火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程.docx
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1、ICS 27.100F 24备案号:50760-2015DL中华人民共和国电力行业标准DL/T 657 2015代替 DUT 657 2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程Code for acceptance test of modulating control systemin fossil fuel power plant2015-12-01 实施2015-07-01 发布国家能源局发布DL/T 657 2015目 次前言II1 范围12规范性引用文件13术语和定义14验收测试内容及测试条件35 功能测试46性能测试47 文档验收58可用率考核6附录A (规范性附录)模拟量控制系统
2、品质指标8附录B (规范性附录)模拟量控制系统验收测试项目及测试结果15附录C (规范性附录)模拟量控制系统投运情况一览表18DL/T 657-2015火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程1范围本标准规定了火力发电厂模拟量控制系统验收测试的内容、方法,以及应达到的品质指标。本标准适用于单机容量为125MW及以上等级机组的火力发电厂新建工程和技术改造工程的模拟量 控制系统验收测试。其他类型机组的验收测试以及机组检修后的验收测试也可参照本标准执行。2规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修
3、改单)适用于本文件。GB 26863火电站监控系统术语GB 50660-2011大中型火力发电厂设计规范DL/T655火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程DL/T656火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程DL/T659火力发电厂分散控制系统验收测试规程DL/T 701火力发电厂热工自动化术语DUT 1083火力发电厂分散控制系统技术条件DLfT 1210火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程DLZT 1213火力发电机组辅机故障减负荷技术规程DL/T 5190.4电力建设施工及验收技术规范 第4部分:热工仪表及控制装置3术语和定义GB/T 26863和DL/T701界定的以及下列术语和定
4、义适用于本文件。3.1模拟量控制系统 modulating control system; MCS通过前馈和反馈等作用对机炉及辅助系统的过程参数进行连续自动调节的控制系统的总称,包括过 程参数的自动补偿和计算、自动调节、控制方式无扰动切换及偏差报警等功能。3.2协调控制系统 coordinated control system; CCS将锅炉-汽轮发电机组作为一个整体进行控制,以满足机组负荷要求为主要控制目标,保持主蒸汽 压力等主要参数在允许范围,兼顾机组效率和节能减排要求的单元级控制系统,主要包括机组负荷指令 控制、机炉主控、热值校正、一次调频、辅机故障减负荷等控制回路。3.3控制子系统 c
5、ontrol subsystem构成模拟量控制系统的机炉各主要参数的调节系统,主要包括锅炉燃烧控制系统、汽轮机控制系统、 锅炉给水控制系统、水煤比控制系统、汽温控制系统等。3.4AGC 控制方式 AGC control modeCCS的一种控制方式,根据电网发出的机组负荷指令对发电机组进行整体平衡控制。DL/T 657 20153.5负荷变动试验load change test在一定的负荷变化范围内,CCS负荷指令以确定的变化速率和变动量,单方向增加负荷和减少负荷 的试验,以考核CCS在不同负荷下稳定工况之间的转换能力。3.6AGC 负荷跟随试验 AGC-load-follow testCCS
