第十章.过程控制PPT课件下载推荐.ppt
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照明用;
照明用220220、380V380V火力发电厂大型单元机组自动控制bb火力发电bb水力发电bb核电bb风电bb太阳能发电bb海洋资源发电(潮汐、洋流、波浪)bb生物发电。
几组数据bb新华网北京新华网北京44月月55日电日电中国电力监管委员会中国电力监管委员会55日发表的日发表的电力电力监管年度报告监管年度报告(2006)(2006)显示,截至显示,截至20062006年底,中国发电装机年底,中国发电装机容量达到容量达到6.226.22亿千瓦,居世界第二位。
亿千瓦,居世界第二位。
bb其中,水电其中,水电1.28571.2857亿千瓦,占总容量的亿千瓦,占总容量的20.67%20.67%;
火电;
火电4.84054.8405亿千瓦,占亿千瓦,占77.82%77.82%;
核电;
核电685685万千瓦,占总容量的万千瓦,占总容量的1.1%1.1%;
风;
风力发电力发电187187万千瓦,占万千瓦,占0.30%0.30%;
生物质能等其他发电;
生物质能等其他发电6666万千瓦,万千瓦,占占0.11%0.11%。
bb中国电力企业联合会中国电力企业联合会20072007公布的数据显示,进入冬季,全公布的数据显示,进入冬季,全国用电再次出现攀升。
前国用电再次出现攀升。
前1111个月电力最高负荷达到个月电力最高负荷达到3.853.85亿千亿千瓦,比去年同期上涨了瓦,比去年同期上涨了16.46%16.46%,增长幅度比前,增长幅度比前1010个月加快了个月加快了0.30.3个百分点。
个百分点。
bb在用电量方面,在用电量方面,20062006年前年前1111个月全社会用电量为个月全社会用电量为25627.4925627.49亿度亿度,同比增长,同比增长14.5%14.5%,比前,比前1010个月提高了个月提高了4.54.5个百分点。
1111月单月用电量环比上涨了月单月用电量环比上涨了0.7%0.7%。
其中工业用电量同比增长了。
其中工业用电量同比增长了14.26%14.26%,城乡居民用电量增长了,城乡居民用电量增长了14.58%14.58%。
单元机组流程简图输入:
煤、风、水输出:
高压蒸汽被调节量:
汽包液位,蒸汽压力什么是过热蒸汽bb对对饱和水加热,水定压汽化(沸腾),部分饱和水变饱和水加热,水定压汽化(沸腾),部分饱和水变成饱和蒸汽,饱和水与饱和蒸汽具有相同的饱和温度,成饱和蒸汽,饱和水与饱和蒸汽具有相同的饱和温度,且在整个汽化过程中维持不变这种饱和水与饱和蒸且在整个汽化过程中维持不变这种饱和水与饱和蒸汽共存的状态称为湿饱和蒸汽,此时的水蒸汽统称为汽共存的状态称为湿饱和蒸汽,此时的水蒸汽统称为湿饱和蒸汽湿饱和蒸汽bb随着定压加热的继续,汽化不断进行,饱和水量越来随着定压加热的继续,汽化不断进行,饱和水量越来越少,饱和蒸汽量越来越多,直至最后一滴饱和水汽越少,饱和蒸汽量越来越多,直至最后一滴饱和水汽化完毕,此时水蒸气所处的状态称为干饱和蒸汽状态,化完毕,此时水蒸气所处的状态称为干饱和蒸汽状态,此时的水蒸气称为此时的水蒸气称为干饱和蒸汽干饱和蒸汽bb对干饱和蒸汽加热,蒸汽的温度升高,其比容随着增对干饱和蒸汽加热,蒸汽的温度升高,其比容随着增大当水蒸气的温度高于其压力对应的饱和温度时,大当水蒸气的温度高于其压力对应的饱和温度时,水蒸气所处的状态称为过热蒸汽状态,此时的水蒸气水蒸气所处的状态称为过热蒸汽状态,此时的水蒸气称为称为过热蒸汽过热蒸汽。
