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送风控制系统逻辑分析与程序设计 |
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作者：中国国电集团公司菏泽发电厂 侯典来 |
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本文论述125MW机组锅炉送风控制系统组成，控制功能，操作步骤，包括送风指令，送风量计算，送风机操作画面，氧量控制和甲乙送风机显示。
1 系统简介
送风控制系统根据风量指令送至送风控制系统，去控制甲乙送风机偶合器勺管开度，从而控制送风量如图1，并根据氧量信号修正送风指令，风量指令与实际送风量的偏差经过RAFC块的PI运算输出，作为前馈信号引入引风控制系统，控制甲乙引风机偶合器勺管开度，从而控制炉膛负压。
图1 送风控制系统
送风控制逻辑运算公式如表1。
AFF_CALC3作跟踪与核心计算，如表2。表2
 AFF_CALC4作报警输出逻辑运算如表3。表3
 2 送风指令
甲乙烟气含氧量通过二选一，与速度级压力的函数运算值和设定值之偏差，进行PI运算，其输出经过比例系数K与锅炉指令之运算输入乘积，做为风量指令。
图2 风量指令逻辑
锅炉指令运算分析，其运算图分解如下：
图3 锅炉指令运算
从做图可以看出，当锅炉是瞬间扰动量增加时，虚线内的运算值大于LAG运算后数值，即给粉机增加时，实现先加风的原则，而当锅炉指令减少时，正好相反，LAG后为大，被选中，实现了减煤后减风的原则。
通过计算公式也可以得到同样的结论，LAG为一阶惯性环节，即1/（1+TS），△后变为1-1/（1+TS）=TS/（1+TS），TS/（1+TS）是一个实际的微分环节，∑之后，1+ TS/（1+TS）。
图4 风量指令计算步骤
BO_CALC作指令计算程序，如表4。表4
 3 送风量计算
实际风量包括一二次风量、磨煤机热风量之和，其中，一二次风量经过空气预热器出口温度修正。
操作器上具有三根显示棒和M、S、O、三个数字显示，分别包括蓝棒及M字符代表送风量测量值，红棒及S字符代表送风量设定值，这个值是锅炉负荷指令与氧量控制器输出的运算值，这个值运行人员不能操作，白棒及O字符代表送风控制器输出值。
风量设定与测量显示操作器仅有自动与跟踪两种情况，在两台送风机都是手动时，字符红F出现，此时处于跟踪状态，在跟踪状态任一台投自动时，送风设定与测量操作器处于自动状态，其输出随测量值与设定值的偏差改变，送风量高于设定值输出减少，送风量低于设定值输出增加。
RAF_MATH风量计算程序如表5。表5
 4 送风机操作画面
在锅炉操作主菜单中，选择“送引风机操作画面”前面的绿框，或在告示键盘上按下“送引风操作”键，调出送引风操作画面，如图2，在送风机操作画面上有四个显示操作器，包括氧量控制操作器，送风设定与测量操作器，A送风机显示操作器、B送风机显示操作器。
图6 送引风操作画面
为保护机组的安全，该系统还有一些闭锁功能，单风机运行时，另一风机勺管强制关闭，炉膛压力高/低报警后，风机勺管闭锁增/减，两台引风机跳闸后送风机勺管全开。
图7 送风闭锁功能
AFF_CALC1作两个操作器的限副切换处理及超弛跟踪计算，如表6。表6
 4.1 氧量控制
操作器具有三根显示棒及四个字符M、S、B、O显示的数值，其含义分别包括蓝棒与M字符指氧量测量显示，红棒与S字符指氧量设定值显示，氧量设定值是机组负荷的函数，机组负荷高氧量设定值低，机组负荷低氧量设定值高，运行人员不能改变氧量设定值，棕棒与B字符指偏置给定值，氧量的设定是机组负荷的函数，是一个固定的关系，但是在机组运行时运行人员要根据实际情况修正氧量，偏置给定就起这个作用，白棒与O字符指氧量控制器输出。
氧量操作器上有手/自动切换按钮，A框为自动按钮，投氧量自动时A框呈红色，手动时为绿色。M框为手动按钮，具有的颜色包括氧量自动时为绿色，氧量手动时为红色，氧量设定值与测量值偏差大时呈黄色，两台送风机均手动时呈黄色，并出现红F字符。
图8 送风手自动切换
4.2 甲乙送风机显示
操作器分别控制甲送风机、乙送风机，在CRT上送风机操作器上，具有三根显示棒及字符M、O、Z、B显示的数字，它们分别是蓝棒及M字符，显示送风机阀位控制器的输出，棕棒及B字符，（乙送风机操作器）显示送风机偏置，在手动时运行人员不能改变B参数，它是M字符的数字与O字符的数字之差，在自动时运行人员可以改变该参数，以平衡两台送风机的出力，设计中考虑了自动工况下加一台送风机的偏置，这台送风机的输出增加偏置的一半，另一台送风机的输出减少偏置的一半，保证对锅炉来说送风量不变，白棒及O字符，显示送风机的位置指令，Z字符显示送风机的开度指示，F字符代表跟踪状态。
一般情况下BI、BD 不出现，当炉膛压力高时字符BI出现，送风机闭锁增；当炉膛压力低时字符BD出现，送风机闭锁减。
图9 BI、BD逻辑
送风机操作器上具有手/自动切换按钮。A框是自动按钮，手动时为绿色，自动时为红色。M框是手动按钮，它具有几种颜色，自动时为绿色，手动时为红色，强制切手动时为黄色。
送风机操作器在手动，用球标将光标移到O字符处，按下球标左键，O字符处出现黄框，将光标移到INC（加）或DEC（减）按钮处，进行加减操作。
送风机位置指令跟踪位置开度，两台送风机中任一台任一时间投自动切手动对控制系统没有扰动，按以下步骤投自动，送风机操作器上O字符与Z字符相等，送风设定与测量值应相等，若不等改变氧量控制器的输出使设定值等于测量值投CRT上操作器自动。
在下列条件下送风不能投自动：送风设定与测量偏差大，送风机执行器故障，引风控制在手动。
图10 送风机强制手动
AFF_CALC2作两个操作器的输出切换处理，如表7。表7
 5 逻辑修改
#1炉乙送风机电流波动大检查情况分析：
现象一：甲乙侧执行器不动，阀位开度信号不动，甲侧送风机电流平均波动0.3A.DC，转速波动2rpm，乙侧送风机电流平均波动1.3A.DC，转速波动3rpm。
现象二：甲侧执行器操作变化1.3%，电流波动2A.DC左右，转速波动8rpm，但是经过7 min，转速又变化了13rpm；乙侧执行器操作变化1.3%，电流瞬间波动5.5A.DC左右，转速波动20rpm。
鉴于以上情况，送风控制系统暂时手动，解除闭锁引风投自动条件，投入引风控制系统自动。
参考文献
[1] 孟祥荣.王贵明. 协调控制系统［M］.山东.山东电力研究院，1999年，101-109.
[2] 顾晓栋.徐耀文.电厂热工过程自动调节［M］.北京.水利电力出版社.1983，192-213
作者简介：侯典来(1963-)，男，山东梁山人，汉族，1985年毕业于山东工业大学，工学学士学位，高级工程师，中国仪器仪表学会、山东电机工程学会会员，主要从事火电厂基建安装调试和生产检修工作。E-mail:hdlacc@163.com ,Website: http://www.acc.1a.cn(end)
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(10/9/2005) |
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