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1、协调控制系统(CC9作业指导书编 写：张澎涛编写日期：2008-08-05批 准:、，4 刖 百机炉协调控制系统 CCS (Coordinated Control System )是大型火力发电 机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机作为一个整体考虑来进行控制， 协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作，以消除锅炉和汽轮机在动态特性 方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组调频、调峰的能力，又能够保证机组的安全稳定经济运行。 机炉协调控制系统直 接作用的控制对象是锅炉主控制系统和汽轮机主控制系统，然后再由这两个主控系统分别控制各自的子控制系统如锅炉燃烧控制系统，锅炉给
2、水控制系统和汽轮机电液调节系统等。为了规范机组调试及大修后协调控制系统功能的检查 和试验，严格执行有关规程要求，保证校验人员在大量现场工作中可以安全、 优质地完成任务，内蒙古电力科学研究院热控自动化研究所编写了协调控制系 统投入和试验现场作业指导书。由于编写者水平有限，有不正确的地方望大家指出。拿 内蒙古电力科学研究院第3页共18页协调控制系统（CC9作业指导书目录1 .适用范围42 .引用文件43 .现场作业前准备44 .试验条件75 .试验流程图86 .CCS所涵盖的系统及设备 87 .CCS试验内容和步骤 98 .CCS负荷变动指标139 .结束工作13关键词：CCS作业指导书协调控制系
3、统（CCS现场作业指导书1 .范围1.1 本作业指导书适用于调试及大修过程中协调控制系统的投入和试验工作。1.2 作业目的是对CC繇统中的各项功能进行全面检验。2 .引用文件本作业指导书的编写依据下列规程：国家电网公司电业安全工作规程电力建设施工及验收技术规范第 5部分：热工自动化DL/T5190.5火力发电厂汽轮发电机的热工检测控制技术导则DL/T 591-1996火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程DL/T 656-2006火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程DL/T 774-2004火力发电厂基本建设工程启动调试及竣工验收实施规定汇编内蒙电管局 颁发有关合同/大纲/协议条款。3
4、.现场作业前准备3.1 准备工作安排在舁 厅P内容标准备注1翻阅相关图纸、资料，熟悉所作业的 系统设备及设备试验方法，到现场详 查安装情况及进度熟悉设备相关参数，掌握设 备工作原理和试验步骤、方 法，研读试验大纲2试验前确定作业系统相关的设备运行情况包括检查设备状况、反措执行情况及设备的缺陷等3制定作业计划和措施并上报工程或试验项目负责人计划尽量符合现场工作整体安排4根据本次试验的项目，全体工作人员要求所有工作人员都明确应认真学习作业指导书，熟悉作业内 容、进度要求、作业标准、安全注意 事项本次试验验工作的作业内容、进度要求、作业标准及女全注思事项5准备好所需仪器仪表、工器具、最新 定值清单、
5、相关材料、备品备件、相 关图纸、相关设备试验报告、本次需 要进行的项目及相关技术资料仪器仪表、工器具、备品备 件应试验合格，满足本次施 工的要求，材料应齐全，图 纸及资料应附合现场实际 情况6根据现场工作时间和工作内容落实工作票工作票应填写止确，并按国家电网公司电力安全工作规程相关部分执行3.2 人员要求在舁 厅P内容备注1现场工作人员应身体健康、精神状态良好2工作人员必须具备必要的热控专业知识且对机组热力、电气系统有深刻的了解，掌握协调控制系统的技术指标；工作负 责人必须持府本专业相关职业资格证书并经批准上岗3全体人员必须熟悉国家电网公司电力安全工作规程的相关知识，并经考试合格4CC物能投入