利用烟道加热蒸汽利用高压汽机的排气再加热低压汽轮机冷凝水处理进风预处理大型单元机组的组成锅炉高、中、低压汽轮机发电机燃烧系统汽水系统一机一炉;
锅炉和汽轮机作为蒸汽的供需两方,需要保持一定的平衡,否则就破坏了正常的运行;
有些部件为两者所共有,不可分割。
燃煤式发电机组示意图燃煤式发电机组示意图协调控制和全程控制bb协调控制:
将机炉作为一个整体统筹考虑;
bb全程控制:
不但要求保证机组的正常运行,而且在机组启停、低负荷、甩负荷乃至部分事故处理等过程中也发挥作用。
大型单元机组对自动化的要求bb自动监测bb数据处理bb事故报警bb连锁保护bb程序控制bb参数控制几组数据:
30万kW机组需要监视的参数达600个以上,操作的项目也在200个以上。
国家目前停止建设小火电:
所谓小火电即10万kW下的。
建议规划规模在60万kW以上典型日96点负荷曲线大型单元机组对自动化的要求bb自动监测bb数据处理bb事故报警bb连锁保护bb程序控制bb参数控制本章研究内容单元机组若干重要参数控制系统的设计与整定;
bb单元机组的出力控制bb锅炉燃烧过程的控制bb锅炉汽包水位的控制bb过热蒸汽的温度控制单元机组的出力控制bb单元机组自动控制的首要任务是机组出力的自动控制,是机组的出力适应电网负荷的需要。
bb从电网来说,要求机组的出力能快速适应外界负荷的需要;
bb从机组本身来说,其出力是由锅炉和汽机两者共同决定的。
单元机组的出力控制难点:
锅炉和汽轮机两者的特性有很大的差别,难点:
锅炉和汽轮机两者的特性有很大的差别,表现在适应负荷变化的能力上有很大的差异。
表现在适应负荷变化的能力上有很大的差异。
bb汽轮发电机是惯性小、反应快的控制对象;
汽轮发电机是惯性小、反应快的控制对象;
bb锅炉是一个惯性大、反应慢的控制对象。
锅炉是一个惯性大、反应慢的控制对象。
任务:
出力控制的任务在于如何控制锅炉和汽轮机各自的出出力控制的任务在于如何控制锅炉和汽轮机各自的出力,使之相互适应,以满足机组负荷的需要。
力,使之相互适应,以满足机组负荷的需要。
bb控制目标:
输出功率Pebb被调节量:
主汽压力PT、蒸汽量Dbb调节量:
燃料量、给水量、主汽调汽门bb从汽轮机的角度:
改变主汽调汽门就可以改变功率,立刻适应负荷的需要;
bb从锅炉的角度:
调整燃料量和给水量,要过一段按时间才能影响到蒸汽量D锅炉跟踪方式(炉跟机)锅炉跟踪方式调节过程bb电网负荷增大电网负荷增大-功率调节器调节调汽门开度增功率调节器调节调汽门开度增大大-蒸汽流量增大蒸汽流量增大bb导致主汽压力降低导致主汽压力降低-主汽压力调节器作用主汽压力调节器作用-燃料量增大燃料量增大bb实质上属于常规的机炉分别控制方式。
实质上属于常规的机炉分别控制方式。
bb优点:
充分利用了锅炉的需热量,较快跟踪外优点:
充分利用了锅炉的需热量,较快跟踪外界负荷的变化。
界负荷的变化。
bb缺点:
大幅度的波动对锅炉的安全稳定运行不缺点:
大幅度的波动对锅炉的安全稳定运行不利。
利。
汽机跟踪方式(机跟炉)汽机跟踪方式调节过程bb电网负荷增大电网负荷增大-功率调节器调节燃料量增大功率调节器调节燃料量增大-锅炉热量增大锅炉热量增大-惯性惯性-主汽压力变化主汽压力变化bb导致主汽压力升高导致主汽压力升高-主汽压力调节器作用主汽压力调节器作用-主汽调汽门开度增加主汽调汽门开度增加bb实质上属于串级控制系统。
实质上属于串级控制系统。
主汽压力稳定,有利于锅炉安全。