6、模拟在AGC控制方式下的负荷跟随试验。由调度中心或CCS负荷给定回路发出负荷变化指令, 在一定的负荷变化范围内以确定的负荷变化速率进行双向变动试验,以考核CCS的负荷响应能力和适 应负荷连续变化的能力。3.7辅机故障减负荷runback: RB当发生部分主要辅机故障跳闸,机组允许的最大出力低于当前负荷时,将机组负荷快速降低到实际 所能达到的相应出力,并能控制机组在允许参数范围内继续运行。RB试验是通过主要辅机实态跳闸来 检验机组在故障下的运行能力和CCS的控制性能,保障机组在高度自动化运行方式下的安全性。3.8动态品质指标 transient performance specification
7、控制系统在受到内外扰动时,动态调节过程中被调参数偏离新给定值的允许偏差指标。 3.9稳态品质指标 steady-state performance specification机组无明显内外扰动时,被调参数偏离给定值的允许偏差及对控制系统稳定性的要求。 3.10过渡过程衰;咸率decay ratio定值扰动试验中,被调参数首次过调量(M)与第二次过调量(愁)的差值与首次过调量(M) 之比,用8表示:W=(M-此VM。3.11稳定时间settling time从扰动试验开始到被调参数进入新稳态值的允许偏差范围内不再越出时的时间。3.12超调量OVerShOot对于阶跃响应,为偏离输出变量最终稳态值
8、的最大瞬时偏差,通常以最终稳态值与初始稳态值之差 的百分数表示。3.13实际负荷变化速率 actuakload-change rate实际负荷变化量A% (Pe为机组额定负荷值)与变化时间4(4为从负荷指令开始变化至实际负 荷变化达到新的目标值所经历的时间)的比值。3.14负荷响应纯迟延时间 dead time of load response负荷扰动试验开始后实际负荷变化的迟延时间,即从负荷指令开始变化的时刻到实际负荷发生与指 令同向连续变化的时刻所经历的时间。3.15快速甩负荷fast cutback当汽轮机或发电机组甩负荷时,使锅炉不停运的一种控制措施。根据FCB后机组的不同运行要求,
9、可分为机组带厂用电小网运行或停机不停炉两种不同的运行方式。3.16次调频 primary frequency control; PFC机组协调控制系统的一种功能,通过有差调节方式响应电网频率调节的要求。一次调频,是指电网 的频率一旦偏离额定值时,电网中机组的控制系统自动控制机组有功功率的增减,限制电网频率变化, 使电网频率维持稳定的自动控制过程。3.17烟气排放连续监测系统 continuous emission monitoring system; CEMS对火电厂排放的烟气颗粒物、气态污染物(含SO2、NoX等)和有关排气参数(含氧量等)进行连 续、实时跟踪监测的系统。3.18烟气脱硫控制
10、系统 flue gas desulfurization control system对于锅炉烟气脱硫系统(通常包括吸收剂制备系统、烟气及二氧化硫吸收系统、副产品处置系统等) 进行控制的控制系统总称。3.19烟气脱硝控制系统 flue gas de-NOx control system对于锅炉烟气脱硝系统进行控制的控制系统总称。如对SCR(选择性催化还原)脱硝控制系统而言, 通常包括对脱硝剂输运系统、烟气脱硝处理系统、脱硝公用系统等的控制。4验收测试内容及测试条件4.1 各阶段验收测试的主要内容4.1.1 MCS在完成调整试验工作后,调试方应按附录A.1附录A.4的要求对系统进行扰动试验,以及
11、按第5章的要求对系统进行功能测试。测试结果填入附录B的表Bl、表B.3和附录C的表C.1中。4.1.2 新建机组在进行满负荷连续168h (72h)试运行期间,以及机组商业移交或技术改造机组正式移 交生产前,应提供MCS可用率统计运行记录,可用率的统计计算和考核应按第8章的要求进行。4.1.3 在CCS完成细调整试验(新建机组首次带上满负荷后的调整试验)后,应按6.1的要求进行CCS 负荷变动试验。4.1.4 在新建机组商业移交或技术改造机组正式移交生产前,应按6.36.5的要求进行协调控制系统 AGC负荷跟随试验、RB试验和一次调频试验。4.1.5 MCS在完成4.1.14.1.4要求的全部
