出口温度-加法算法块3896输出=分离器出口温度，即设定值SP跟踪分离器出口温度，以便于投入自动方式时，实现无扰动切换。

当给水主控自动时，偏置由运行人员给定，输出Y即为分离器出口温度偏置。

设定值SP与分离器出口温度PV之差经过分段线性算法块3832，输出分离器出口温度修正前馈信号。

设定值SP与分离器出口温度PV之差经过一阶惯性运算、微分运算，再经过分段线性算法块3904、限幅算法块3703，输出PID优化算法块3917、2368的前馈值FF，PV与SP之差经过3917块的PID运算结果+前馈值FF，输出分离器出口温度设定值，2368块的PID运算结果+前馈值FF之和经过分段线性算法块2372，输出给水流量设定修正值，如果给水主控手动，或者机组给定负荷一阶惯性运算后的微分信号再经过一阶惯性运算的结果存在幅值报警信号，则3917块的输出AO=跟踪值TR，即主给水流量与锅炉主控指令转换来的煤量信号之比，即水煤比信号；如果存在幅值报警信号，或者给水主控手动时，2368块的输出AO=跟踪值TR=水煤比信号。

图2分离器出口温度设定

3 主给水流量设定值

如图3。

图3主给水流量设定值

锅炉主控指令经过乘法算法块3687，进行系数4.80修正以后，再经过分段线性算法块1180，进行对应煤量的转换，如果RB发生，水煤比信号为主给水流量与经过一阶惯性运算后的转换煤量值相比较，否则，水煤比信号为主给水流量与经过二阶惯性运算后的转换煤量值相比较；转换煤量值乘以给水流量设定修正值，再加上分离器出口温度设定与其测量值之差的微分信号、主给水流量偏置，即为主给水流量设定。

如果给水主控手动时，则主给水流量偏置为主给水流量与转换值乘以给水流量设定修正值的积之差，即减法算法块3713的输出，否则，主给水流量偏