09模拟量控制系统调试方案Word文件下载.docx

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具有高度的可靠性。

1.1该机组模拟量控制系统由下列控制系统组成：

1.1.1协调控制系统

1.1.2燃料调节系统

1.1.3送风调节系统

1.1.4炉膛压力调节系统

1.1.5一次风压调节系统

1.1.6二次风调节系统

1.1.7磨煤机出口温度、入口一次风量调节系统

1.1.8燃油压力调节系统

1.1.9过热一级减温调节系统

1.1.10过热二级减温调节系统

1.1.11过热三级减温调节系统

1.1.12燃烧器/SOFA喷嘴调节系统

1.1.13烟温调节挡板

1.1.14再热减温水调节系统

1.1.15给水调节系统

1.1.16分离器水位调节系统

1.1.17旁路压力控制系统

1.1.18旁路后蒸汽温度调节系统

1.1.19汽泵、电泵、凝泵最小流量调节系统

1.1.20除氧器水位调节系统

1.1.21高、低加水位调节系统

1.1.22密封风压力调节系统

1.1.23汽机润滑油温度调节系统

1.1.24通风阀后温度调节系统

1.1.25第二通风阀后温度调节系统

1.1.26汽泵密封水压差调节系统

1.1.27除氧器压力调节系统

1.1.28轴封温度调节系统

1.1.29轴封压力调节系统

1.1.30闭式水箱水位调节系统

1.1.31辅汽联箱压力调节系统

1.1.32锅炉辅汽温度调节系统

1.1.33疏水扩容器I/II温度调节系统

1.1.34采暖供汽温度调节系统

1.1.35发电机氢气温度调节系统

1.1.36发电机空侧密封油温度调节系统

1.1.37发电机氢侧密封油温度调节系统

1.1.38发电机定冷水温度调节系统

1.2主要控制系统的控制方式及功能

维持燃料量和给水流量的比例关系是直流锅炉控制系统的特点和难点。

直流锅炉的主汽蒸汽温度是受系统扰动影响最大的一个参数。

主蒸汽温度能否控制好，完全取决于锅炉燃料量和给水量的比例关系，燃水比控制得好，调好主蒸汽温度就有了基础，而喷水调节仅作为控制汽温的细调手段。

该直流锅炉结构较为复杂，一次再热，尾部双烟道结构，6台中速磨。

燃料和给水控制的核心任务是通过保持汽水流道的给水流量与其对应侧燃料量的比例关系来粗调主蒸汽温度。

1.2.1机炉协调控制系统

见机炉协调控制系统方案，在此不再赘述。

1.2.2给水控制系统

给水系统由两台50％容量的汽动给水泵和一台30％容量的电动给水泵组成。

电泵作为汽泵的备用泵，同时也是启动给水泵。

锅炉的负荷通过改变锅炉的给水总流量来调节。

若将锅炉的功率调节器（锅炉主控制器）投入则构成串级调节回路，主调节器为机组功率调节器，其输出指令和锅炉的给水流量偏差设定值进行运算，最终形成锅炉给水流量调节器（副调节器）的设定值。

当锅炉功率调节器未投入时，运行人员应选择设定给水总流量定值方式，即通过运行人员设定好锅炉的给水总流量设定值。

利用电动给水泵给锅炉上水时，是依靠改变相应侧给水调节阀的开度来调节给水量。

汽动给水泵上水时，通过改变给水泵的转速调节给水总流量。

1.2.3燃料控制系统

锅炉燃料调节包括燃油压力调节和磨煤机煤量调节两部分。

燃油压力调节器采用单回路调节方式，通过调节进油调节阀来维持进油母管压力为额定参数。

机组采用中速磨直吹式制粉系统，包括6个磨组。

给煤量调节器为串级调节，副调节器的任务是调节给煤机转速以维持总燃料量与其对应侧流道给水流量的比例关系。

燃料调节回路，包括燃料量计算回路、燃料调节器、燃料总操组成。

燃料计算回路对给煤机煤量和油量按发热量进行了折合计算，转换成用%或t/h表示的燃料量信号。

调节系统设置有BTU校正回路，运行人员在协调主画面上，可以通过BTU校正操作器手动设置煤质校正系数，也可投入BTU自动，自动对燃料量信号进行校正。

锅炉主控指令经风煤交叉限制后作为燃料量的指令信号，燃料偏差信号经燃料调节器PID运算，经燃料总操M/A站，作为各给煤机总操指令，分别送到A、B、C、D、E、F给煤机M/A站，每个给煤机M/A站可单独调整偏置。