12、试验之后,还应按第7章的要求提供试验报告,按第8章的 要求提供MCS可用率统计运行记录。在机组商业移交或正式移交生产前,验收方可决定对MCS的全部 项目或抽查部分项目进行最终验收测试。最终验收测试应按第5章、第6章的要求进行。4.2 最终验收测试应具备的条件4.2.1 与MCS有关的主、辅设备可控且有调节裕量,机组负荷50%100%能正常变动。4.2.2 实现MCS的分散控制系统(DCS)己符合DL/T 659的要求。4.2.3 与MCS相关的热工自动化现场设备完好,安装和调试质量符合DL/T 5190.4的要求。4.2.4 与MCS自动化设备相关的电源、气源、接地、环境条件安装和调试质量符合
13、DL/T 5190.4的 要求。4.2.5 汽轮机控制系统己完成功能验收测试,符合DL656的要求。4.2.6 MCS已完成4.1.14.1.4要求的全部试验,与验收测试有关的控制系统已投入自动。4.2.7 应记录机组负荷指令、机组实际负荷、主蒸汽压力设定值、主蒸汽压力、烟气含氧量、炉膛压力、 主蒸汽温度、再热蒸汽温度、中间点温度(嬉值)、汽包水位、总风量等参数,并应准确可用。4.2.8 记录设备分辨率应能满足对其控制系统品质指标评价的要求。4.2.9 与MCS有关的设计、制造、安装、调试、运行及故障处理等资料应齐全、有效,技术文档应满 足第7章的要求。4.2.10 验收测试应由测试单位编写测
14、试方案,由运行单位编写操作方案。5功能测试5.1 MCS的功能设计应满足GB 50660-2011中15.8及DL 1083的要求。功能测试主要应包括控制 方式无扰动切换、偏差报警功能、方向性闭锁保护功能、超驰控制保护功能的测试。5.2 控制方式无扰动切换试验主要应包含下列内容:a) AGC远方/就地控制方式的无扰动切换。b) CCS的协调控制方式、锅炉跟随控制方式、汽轮机跟随控制等方式之间的无扰动切换。c) MCS所有手动/自动方式之间的无扰动切换。d)给水控制等系统单冲量/三冲量控制方式之间的无扰动切换。e)其他要求控制系统实现的无扰动切换。f)在满足切换条件的情况下,MCS在各种控制方式
15、之间进行切换时,不应对控制系统产生任何 扰动。5.3 MCS应包含下列偏差报警:a)测量信号偏差报警。b)执行器偏差报警。c)调节器偏差报警。d)其他要求控制系统实现的偏差报警。e)检查偏差报警值是否正确设定,报警输出的开关量信号应能正确送至相应的报警显示和控制 保护回路。5.4 MCS应包含下列方向性闭锁保护功能:a) CCS负荷指令增减闭锁。b)炉膛压力高/低送引风机动叶调节开/关闭锁。C)燃料量和风量交叉限制。d)其他要求控制系统实现的方向性闭锁。5.5 MCS应包含下列超驰控制保护功能:a) CCS负荷指令迫增/迫降。b)炉膛压力防内爆超驰保护控制。c)机组启停时磨煤机超驰控制。d)其
16、他要求控制系统实现的超驰控制保护功能。5.6 进行最终验收的功能测试时可根据情况进行抽测,将功能测试结果填入附录B的表B.1中。6性能测试6.1 CCS负荷变动试验6.1.1 测试条件见4.2。6.1.2 调整机组负荷到试验负荷段,稳定机组运行工况:在机炉协调控制方式下,负荷指令以煤粉锅炉 机组不低于1.5%/Vmin、循环流化床锅炉机组不低于1%?Jmin、燃机机组不低于3%/Vmin的变化速 率,让15%的负荷变动量,在非磨组启停断点负荷段内进行单方向变动试验;待机组负荷及各主要 参数稳定运行IOmin后,再进行反方向的变动试验;增减负荷试验各进行1次3次,可选择其中一次的试验数据作为验收
17、测试结果,填入附录B的表B.2中。6.1.3 当机组运行工况稳定后,应分别记录机组各主要参数变化曲线(试验时间不少于Ih,也可利用 分散控制系统的历史数据),将各参数波动量最大偏差数据填入附录B的表B.2中。6.1.4 负荷变动试验时,CCS及各控制子系统被调参数的动态、稳态品质指标应满足附录A中表A.1 的要求。6.2 MCS性能测试6.2.1 最终验收测试时应由考核方根据被考核方提供的调试报告情况,确定对MCS全部重新进行测试, 或只进行部分抽查测试。6.2.2 在部分抽测的情况下,可结合CCS负荷变动试验和AGC负荷跟随试验对外扰下MCS的调节品 质进行验证;必要时应增加对MCS的定值扰
