超臨界機(jī)組啟動運(yùn)行與控制

在系統(tǒng)啟動之前，濃水閥門應(yīng)保持完全開啟。系統(tǒng)啟動后可逐漸緩慢關(guān)閉濃水閥門，使系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定的回收率。濃水閥關(guān)閉時(shí)嚴(yán)禁啟動設(shè)備。

在系統(tǒng)運(yùn)行期間，任何時(shí)候(包括系統(tǒng)的預(yù)啟動、常規(guī)操作、沖洗及化學(xué)清洗)都不可關(guān)閉產(chǎn)水管路上的閥門。

在高壓運(yùn)行之前，通過軟啟動機(jī)構(gòu)或變頻調(diào)速進(jìn)行低壓沖洗以排出空氣。

作者長期從事控制理論與實(shí)踐工程相結(jié)合的工作。自1985年以來，作者一直工作在電站控制工程領(lǐng)域，因此本書為作者多年來的工作總結(jié)。本書內(nèi)容包括:大型發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)控制的方法;采用"相位、工作周期"方法，分析、研究機(jī)組的控制策略;從控制系統(tǒng)可控性的觀點(diǎn)，研究受控過程對控制裝置的技術(shù)要求;提出了控制器控制周期的概念、閉環(huán)系統(tǒng)工作周期的概念;研究了數(shù)字控制裝置的快速性、確定性問題，以及對于系統(tǒng)可控性的影響;研究了控制裝置實(shí)現(xiàn)快速性、確定性的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，分析了I/O系統(tǒng)、信號診斷系統(tǒng)的技術(shù)要素，討論了實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要點(diǎn)。

工業(yè)過程控制中廣泛采用串級PI調(diào)節(jié)策略，是人類長期工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。工程中，如何簡潔、方便地分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試串級調(diào)節(jié)回路，依然是一個(gè)關(guān)鍵問題。本書采用了"相位、閉環(huán)工作周期"的解析原理，分析、設(shè)計(jì)了超臨界機(jī)組的典型調(diào)節(jié)策略，并借助這種典型設(shè)計(jì)，介紹了串級調(diào)節(jié)回路的分離設(shè)計(jì)方法。

現(xiàn)代控制理論提供了時(shí)域、頻域的理論方法。當(dāng)采用控制理論處理工程問題時(shí)，往往遇到"數(shù)學(xué)模型"問題，特別是面向自動化工程的技術(shù)人員，工程項(xiàng)目經(jīng)常變換、對象繁多、工期短、模型不精確是我們經(jīng)常遇到的難題。

對于常用的串級PI調(diào)節(jié)策略，本書采用了"相位、工作周期"的解析方法，并獲得了比較好的效果。解析方法的特點(diǎn)是:物理概念清晰、需要的數(shù)學(xué)知識相對較少;對受控對象的模型精度要求比較低;分析結(jié)果可以滿足工程的需要。雖然本書以機(jī)組自動調(diào)節(jié)為主題，但采用的分析、設(shè)計(jì)方法，適用于一般自動化工程，該方法依然屬于頻域方法。

為了分析數(shù)字控制裝置的可控性問題，本書從模擬調(diào)節(jié)器開始，比較了模擬、數(shù)字系統(tǒng)的特性及差異，討論了電站工程對數(shù)字控制裝置的技術(shù)需求。當(dāng)然，可靠性是裝置能否使用的基礎(chǔ);控制裝置的快速性、確定性是實(shí)現(xiàn)高性能控制的必要條件;作業(yè)自動化是DCS系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展方向。

本書編寫過程中，熱工自動化界的著名專家李子連先生，一直給予大力支持和鼓勵，并仔細(xì)審閱了本書，提出了許多寶貴意見;同時(shí)，和利時(shí)公司領(lǐng)導(dǎo)及專家施用防、羅作楨、魏匯川同志也給予了幫助;國內(nèi)著名學(xué)者、中國人工智能學(xué)會榮譽(yù)理事長、中國自動化學(xué)會榮譽(yù)理事涂序彥教授為本書提出了中肯的意見，并在百忙之中為本書編寫了序言。在此一并表示感謝!

本書雖經(jīng)多次校閱，但不足之處恐難避免，懇請讀者批評指正。

三相異步電機(jī)啟動方式包括:全電壓直接啟動、降壓啟動、增加轉(zhuǎn)子回路電阻啟動。

對于降壓啟動，主要包括:自耦變壓器啟動、星-三角變化啟動、變電壓啟動。異步電機(jī)啟動時(shí)，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，其轉(zhuǎn)差率s=1。此時(shí)，T型等效電路的轉(zhuǎn)子側(cè)阻值很低，因此啟動電流的大小較大，通過降壓啟動可以降低啟動電流。由于異步電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此對于降壓啟動需要保證電機(jī)具有一定的啟動能力。

增加轉(zhuǎn)子回路啟動的方法適用于繞線式轉(zhuǎn)子、深槽轉(zhuǎn)子及雙籠式轉(zhuǎn)子。對于鼠籠式轉(zhuǎn)子無法使用該方法。

增加異步電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻時(shí)，電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩將不會受到影響，但最大轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)點(diǎn)將發(fā)生移動，電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線將沿轉(zhuǎn)差率軸壓縮。由于電機(jī)曲線關(guān)于轉(zhuǎn)差率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，因此電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩將增大。但其數(shù)值受電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的影響。

單相異步電機(jī)的啟動方式包括:電容啟動、電阻啟動、PTC啟動等、罩極啟動等。

由于感應(yīng)電機(jī)單相繞組在轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢，因此只有單相繞組的異步電機(jī)無法自啟動。對此，需要在單相異步電機(jī)上安裝有于主繞組成90°的輔助繞組。該繞組主要用于電機(jī)的啟動，當(dāng)電機(jī)啟動完成后可以切斷該繞組或用于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

為了使電機(jī)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢，就必須使電機(jī)繞組在轉(zhuǎn)子靜止時(shí)能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢。為此，需要有在空間上互成90°的兩個(gè)繞組，并通入相位上互差90°的電流。由于電機(jī)繞組成感性、因此可以利用電容和電阻使2個(gè)繞組互成90°。PTC啟動，是使用PTC電阻，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定速度后，電機(jī)的溫度將升高，此時(shí)PTC電阻達(dá)到劇里溫度，電阻自動切斷。

同步電機(jī)由于轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)，不存在轉(zhuǎn)差率。當(dāng)轉(zhuǎn)子的速度與同步速相差較大時(shí)，將產(chǎn)生失步現(xiàn)象，因此無法自啟動。同步電機(jī)的啟動方式包括:變頻啟動、異步電機(jī)帶動啟動、線性電機(jī)自啟動。

對于變頻啟動，通常設(shè)定啟動電壓頻率的變化率，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速的60至80后，向電機(jī)加入額定頻率，直接帶入同步。異步電機(jī)帶動啟動類似。對于線性電機(jī)，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為永磁體+鼠籠。鼠籠用于啟動過程。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至同步速后，鼠籠不再產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。