为了保证总风量总是大于或等于燃料完全燃烧所需的风量，每台给煤机转速指令需经一次风量限制，当该磨组的一次风流量调节挡板开度达到上限时，禁止该台给煤机的转速指令增加。

1.2.4送、引风控制系统

烟风系统配备两台送风机和两台引风机，送风控制系统是以锅炉主控指令为给定值（经氧量修正），以总风量反馈信号与给定值相平衡来调整送风机动叶开度，实现二次风量调整。

其中氧量调节器输出信号作为给定指令的校正信号。

投入送风自动控制是以氧量调节器投入自动为基础的。

引风控制系统是以调整引风机静叶开度调整烟气量维持炉膛压力为给定值。

1.2.4.1送风控制系统为串级调节系统。

主调节器为氧量校正调节器，副调节器为风量调节器。

引风控制系统为单级调节系统。

1.2.4.2重要信号多点测量比较,择优取用。

1.2.5主汽温度控制系统

直流锅炉的主汽蒸汽温度是受系统扰动影响最大的一个参数。

主蒸汽温度能否控制好，完全取决于锅炉燃料量和给水量的比例关系，燃水比控制得好，调好主蒸汽温度就有了基础。

喷水调节作为控制汽温的细调手段。

主汽温度控制系统包括一级减温喷水、二级减温喷水、三级减温喷水。

采取逐级投入的方法，最终使各段汽温控制在设定值范围内。

2调试前期准备工作

2.1收集设计图纸和设备资料。

主要包括：

模拟量控制系统的接线图和设备布置图，模拟量控制系统的逻辑图和组态图，模拟量控制系统的硬件说明书，模拟量控制系统的I/O清单，有关一次测量元件和执行元件的设备说明书。

2.2参加新控制设备的技术培训，对新技术和设备进行调研。

2.3参加控制设备出厂调试。

2.4到现场熟悉热控设备和热力系统。

2.5准备调试用仪器设备。

3电力法规对模拟量控制系统调试工作的主要要求

3.1手/自动切换试验;

