常规协调控制方式下各主要参数的调节过程将如图1所示。由于调门动作④的影响,使主汽压力②的对象特性变得复杂,常规的PID调节功能无法正常实现。而汽压对象本身又是一个大迟延环节,调节过程中与设定值⑥的偏差较大,对于AGC方式下负荷指令频繁变化的复杂工况适应性较差。此外,该方式最主要的弊端还在于其负荷与汽压的响应是同步的,汽压与负荷变化时对热量的需求与排斥也始终是同向的,在变化初始段,两者相互制约,产生大延时,而在接近目标负荷时,又相互激励,造成较大超调。在这种方式下,系统整定困难,调节品质差,不能满足AGC方式下的滑压控制要求。
1.2 指令模型优化控制方案的设计思想
新方案的提出是基于以下事实,笔者在现场的试验中发现,当燃料量发生一个足够量的近似阶跃的快速变化时,汽压的响应时间会大大缩短,这一点在进行RUNBACK试验时可以明显地感觉到。原因是当燃料量的瞬时变化达到一定量时,炉内热量改变超出了炉体的热容蓄热,此时富余部分的变化量能较快地转变为蒸汽量的变化,加快了汽压的响应速度。但为了减少燃料量快速改变对风烟系统造成的冲击,在该指令超前量后应设置速率限制。进一步的研究发现,该快速变化量的大小与升负荷速率(即调门动作快慢)线性相关,而与负荷变化量也存在一定的函数关系,这使方案在多变工况下的实际应用成为可能。由于汽压响应的加快,在负荷指令变化初期,调门可迅速动作改变负荷(见图2 /④),若炉内燃料能持续保持一定的超前量,汽压将不会产生很大的负向偏离,通过合理建立锅炉主控的指令前馈模型可实现指令变化初期的负荷快速响应。
来源:浙江省电力试验研究所