6、和试验至少需要作业人员 2人。3.3 仪器仪表及工器具在舁 厅P名称规格/编会单位数量备注1数字力用表四位半只12组合工具套13电缆盘（带漏电保安器）220V/380V/10A只14兆欧表500V只15电阻箱只14对讲机说明：根据现场实际需要增减3.4 备品备件（试验中如需备品备件按下表填写）在舁 厅P名称规格单位数量备注123.5 材料在舁 厅P名称规格单位数量备注1绝缘胶布卷52自粘胶带卷56中性笔支57口罩只38手套付39毛刷1.5 把210防静电环只111记录本本512酒精瓶113电子仪器清洁剂罐115微型吸尘器台1说明：可根据现场实际需要增减3.6 安全措施在舁 厅P内容1按照现场的
7、相关要求办理各种工作票2在CC现能投入前必须检查确认所有接线正确、牢固，避免烧毁模件或控制器 等重要设备。3在实际投入前必须作好技术交底工作，确保运行人员掌握协调控制系统和CCS功能的操作方法并做好事故应急方案。3.7 危险点分析在舁 厅P危险点预防措施1现场安全技术措施、设计及组态如有错误，可能产生安全隐患。做好现场安全措施，仔细检查设计组态2试验过程出现危急机组安全的重大 问题立即终止试验，将自动控制系统切为手动控 制，按运行规程进行处理。3DCSS统逻辑修改时容易造成程序 或数据丢失。更改前作好数据备份，防止程序或数据丢失。4试验阶段由于被调节量大范围快速 变化，部分自动调节品质差，引起
8、 参数超标或设备事故。在试验中，监视主要运行参数及主要调节系 统的工作情况，对于调节品质不好的调节系 统要及时切除自动，转为手动调节。4 .试验条件在舁 厅P应具备条件条件确认1DC繇统所有设备和功能工作止常2机组所有辅机设备运行正常；3机组能够达到额定负荷并稳定运行4机组投入所有锅炉主保护；5所有闭划、调节系统均已完成,所有CC舔件下的静态传动检查试验已经完成；6其他单项闭环调节系统在锅炉运行至带负荷过程中均完成动态试验，自动调节系统全部投入，调节品质优良；7试验的内容、要求及时间安排均已通过现场领导及电网调度批准；5 .试验工作流程图6 .CCS所涵盖的系统及功能CC繇统主要包括：机组指令
9、控制系统（LDC,锅炉主控，汽机主控，DEH 燃料控制系统，风烟控制系统，磨控制系统等。CC繇统试验最终应达到如下目标：所设计的协调控制系统各种控制方式应全部可用。协调控制各种控制方式之间的切换过程应平滑和无扰动。协调控制系统的其他功能如负荷指令给定方式切换、负荷指令闭锁等功能正常。7 .CCS试验内容和步骤7.1 协调控制系统的静态试验7.1.1 电缆接线检查。用通灯或万用表检查协调控制机柜与其他控制系统之间 的电缆接线是否正确。包括：与电气系统之间的电缆接线，与DEH空制系统之 间的接线，与热工信号报警系统之间的接线。7.1.2 相关系统信号传动试验。相关系统主要包括：DE盖统、AD繇统、
10、BMS系统、SCS系统和BPS旁路系统等。首先将协调控制系统和各个相关系统投入 运行状态，利用各个控制系统本身的编程工具进行发出信号和接收信号的操 作，以检验信号联络通道是否畅通无阻， 各个联络信号在工程单位和量程上是 否一致和合理。7.1.3 静态参数整定。对于有滑压控制功能的协调控制系统，其负荷与机前压 力的对应关系可按机组额定设计参数进行整定。各个PID参数可根据机组额定参数和燃料的发热量进行理论计算后进行初步整定或按经验值进行初步整定， 作为机组首次投入协调控制系统的原始动态参数。7.1.3.1 RB目标值及速率整定7.1.3.2 各个PID调节器参数的初步设定7.1.4 模拟闭环试验