按设计要求达到无平衡、无扰动切换，扰动量应小于±

1%阀位量程。

3.2跟踪精度试验：

手动状态时，有积分作用的调节器输出信号应跟踪手操信号。

跟踪精确度应小于±

3.3软手操时的输出保持性检查：

环境温度20±

5℃时，2h内不应大于±

1%，环境温度50℃时，2h内不应大于±

2%。

3.4监控功能试验应完好。

3.5系统开环试验：

给调节系统输入模拟信号，检查系统的调节功能和运算功能，输出信号应符合设计要求。

3.6参数整定：

参数静态参数按设计要求整定，动态参数根据经验或计算结果设置。

4试验目的及试验项目

模拟量控制系统的调试最终应达到如下目标：

4.1在机组整套启动前，保证所有执行机构的远方操作可用，反馈正确。

4.2自动调节系统在168小时试运时间内具备投入条件并连续运行24小时，累计运行应达120小时。

4.3调节系统的调节品质应满足“火电工程调整试运质量检验及评定标准”的要求。

模拟量控制系统系统的调试应该进行如下试验项目：

a）硬件检查。

对所有引入模拟量控制系统的电缆进行电缆接线正确性检查，进行绝缘电阻检查。

对模拟量控制系统的输入/输出通道进行完好性检查。

b）用户软件检查。

对所有的控制系统控制框图及组态图进行正确性检查。

c）一次设备检查。

对模拟量控制系统执行机构进行远方操作试验。

d）控制系统开环试验。

初设调节系统参数，检查调节器作用方向，计算测量系统的静态参数，计算蒸汽流量测量系统和给水流量测量系统的静态参数。

e）动态模拟试验及投入。

5模拟量控制系统调试应具备的条件

5.1主要热控设备、控制机柜、执行机构和变送器已安装就位。

5.2热控盘间电缆及就地电缆安装工作基本完成。

5.3热工控制电源和动力电源已经投入。

5.4控制用压缩空气气源已经投入。

5.5压缩空气母管已经吹扫完毕，各分支管路空气过滤器已经安装完毕。

5.6控制室和计算机房照明完好。

6模拟量控制系统调试试验程序

6.1管路连接和电缆接线正确性检查

管路连接检查包括一次检测元件取样管连接的正确性检查（对于差压变送器和差压开关，应检查正负取样管是否接反），各执行机构气源管路及信号管路的正确性检查。

电缆接线检查包括盘、台、柜及现场之间接线检查以及预制电缆检查，接线端子要牢固。

6.2控制系统送电和送气源

6.2.1控制机柜送电应按如下方法进行：

控制机柜送电前应断开热工电源盘上所有电源开关，应断开机柜上所有交流电源开关及所有直流电源开关。

用500V兆欧表检查电源电缆的对地绝缘电阻，其值应不小于1兆欧。

在热工电源盘上，合上机柜用的电源开关，并检查开关出口及机柜入口处的电源电压是否正确，是否满足机柜的要求。

在机柜处合上电源总开关，检查电源组件的显示器及入口、出口电压是否正确。

依次合上各分路开关，检查各等级电压是否正确，并检查各模件板工作是否正常。

6.2.2电动执行机构等电气设备送电前应检查电气绝缘是否符合要求，然后再送电。

6.2.3气动执行机构通气源前，应对气源母管及分支管进行吹扫，保证来气气源无油、无水、无杂质。

6.3控制装置的检查与校验。

6.3.1程序恢复、系统组态检查及硬件诊断。

6.3.2检查系统的组态应符合设计图纸。

6.3.3进行在线组态、带电插拔等功能试验。

注意，在进行模件带电插拔功能试验过程中，应做好防静电措施。

6.3.4控制机柜受电完成后，依照受电程序对工程师工作站、系统管理站、运行人员操作站和单元值长工作站进行受电恢复，待DCS控制系统受电完成后，在工程师工作站上进行通讯检验。

