信电学院毕业设计开题报告.doc

中国矿业大学信息与电气工程学院毕业设计 (论文)开题报告   设计（论文）名称： 发电厂1000MW机组给水系统设计分析   毕业设计起止时间： 2013年2月25日6月21日(共17周)   学生姓名： 黄 振 学 号： 专 业： 电力系统自动化 教学班级： 09-2班 指导教师： 韩 丽 报告日期： 2012年12月25日 1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势：1.本课题意义随着电力需求的增长，以及能源和环保的要求，我国的火电建设开始向大容量、高参数的大型机组靠拢。但是，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度要求也越高我国最近几年新建的600MW、1000MW火电机组基本上都采用国内外最先进的分散控制系统(DCS)，对全厂各个生产过程进行集中监视和控制。在单元机组若干重要参数控制系统的设计及整定中，汽包水位是锅炉安全运行的主要参数之一，同时它还是衡量锅炉汽水系统是否平衡的标志。维持汽包水位在一定允许范围内，是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。另一方面，随着锅炉参数的提高和容量的增大，汽包的相对容积减少，负荷变化和其他扰动对水位的影响将相对增大。这必将加大水位控制的难度，从而对水位控制系统提出了更高的要求。但是，由于给水系统的复杂性，真正能实现全程给水控制的火电机组还很少。因此，对全程给水控制进行优化，增强给水系统的控制效果和适应能力成为迫切需要解决的问题。2.国内研究现状、水平和发展趋势我国大型火电机组的给水控制基本上还是采用经典的PID控制算法。不同的控制公司在给水控制策略的设计上虽然各有特点差异，但基本上还是遵循了单冲量和三冲量控制相结合的控制模式，采用的也基本上是调阀和调泵相结合的控制方法。虽然从理论上讲，现有的控制方法应该可以实现机组的全程给水自动。但是，实际上由于给水系统和机组运行的复杂性，机组在启动和低负荷时往往投不上自动。另外，机组在高负荷时，虽然可以实现三冲量给水自动且正常情况时效果也不错。但其控制系统的鲁棒性较差，适应异常工况的能力和出现设备故障的情况时的自调整能力也较差。因此，如何真正实现全程给水控制是现今控制工程人员急于解决的一个课题。总的来说，国内机组实现全程给水控制考虑的方案一般是在低负荷时，用启动调节阀控制汽包水位，调速给水泵维持给水母管压力，采用单冲量的控制方式；高负荷时，使用调速给水泵控制汽包水位，大旁路调节阀维持给水压力，采用三冲量的控制方式。它由单冲量和三冲量两个调节回路组成全程给水控制,当负荷大于30%时为三冲量,当负荷小于30%或三冲量变送器故障时为单冲量。由于不同容量的机组其给水系统结构不一样，其控制方式及控制设备也有区别，因而实现给水全程自动系统的方案也有不同，这就要求在考虑方案时，要结合具体的控制对象进行合理的设计，同时参考其它同类型机组一些成功的设计、调试经验，重新完善原汽包水位调节系统的设计及组态，最终选定一种合理且切实可行的设计方案，来实现锅炉给水自动系统的全程控制。3.国内研究现状、水平和发展趋势以西门子公司设计的某350MW机组全程给水控制系统为例，系统分为给水启动调节阀控制系统和给水泵转速控制系统两部分。给水启动调节阀控制系统实际上就是给水压力控制系统。这是一个前馈-反馈控制系统。其作用是当锅炉启动及低负荷工况时，维持给水泵出口母管压力在安全工作范围内，同时协助给水泵转速控制系统稳定汽包水位。其控制特点是：在三冲量控制系统中引入了汽包压力的负微分前馈和蒸汽流量的微分前馈。运行过程中，蒸汽流量变动(即机组负荷调整)和炉膛热负荷干扰都会引起汽包压力的变化。若负荷增加，汽包压力就会下降，其负微分前馈信号要求加大给水流量，蒸汽微分前馈也要求加大给水流量，以克服虚假水位对系统的影响。总体来说，国外关于全程给水控制方案的设计及全程给水控制系统的投运在热工自动控制领域内已比较成熟。能顺利实现全程给水控制，这一方面得益于其合理、完善的设计，另一方面在于其DCS控制系统的先进性、可靠性，为实现其控制策略提供了软、硬件上的保证。2、 本课题的研究内容及方案： 本文围绕单元机组给水全程控制系统这一主题，对火电厂给水系统构成、给水控制系统的作用、现状和发展有一个基本的认识和了解后，针对徐州华润电力有限公司1000MW机组，结合仿真实习，对给水控制系统逻辑进行深入分析。具体要求如下：1. 通过参考资料的查阅，对火电厂给水系统构成、给水控制系统的作用、现状和发展有一个基本的认识和了解。2. 深入分析给水对象的动态特性，阐述了现今给水全程控制中存在的缺陷和不足。并根据给水分段式控制的原则，分别从低负荷和高负荷两个方面入手研究其改进方法3.结合仿真实习，熟悉给水系统构成、启动过程中给水系统的主要操作、控制系统基本原理和实现方法。4.对给水系统的控制逻辑进行详细地分析。5.对给水控制的经济性进行的分析，提出了自己思考的改进办法。同时针对还处于手动控制的给水调节阀切换，设计了自动无扰切换回路。6.通过整个研究毕业设计，掌握从事工程技术工作时分析问题、解决问题的一般思路和基本方法。7.通过阅读相关文献资料和撰写毕业论文，了解科技论文的基本撰写模式。3、毕业设计（论文）工作计划及进度安排： 2013年3月 第一周、第二周：阅读大约10篇相关文献弄清设计题目 第三周、第四周：了解徐州华润电力1000MW机组给水调节控制的系 组成和工艺流程。 2013年4月 第一周：整理所看论文思想，初步定下论文的主题思想。 第二周：完成毕业论文翻译部分，初定毕业论文目录。 第三周、第四周：根据掌握的知识搭建基本电路，用MATLAB进行仿真 测试。 2013年5月 第一周、第二周、第三周：整理所需资料和电路。 2013年5月第四周和6月 完成毕业设计论文排版。4、指导教师审查意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）：指导教师（签名）： 年 月 日5、系部审查意见：系部负责人（签名）： 年 月 日