11、。协调控制系统是一个复杂的电厂控制系统，其模拟闭环 试验要求相关控制系统配合进行联合试验。各个输入变量应该用仿真的方法模 拟，中间变量和输出变量要真实传输，并检查信号传输的正确性。对所设计的 每一种协调控制方式必须进行模拟闭环试验，以防止在实际进行控制方式切换 时由于试验漏项造成不应有的事故。7.1.4.1 首先将各个主要子控制系统投入自动方式。包括：DEH空制系统，锅 炉燃料控制系统，送风控制系统等。7.1.4.2 创造条件使汽机主控和锅炉主控具备投入自动条件。7.1.4.3 在基本控制方式下，进行汽机主控和锅炉主控的手动操作试验，检查 子控制系统都能按照主控指令的变化而变化。7.1.4.4
12、 分别进行各种协调控制方式的手/自动切换试验，切换过程应平衡无 扰动。7.1.4.5 进行各个协调控制方式之间的切换试验，切换过程应平衡无扰动。7.1.4.6 分别在各种协调控制方式下，模拟被调量和设定值的变化，检查调节 器的作用方向是否正确，子控制系统的动作方向是否正确，协调控制系统与子 控制系统之间的信号传输是否正确。7.1.4.7 模拟电网频率的变化，检查功率调节器的动作方向是否正确。7.1.4.8 在负荷设定站处于手动状态时，检查 ADS目标负荷跟踪情况，应准确 无误以防止切换过程的切换扰动。7.1.4.9 将负荷设定站投入自动状态，切换过程应无扰。通过ADSa变目标负荷，检查协调控制
13、系统的动作方向是否正确。7.1.4.10 CCS是具有滑压运行方式的协调控制系统，应进行滑压运行方式的 切换试验。它是一个有平衡但是无扰动过程。 在试验过程中应确定滑压运行方 式投入后平衡时间常数的设置。7.1.4.11 改变目标负荷，滑压运行方式应工作正常切滑压时间常数设置正确。7.1.4.12 在协调控制系统处于自动状态时，模拟各种强制手动条件，控制系 统应能从自动方式快速切换到手动方式或基本控制方式。7.1.4.13 分别模拟RB发生的条件，检查协调控制系统相应的动作和过程是否 正确合理，相应的报警信号是否正确发出。7.2 动态试验和投入7.2.1 投入以下的子控制系统锅炉燃料子控制系统
14、，锅炉送风控制系统，主蒸汽温度控制系统，再热 蒸汽温度控制系统，给水控制系统，炉膛压力控制系统，除氧器水位控制系统 等主要子控制系统。7.2.2 首次投入协调控制系统应在机组负荷大于 70%K定负荷。7.2.3 用锅炉主控进行手动增/减燃料试验。在运行人员的配合下，操作锅炉 主控制器，缓慢增加或减少锅炉主控的输出信号，观察给煤机的转速变化情况、 炉膛压力的变化情况、汽温和汽压的变化情况等来判断手动操作是否有效。7.2.4 将汽机控制器由DEH空制切换到CCS空制方式，然后用汽机主控进行手 动增/减汽机阀门开度试验。在运行人员配合下，操作汽机主控制器，缓慢增 加或减少汽机主控的输出信号，观察汽机
15、调节阀开度的变化情况、汽机负荷的 变化情况等来判断手动操作是否有效。7.2.5 投入机跟炉控制方式7.2.6 投入炉跟机控制方式7.2.7 投入炉跟机为主的协调控制方式7.3 进行负荷变动试验。负荷变动试验应在 70%-100%MCR常工况下进行，负 荷变化幅度为15%MGR负荷实际变化率为 3%MCR/min7.3.1 逐步投入以下各个子控制系统：主蒸汽压力控制系统，锅炉给水控制系 统，主蒸汽温度控制系统，再热蒸汽温度控制系统，炉膛压力控制系统，送风 及氧量控制系统等。7.3.2 协调控制系统处于炉跟机为主的协调控制方式或机炉协调控制方式。7.3.3 负荷变化率设置为3%MCR/min7.3