两条通讯高速公路应畅通，核对机柜中各模件的地址设置，通讯模件工作应正常，单条线和两条线运行切换试验应良好。

各设备之间的通讯均应正常。

6.3.5控制系统组态下装

在工程师工作站上依照程序下装命令，对不同地址不同类型的模件分别进行，对组态下载的情况做好记录。

6.3.6接口通道检查

a）AI接口通道检查：

用信号源在AI接口处加入信号，在工程师站上或操作员站读取数据，检查信号的节点、量程及其精度是否符合要求。

b）AO接口通道：

在工程师站或相应的编程工具上模拟输出量信号，并用高精度万用表监视输出是否正确。

c）DI接口通道：

用短路线在DI接口处真实模拟ON/OFF信号，在工程师站或相应的编程工具上检查信号传递关系是否符合实际。

d）DO接口通道：

在工程师站或相应的编程工具上模拟ON/OFF信号，用试灯或其它测试工具对DO接口输出状态进行检查。

6.4变送器检查

检查各个变送器的实验室校验记录，对照实际工况参数的变化范围，确定其零点、量程和迁移的设置是否正确。

对于压力变送器，要检查是否考虑了取样点与变送器之间的位差的补偿。

6.5执行机构校验

6.5.1电动执行机构的调试

电动执行机构送电前，应用500V兆欧表测试动力电缆对地绝缘电阻，其阻值应不小于1兆欧。

首先在就地用手动摇把将执行器摇到约50%的开度，分别按下电动开/关按钮，检查执行机构开关方向是否正确，如果不正确，则应对调执行机构操作线。

远方或就地操作开关按钮，检查阀门是否能够全开全关。

对于模拟量信号控制的执行器，发出0%--100%的控制信号，检查阀门能否全开全关及阀门的全行程的线性。

然后做执行机构0－100％的行程变化，使反馈装置的输出指示在0%－100%之间变化。

6.5.2气动执行机构的调试

打开来气气源阀，调整减压阀使减压阀后压力符合执行机构工作压力。

用信号发生器发出0%--100%的模拟量控制信号，观察阀门的动作情况。

反复调整阀门定位器上的零点和量程机构，使阀门能够全开和全关。

然后调整反馈装置，使得反馈指示和阀门实际位置相对应。

在此基础上，按25%，50%，75%，100%的规律检查阀门的线性度并做实验记录。

对于带有行程开关的气动执行机构，应在上述工作完成后进行行程开关的调整。

首先将阀门开启到20%的位置，慢慢地关闭阀门，在阀门接近于全关时，调整关方向的行程开关，使行程开关的触头与压板接触，并固定，发出0%的指令使阀门全关，测试行程开关的接点是否动作。

如没有动作，则重新调整。

开方向的行程开关的调整方法与此相同。

三断（断电、断气和断信号）保护功能实验。

首先将阀门开启到50%的开度，突然断开阀门定位器或阀门电/气转换器的工作电源或工作气源或信号源，阀门应保持原位不动，否则应检查是否有漏气的地方。

6.6控制系统开环试验

a）试验前将各控制系统调节器参数按预估值设置好，各系统依次做开环试验，各模拟量输入信号可以用电阻箱、4～20mA信号源、毫伏信号发生器等来模拟。

将各路信号都调至适当数值，模拟某一运行状态，检查各路信号的转换运算是否正常。

待各路信号都正常后，适当改变各路信号的数值，检查逻辑控制功能及监控报警功能。

将系统投入自动，改变被调量或目标设定值，观察各执行机构的动作方向是否符合工艺过程要求，检查手动操作时调节器跟踪应正常，自动投入状态下手动信号应跟踪自动信号。

手动／自动切换应是无平衡、无扰动的。

b）调节系统静态参数的整定

在静态试验的基础上，对控制系统中各种运算模块的系数重新整定，时间模块的时间常数重新设置，根据控制系统提供的定值清单，对越限报警功能模块进行数值设定，对控制系统中的目标定值模块设置给定值。

