主蒸汽压力系统的基于预补偿自抗扰控制设计

火电机组主蒸汽压力系统为典型的大惯性过程,其控制策略的设计存在着响应速度慢、抗干扰能力不足的问题。为解决主蒸汽压力系统的上述控制难点,提出了一种基于预补偿自抗扰控制的优化设计方法,将控制量通过预补偿结构后再送入被控对象,从而对常规自抗扰控制结构进行改进。在介绍基于预补偿自抗扰控制结构的基础上,通过单一变量法分析各个参数对于控制效果的影响,从而给出了其参数整定的流程。仿真结果表明:所提方法的跟踪状态、抗干扰状态和包含跟踪以及抗干扰状态下的绝对误差积分指标分别占对比方法的52.38%、60.75%和57.88%,从而验证了所提方法在提升主蒸汽压力系统的跟踪和抗干扰能力方面的优势;通过蒙特卡洛实验验证了所提方法能够很好地应对系统的不确定性。

火电厂主蒸汽管道的弹性蠕变损伤本构模型研究

针对火电厂中蒸汽管道与汽包类承压部件用耐热钢,在承受高温高压时发生弹性蠕变损伤问题,给出完整的损伤本构描述,建立起唯象学蠕变损伤理论。在这里主要提出耐热钢的弹性蠕变损伤本构模型,建立起相应的数值变分原理以及有限元离散化形式,从而形成完整的数值变分方法。

高功率床上重油燃烧器流化床锅炉启动方法

目前国内循环流化床(CFB)锅炉大部分采用床上、床下燃烧器联合启动方式,仅配置床上高功率重油燃烧器的CFB锅炉由于参数控制难度大,启动过程极易结焦。对此,通过对国外某电厂锅炉重油启动燃烧器启动过程的分析,提出了提高给水温度、减小总风量、控制主蒸汽压力等启动方法,以及对启动过程中一、二次风、床压及燃烧器、锅炉升温速率、投煤参数等的控制要求,可为今后同类型CFB锅炉启动提供借鉴。

高温气冷堆主蒸汽管道双端断裂危害性分析方法

高能管道双端断裂危害性分析是核电站常规岛安全设计的关键内容。本文在总结核电站常用管道双端断裂危害性分析方法的基础上,针对高温气冷堆核电站的特点提出:高温气冷堆主蒸汽管道双端断裂破裂点选取可采用应力分析法;喷射力计算可采用简化算法和热工水力学算法;射流形态计算应根据ANSI/ANS—58.2—1988中的计算方法,计算出在不受限破裂和受限的有限分离破裂2种情况下的射流形状;管道动态响应分析可采用有限元模拟算法进行分析;高温气冷堆主蒸汽管道发生双端断裂后的超压、水淹效应应根据具体工程布置情况进行分析。该方法为主蒸汽管道防甩约束件的设计提供了依据。

某350 MW超临界直流锅炉分离器汽温偏差和汽温偏低原因分析及调整方法

分析某350 MW超临界直流锅炉汽水分离器蒸汽温度存在的交替偏差及主、再热蒸汽温度偏低的原因。通过采用磨煤机热态调整、低负荷下炉膛吹灰、优化减温水自动控制前馈、降低给水系统压力脉动、炉内燃烧优化、提高炉膛负压及氧量运行等方案后,有效地将汽水分离器两侧蒸汽温度交替偏差由调整前的15℃~58℃,控制在1℃~12℃,将主热蒸汽温度由调整前541℃提高到571℃,再热蒸汽温度由调整前568℃提高到569℃。降低分离器两侧蒸汽温度交替偏差及主、再热蒸汽温度偏低带来的影响,为在建同类型机组提供经验借鉴。

660MW机组协调控制策略优化

针对大唐马鞍山当涂发电有限公司一期超临界2×660 MW机组控制系统存在的主蒸汽压力波动大、对煤质频繁变化适应性差、负荷响应慢等问题,对机组协调控制系统的负荷指令与压力设定、锅炉主控、汽轮机主控、一次调频、给水、燃料等控制回路进行了优化。控制系统优化后,机组稳态下负荷偏差减小,在变负荷过程中主蒸汽压力波动较小,在稳定负荷下主蒸汽压力与设定值偏差较小,控制品质显著提高。

复合积分控制的研究及其在火电机组中的应用

分析常规PID控制器的结构及存在的缺点。以二阶控制对象的阶跃响应为例,分析被控对象各阶段响应对控制作用的要求,提出动、静态复合积分控制策略,并应用于制粉系统改造后的锅炉主汽压力控制系统中,解决了主汽压力在调节过程中大幅长周期波动的问题,为国内同类型燃煤机组及控制系统综合升级改造提供了有益的参考和借鉴。

改进遗传算法优化控制器参数的燃烧控制

主汽压和床温是循环流化床锅炉(CFBB)燃烧控制系统中两个重要的控制指标,直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。常规PID控制大多采用人工凑试法来调整PID控制器参数,结果往往耗时且难以实现燃烧系统的实时控制。为了实现燃烧系统的实时控制,提出了一种改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案。在控制过程中,先利用前馈补偿解耦法对主汽压和床温进行解耦,再采用改进遗传PID控制器对两个对象进行独立控制。仿真结果分析表明,与常规PID控制相比,改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案可以有效地改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态性能、稳定性能以及快速性能,并提高系统的控制品质。

基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用

针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。

漳州核电华龙重型设备开顶法快速翻转装置技术应用研究

漳州核电项目主设备采用“先行引入法”施工,压力容器及蒸汽发生器需在核岛厂房外完成翻转引入工作。“华龙一号”原设计的翻转工装仍采用传统“翻转抱环+翻转支架”的模式,该工装安装精度高、拆装繁琐,占用大型吊车的时间较长。为提高施工效率,在保证安全、质量的前提下,重新研发设计、制作压力容器、蒸汽发生器的翻转工装,该工装拆装方便,安装精度要求低,翻转场地无需预埋锚固件,且在同等条件的情况下,减少场外对蒸汽发生器和压力容器翻转工作的时间。同时“先行引入法”施工也大幅缩短工期,为漳州核电项目创造了巨大的经济效益。新型翻转支架投用于漳州核电1、2号机组的压力容器和蒸汽发生器的安装施工中,为后续漳州核电机组的推广和应用奠定坚实基础。

主汽压力偏差容忍法在大型超临界火电机组协调控制系统中的应用

基于中电投白城电厂协调控制逻辑,介绍大型超临界火电机组的协调控制系统,重点论述主汽压力偏差容忍法在汽机主控制系统中的应用,并分别以负荷上升阶段和负荷下降阶段为例,分析主汽压力极限偏差容忍法的工作过程。应用实践证明,压力偏差容忍法对负荷变化的反应很快,能最大程度地发挥汽机主控制系统调节功率的作用;对压力偏差有最终限制底线,不会让主汽门前压力达到不能容忍的程度,具有很好的控制效果。