16、.4 以15%MCR跃量减少机组目标负荷指令。观察各个子控制系统的负荷 响应情况并记录各个参数数值及曲线。7.3.5 以15%MCR跃量增加机组目标负荷指令。观察各个子控制系统的负荷 响应情况并记录各个参数数值及曲线。7.3.6 对试验结果和曲线进行分析，对照附表所列考核指标。若试验结果符合 表中所列指标，则认为试验合格，否则应找出原因并进行第二次负荷变动试验。7.4 进行协调投入工况下的启停磨试验。为了能够顺利实现 70-100%MCRl荷 范围内AGC勺全程投入，必须进行协调工况下的投、切磨试验，以得到此扰动对协调控制系统的影响的幅度和规律，从而对协调控制系统进行必要的优化。7.4.1 试
17、验应具备如下条件协调控制系统已正常投入负荷稳定在70-100%MCRJ启、停磨期间运行人员应严格按照磨煤机运行规程进行操作7.4.2 试验步骤7.4.2.1 将协调控制方式切至炉跟机协调方式7.4.2.2 对于停磨过程，将要停磨的给煤机切为手动控制方式，缓慢降低给煤 机的转速。（对于启磨过程，首先投入磨风量和磨出口温度自动，缓慢增加给 煤机的转速）。7.4.2.3 给煤机转速降至最低时并稳定一段时间后停给煤机和磨煤机马达。（给煤机转速升至与其他给煤机转速接近后，投入自动）。7.4.2.4 记录并分析启、停磨期间，特别是启、停磨煤机马达时，机组主要参 数如：负荷、汽压、炉膛压力、氧量的变化。7.
18、4.2.5 对协调控制的控制参数进行优化。7.5 主要记录参数。机组实际功率、机组负荷指令、主蒸汽压力、速度级压 力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、给水流量、主蒸汽流量、汽包水位、烟气含 氧量、炉膛压力、总燃料量、除氧器水位、凝汽器水位、各个加热器水位等。7.6 协调控制系统投入的组织措施7.6.1 参加协调控制系统投入的人员包括：热控试验人员、热控设备厂家服务 人员、机炉专业人员以及机炉运行人员。7.6.2 对热控试验人员以及厂家服务人员的要求：保证协调控制系统工作正 常，使其具备投入自动的条件，对机炉专业人员和运行人员要进行交底工作。7.6.3 对机炉调试人员、机炉运行人员的要求：熟悉热控设备
19、的操作以及协调控制系统的投入方法和步骤，为投入协调控制系统积极创造条件。 待协调控制 系统投入自动运行后，密切注意机组运行情况以及系统各部分的工作情况， 如 有异常应立即切除自动，按运行规程操作，使机组继续正常运行。8 . CCS负荷变动试验指标模拟量控制系统负荷变动试验考核标准（直吹中速磨330M顺组）在舁 厅P被控参数变负荷过程中动态偏差变负荷过程中静态偏差1主蒸汽压力0.6MPa0.3MPa2主蒸汽温度10C5C3再热蒸汽温度10C5C4汽包水位 60mm 30mm5炉膛压力 200Pa100Pa6烟气含氧量2%1%7除氧器水位 250mm 100mm8凝汽器水位 200mm 100mm
20、9高加水位 70mm 35mm10低加水位 70mm 35mm11实际功率3%MCR 1.5%MCR9 .结束工作9.1 工作负责人确认所有试验项目完成。9.2 工作负责人向电厂有关人员汇报试验结果和存在问题等等，经双方认可 后，工作可终结。拿 内蒙古电力科学研究院第16页共18页协调控制系统(CC9作业指导书附录A:投入及试验记录表测试项目锅炉主控自动投入试验日期：年 月日试验目的检查调整调节系统各参数，满足机组运行要求试验条件控制系统正常运行，组态静态试验完成，机组启动并达到投入条件投 入条 件条件逻辑：与或检查记录(1)机组运行状态正常稳定，无重大隐患和缺陷(2)系统各个参数显示正常(3