c）与相关系统间的信号联络试验检查

模拟量控制系统与其他系统有着不同程度的信号联系，这是模拟量控制系统能够正确投入的基础，更是机组能够安全经济运行的保证。

依照控制系统的逻辑组态图，发给其它系统的信号应在本系统强制，由对方进行检查；

对方发给本系统的信号由对方强制后，在本系统检查。

相互间的信号通讯均应畅通。

6.6.1给水控制系统

6.6.1.1首先确认各个基本单元调试完成

a）执行机构调试完成

b）电动给水泵热力系统调试完成并投入正常工作。

c）主汽压力、给水流量、减温水流量变送器一次校验记录检查合格。

6.6.1.2检查系统控制策略应切实可行，组态正确，通讯正常。

6.6.1.3对主给水调节阀进行远方操作试验，动作方向正确；

反馈指示正确。

6.6.1.4在进行给水控制系统有关执行机构远方操作试验过程中，检查给水调节器跟踪情况应正常。

6.6.1.5进行手动自动/切换试验，切换过程应无平衡、无扰动。

6.6.1.6静态参数计算及设置

a）根据锅炉燃料量和给水量的比例关系，并计算出各个静态参数。

b）给水流量补偿计算：

根据《水和水蒸汽热力学性质图表》，给出给水温度与重度之间的关系曲线，代入补偿计算公式计算出各个静态参数。

c）主蒸汽流量补偿计算：

根据第一级压力，查《水和水蒸汽热力学性质图表》，给出蒸汽重度与蒸汽温度、蒸汽压力之间的关系曲线，代入补偿公式计算出各个静态参数。

d）其它静态参数计算：

如加法器增益、PID调节器上下限幅值等静态参数均可根据热力系统实际情况设置。

6.6.1.7模拟闭环试验

a）根据系统工作过程，确定调节器的作用方式。

b）用信号发生器模拟燃料量、给水流量等各种过程量的变化，然后分别将各个给水调节系统投入自动，检查调节过程是否正确，检查执行机构的动作方向和位置是否与调节器输出信号相对应。

c）使各个调节器入口偏差为零，进行系统手动和自动切换试验。

d）将控制系统投入到自动状态，模拟实现各种调节器故障报警信号，系统应能自动无扰地切换到手动状态。

e）与其它联锁和保护系统做相关的联动试验。

6.6.2燃烧控制系统

6.6.2.1首先确认各个基本单元调试完成

a）给煤机调试完成。

b）送风机调节执行机构调试完成。

c）引风机挡板调节执行机构调试完成。

d）给煤量信号反馈正常，炉膛压力变送器、送风机风量变送器、主汽压力变送器和调节级压力变送器等一次校验记录检查合格。

燃油流量计量准确，氧量测量装置测量准确可靠。

6.6.2.2检查系统控制策略应切实可行，组态正确，通讯正常。

6.6.2.3检查燃烧控制系统与其它相关控制系统之间的逻辑控制回路，并对其进行模拟试验。

6.6.2.4对给煤机和送风机执行机构进行远方操作试验，并检查调节器跟踪情况。

6.6.2.5模拟满足投自动条件，然后进行手动和自动切换试验，切换应无平衡、无扰动。

6.6.2.6态参数计算与设置

a）对于各种越限报警值、PID调节器限幅值、各加法器增益等静态参数均可根据组态图及运行要求，在静态方式下设置。

对于需在动态调试中经测试才能取得的静态参数可在机组动态方式下进行计算设置。

b）氧量定值信号的形成：

氧量定值信号应根据锅炉负荷进行修正。

如有可能应按锅炉厂给出的曲线或表格进行静态计算设置。

一般情况下，氧量与负荷成反比关系。

c）计算风流量补偿回路。

按照气体状态方程式及各信号测量范围，计算出各静态参数并设置。

d）风量和煤量对应关系参数设置。

最佳风量和煤粉比的设置应根据锅炉厂的要求进行。

不但要求在最小给煤量工况下保证最低一次风量，同时要求在最大负荷下运行时保证最佳风量和煤粉比。

e）各PID调节器限幅值等静态参数应根据控制原理及运行要求进行设置，并在动态过程中进行修正。

6.6.2.7模拟闭环试验

b）用信号发生器模拟各系统有关过程量的变化并输入到计算机中去，然后分别投入各个调节器到自动状态，检查调节过程是否正确，检查执行机构的动作方向和位置是否与调节器输出信号相对应。

d）控制系统投入到自动状态，模拟实现各种调节器故障报警信号，系统应能自动无扰地切换到手动状态。

e）与其它联锁和保护系统做相关的联动试验。

f）检查风量和煤量作用关系，当风量大于煤量所对应风量值，应关方向动作风量挡板。

6.6.3燃油控制系统

6.6.3.1首先确认各个基本单元调试完成

a）进油调节阀调试完成。

b）进油压力和进油流量变送器一次校验记录检查合格。

6.6.3.2检查系统控制策略应切合实际，组态正确，通讯正常。

6.6.3.3检查各个手操站能实现远方操作。

6.6.3.4进行调节系统手动和自动切换试验，切换过程应无平衡、无扰动。

6.6.3.5静态参数设置：

PID限幅值及其它静态参数应结合运行要求进行设置，并在动态过程中进行修正。

6.6.3.6模拟闭环试验

b）仿真油枪投入支数，检查燃油流量定值，模拟进油流量信号的变化并输入到计算机中去，并将控制系统投入到自动状态，检查调节过程及作用方向是否正确，检查执行机构的动作方向和位置是否与调节器输出信号相对应。