18、动测试,将测试结果填入附录B的表B.3中。6.2.3 MCS的性能测试应满足附录A的要求。6.3 AGC负荷跟随试验6.3.1 测试应符合下列条件:a) CCS负荷变动试验验证合格。b)试验期间宜解除机组一次调频功能,当系统无法解除时,应采取措施避免一次调频造成的干扰。 c)应满足DL 1210的测试条件要求。d)其他要求见4.2。6.3.2 调整机组负荷到试验负荷段,稳定机组运行工况,机炉协调控制投入AGC方式;测试指令从调 度中心或CCS负荷给定回路以煤粉锅炉机组不低于15%PJmin、循环流化床锅炉机组不低于1%?Jmin、 燃机机组不低于3%min的变化速率,P=10%Pe的负荷变动量
19、,在非磨组启停断点负荷段内采取斜坡 方式增加(或减少),斜坡指令到达目标值并稳定2min后,再进行反方向的变动试验;负荷变动试验各 进行1次3次,可选择其中一次的试验数据作为验收测试结果,填入附录B的表B.2中。6.3.3 AGC负荷跟随试验时,CCS及各控制子系统被调参数的动态、稳态品质指标应满足附录A中表 A.1的要求。6.4 RB试验6.4.1 新建机组在最终验收测试前、与RB功能相关的组态或设备变更或改造后,以及机组大修后应进 行RB试验。RB功能的设置与试验应满足DL/T 1213的要求。6.4.2 RB功能模拟试验的方法和要求见附录A中A.5.4.1 RB功能模拟试验。6.4.3
20、RB动态试验的方法和要求见附录A中A.5.4.2 RB动态试验。6.5 -次调频功能试验6.5.1 新建机组、机组大修或机组控制系统发生重大改变后,在最终验收测试前应进行一次调频功能 试验。6.5.2 一次调频功能试验的方法和要求见附录A中A.5.5 一次调频功能试验。7文档验收7.1 最终验收测试时,应提供MCS的调试报告。报告内容应包括主辅设备概述、MCS简要说明、调 整试验经过、主要修改记录、控制系统对象特性(必要时)、调节阀的流量特性(必要时)、系统中主要 整定值、表明调节系统品质指标的内外扰动下的过渡过程曲线、结论和存在问题等。7.2 最终验收测试时,应提供CCS负荷变动试验报告。报
21、告内容应包括CCS简要说明、负荷变动试验5DL/T 657 2015过程的描述、主要修改记录、系统中主要整定值、负荷变动试验下的过渡过程曲线、结论和存在问题等。 7.3最终验收测试时,应提供协调控制系统AGC负荷跟随试验报告。报告内容应包括CCS的AGC功 能简要说明、AGC负荷跟随试验过程的描述、主要修改记录、系统中主要整定值、AGC负荷跟随试验 下的过渡过程曲线、结论和存在问题等。7.4 最终验收测试时,应提供协调控制系统RB试验报告。报告内容应包括机组RB功能的简要说明、 RB试验过程的描述、主要修改记录、RB试验曲线、结论和存在问题等。7.5 最终验收测试时,应提供一次调频功能试验报告
22、。报告内容应包括机组一次调频功能的简要说明、 一次调频功能试验过程的描述、主要修改记录、一次调频功能试验曲线、结论和存在问题等。7.6 新建机组在完成满负荷连续168h (72h)试运行后,应提供168h (72h)试运行期间MCS可用率 统计运行记录和机组主要参数全过程曲线记录;最终验收测试时,应提供机组168h (72h)后试生产 期间MCS可用率统计运行记录和抽测的参数曲线记录;MCS可用率的统计计算和考核按第8章的要 求进行。8可用率考核8.1 MCS投入试运行起,开始考核其可用率。单元机组MCS的统计工作宜借助编入DCS的程序自动 进行统计。考核统计时间:机组验收测试考核统计时间不得
23、少于60d。8.2 MCS的统计套数()可按下列原则确定:a)应有特定的被调量及由PID (或其他)调节器形成的闭环调节回路。b)协调控制系统(尸4): AGC方式、协调方式、锅炉跟随、汽轮机跟随。c)给水主控系统应按两套计算(产2),其余控制系统应单独统计(%=D,控制方式如下:1)如给水控制系统的给水差压控制、最小流量再循环控制;2)燃烧控制系统的炉膛压力控制、送风机动叶风量控制(或二次风挡板风量控制)、风箱与 炉膛差压控制(或二次风压控制)、氧量控制、燃料风控制、燃尽风控制、一次风压控制;3)制粉系统的磨煤机出口温度控制、给煤量控制、直吹式制粉系统一次风量控制、中储式制 粉系统钢球磨煤机
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