21、)DCS系统工作正常，回面和历史功能正常(4)汽包水位自动控制系统投入运行，调节品质满足机组运 行的要求。(5)主汽温度、再热汽温度控制系统投入自动，调节品质满 足机组运行的要求。(6)炉膛压力自动投入自动，满足机组运行要求 送风投入自动，满足机组运行要求。(8)投入自动时，至少保证已有二台磨运行操作说明在CCS画面投入A给煤机自动，随后将锅炉主站投入自动，稳定后，改变压 力给定值，根据系统动作特性调整系统参数，直到满足要求。改变机组负荷，观察系统动态特性并进行参数调整，直到满足要求。产生动作投入自动过程中，通过画面及趋势观察过程跟踪切换是否正常，扰动试验时自 动调节方向是e止确，回向显示是否
22、正常。备注如果发现调节系统动作异常应及时切除自动，进行手动操作。记事试验结论签字：日期：2008年 月 日附录B:汽机主控自动投入测试项目汽机主控自动投入试验日期：年 月日试验目的检查调整调节系统各参数，满足机组运行要求试验条件控制系统正常运行，组态静态试验完成，机组启动并达到投入条件投 入 条 件条件逻辑：与或检查记录(1)机组运行状态正常稳定，无重大隐患和缺陷(2)系统各个参数显示正常(3)DCS系统，作止常，回时和历史功能正常锅炉主控投入自动，调节品质满足机组运行的要求。(5)DEH系统已经投入，动作止常满足机组运行的要求。操作说明在满足以上条件的情况卜，从 DEH!而投入CCS空制方式
23、，随后在协调回向观 察系统切换是否正常，正常后将汽机主站投入自动。产生动作投入自动过程中，通过回向及趋势观察过程跟踪切换是否正常，扰动试验时自 动调节力问是否止确，回向显小是否正常。备注如果发现调节系统动作异常应及时切除自动，进行手动操作。记事试验结论签字：日期：2008年 月 日附录C:CCB由动投入测试项目(；CBF自动投入试验日期：年 月 日试验目的检查调整调节系统各参数，满足机组运行要求试验条件控制系统正常运行，组态静态试验完成，机组启动并达到投入条件投 入条 件条件逻辑：与或检查记录(1)机组运行状态正常稳定，无重大隐患和缺陷(2)系统各个参数显示正常(3)DCS系统，作止常，回时和
24、历史功能正常锅炉主控投入自动，调节品质满足机组运行的要求。(5)汽机主控投入自动，调节品质满足机组运行的要求。操作说明在满足以上条件的情况下，在协调主画面按钮投入 CCS ON观察系统切换 是否正常。改变机组压力给定值，根据系统动作特性调整系统参数，直到满足 要求。改变机组负荷，观察系统动态特性并进行参数调整，直到满足要求。产生动作投入自动过程中，通过回向及趋势观察过程跟踪切换是否正常，扰动试验时自 动调节方向是e止确，回向显示是否正常。备注如果发现调节系统动作异常应及时切除自动，进行手动操作。记事试验结论签字：日期：2008年 月 日附录D:CCTFg动投入测试项目(；CTF自动投入试验日期
25、：年 月 日试验目的检查调整调节系统各参数，满足机组运行要求试验条件控制系统正常运行，组态静态试验完成，机组启动并达到投入条件投 入 条 件条件逻辑：与或检查记录(1)机组运行状态正常稳定，无重大隐患和缺陷(2)系统各个参数显示正常(3)DCS系统，作止常，回时和历史功能正常锅炉主控投入自动，调节品质满足机组运行的要求。(5)汽机主控投入自动，调节品质满足机组运行的要求。(6)机组CCS已经投入，调节品质满足机组运行的要 求。操作说明在满足以上条件的情况下，在协调主画面按钮投入 TCC,观察系统切 换是否正常。改变机组压力给定值，根据系统动作特性调整系统参数，直到满 足要求。改变机组负荷，观察系统动态特性并进行参数调整，直到满足要求。产生动作投入自动过程中，通过回向及趋势观察过程跟踪切换是否正常，扰动试验时自 动调节方向是e止确，回向显示是否正常。备注如果发现调节系统动作异常应及时切除自动，进行手动操作。记事试验结论签字：日期：2008年 月 日等 内蒙古电力科学研究院第20页共18页协调控制系统（CC9作业指导书记 事工程 机组记录人：记录时间：拿 内蒙古电力科学研究院第21页共18页