d）将控制系统投入到自动状态，模拟实现各种故障报警信号，系统应能自动无扰地切换到手动状态。

6.6.4过热蒸汽温度控制系统。

6.6.4.1首先确认各个基本单元调试完成。

a）一级、二级和三级减温水调节阀调试完成。

b）一级、二级和三级过热器出口蒸汽温度测量回路工作正常。

c）一级、二级和三级减温器后蒸汽温度测量回路工作正常。

d）检查热力系统，重点检查左右侧蒸汽温度取样点与减温水调节阀是否相对应。

6.6.4.2检查系统控制策略应切合实际，组态正确，通讯正常。

6.6.4.3检查各个手操站能实现远方操作。

6.6.4.4对各执行机构进行远方操作试验，执行机构应动作正常。

6.6.4.5进行调节系统手动和自动切换试验，切换过程应无平衡、无扰动。

6.6.4.6静态参数设置

a）一级、二级和三级过热汽温一般设计为变定值调节，即在不同锅炉负荷下，一级、二级和三级过热汽温的定值应不同。

锅炉负荷以主汽流量来表示，主汽流量与一级、二级和三级过热汽温的对应关系由函数发生器功能块实现，其参数应根据锅炉厂提供的曲线进行设置，并在机组运行过程中进行修正。

对于设计为定值调节的控制系统，不存在上述静态参数的计算和设置。

b）各加法器、报警模块参数及PID调节器限幅值等静态参数应根据控制原理及运行要求进行设置，并在动态过程中进行修正。

6.6.4.7模拟闭环试验

b）模拟过热汽温信号的变化并输入到计算机中去，并将控制系统投入到自动状态，检查调节过程及作用方向是否正确，检查执行机构的动作方向和位置是否与调节器输出信号相对应。

c）模拟各个调节器输入偏差为零，进行系统手动和自动切换试验。

d）分别将各个控制系统投入到自动状态，模拟实现各种故障报警信号，系统应能自动无扰地切换到手动状态。

6.6.5再热汽温控制系统

6.6.5.1首先确认各个基本单元调试完成。

a）微喷执行机构和事故喷水减温门调试完毕。

b）再热汽温测量回路工作正常。

c）再热减温器后汽温测量回路工作正常。

d）检查左右侧蒸汽温度取样点与微喷减温水调节阀应对应准确。

6.6.5.2检查系统控制策略应符合热力系统要求，系统组态应与设计相符合，通讯正常。

6.6.5.3检查各个手操站能实现远方操作。

6.6.5.4对各执行机构进行远方操作试验，执行机构应动作正常。

6.6.5.5进行调节系统手动和自动切换试验，切换过程应无平衡、无扰动。

6.6.5.6静态参数设置

a）在再热器温度控制系统中，锅炉总风量前馈系数与主汽流量前馈系数的设置应以安全为主。

在初次投自动时，该系数应设置为较小值。

当系统稳定投入后，再逐渐增加其增益，直到满足自动调节品质为止。

b）PID调节器的限幅值等各静态参数设置应根据控制原理及热力系统要求进行设置。

6.6.5.7模拟闭环试验

b）用信号发生器模拟再热蒸汽温度的变化，然后分别投入各调节器到自动状态，检查调节过程及作用方向是否正确，检查执行机构的动作方向和位置是否与调节器输出信号相对应。

c）模拟主汽流量及锅炉总风量变化，将控制系统投入自动状态，检查该导前信号的作用情况，并初步确定其作用强度。

在该导前信号的作用下，各调节阀动作应满足热力系统要求。

d）用信号发生器分别模拟左右侧再热蒸汽温度的变化过程送至减温水控制系统，分别将减温水控制系统投入自动状态，检查调节器作用方向及调节