优点:
没有调用锅炉的蓄热量,因此机组出力缺点:
没有调用锅炉的蓄热量,因此机组出力对设定值改变的响应很缓慢。
对设定值改变的响应很缓慢。
bb适合于承担基本负荷的单元机组。
适合于承担基本负荷的单元机组。
机炉协调方式机炉协调方式控制过程bb电网负荷增大电网负荷增大-功率调节器调节调汽门开度增大功率调节器调节调汽门开度增大(同时同时将信号提供给锅炉出力调节系统将信号提供给锅炉出力调节系统)-)-蒸汽流量增大蒸汽流量增大bb导致主汽压力降低导致主汽压力降低-锅炉出力调节系统作用,锅炉出力调节系统作用,(前馈至前馈至汽机出力调节系统,调小阀门限制压力下降幅度汽机出力调节系统,调小阀门限制压力下降幅度)-燃料量增大燃料量增大bb实质上有节制的利用锅炉的蓄热量。
实质上有节制的利用锅炉的蓄热量。
即保证了机组能够比较迅速地适应负荷变化,优点:
即保证了机组能够比较迅速地适应负荷变化,又,保证了主汽压力不会波动很大。
又,保证了主汽压力不会波动很大。
bb适用于大型机组。
适用于大型机组。
bb需要说明的是,目前在大型单元机组中,一般同时具需要说明的是,目前在大型单元机组中,一般同时具有上述三种控制方式,可以根据机组运行的需要,经有上述三种控制方式,可以根据机组运行的需要,经过逻辑开关切换到其中任一种方式。
过逻辑开关切换到其中任一种方式。
锅炉设备的主要控制要求汽包的液位、蒸汽的压力:
保持在一定范围内,适应用户负荷的变化过热蒸汽温度:
保持在一定范围内炉膛负压:
保持在一定范围内燃烧完全:
根据经济性和环保的要求运行安全:
液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内锅炉控制系统什么是炉膛负压bb炉膛负压是反映炉内压力大小参数炉膛负压是反映炉内压力大小参数,但大家在理解负压这个概念,但大家在理解负压这个概念时,常常会和炉内绝对压力混淆,其实两者都是反映炉内压力情时,常常会和炉内绝对压力混淆,其实两者都是反映炉内压力情况的参数,但测量基准是不一样的,得到的结果也是相反的!
况的参数,但测量基准是不一样的,得到的结果也是相反的!
压力的表示方法有两种:
bb一种称一种称绝对压力绝对压力(也可理解为真实压力),它是以绝对真空为测(也可理解为真实压力),它是以绝对真空为测量起点得到的压力值。
量起点得到的压力值。
bb另一种称为另一种称为相对压力相对压力,它是以当地大气压力为测量起点得到的压,它是以当地大气压力为测量起点得到的压力值。
相对压力又分为表压力和负压值(真空值)。
力值。
bb当被测点的真实压力大于当地大气压力当被测点的真实压力大于当地大气压力,此时该测量点处于正压,此时该测量点处于正压状态,对应相对压力俗称为状态,对应相对压力俗称为表压力表压力。
表压力越大,也可说明被测。
表压力越大,也可说明被测点的绝对压力(真实压力)越大;
现场许多处于正压状态的压力点的绝对压力(真实压力)越大;
现场许多处于正压状态的压力测量值一般都是相对压力,即表压力;
测量值一般都是相对压力,即表压力;
bb而当而当被测点的真实压力小于当地大气压力被测点的真实压力小于当地大气压力,此时该测量点处于就,此时该测量点处于就处于负压状态,对应相对压力为负值,其负值的绝对值是我们的处于负压状态,对应相对压力为负值,其负值的绝对值是我们的测量值,通常称它为测量值,通常称它为真空值或负压值真空值
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