原给水泵抢水信号切换使能逻辑内蒙古京海电厂1、2机组为330MW循环流化床机组，锅炉系由东方锅炉股份有限公司制造的亚临界压力一次中间再热自然循环汽包炉。大连续蒸发量为1177t/h，额定蒸汽压力为17.5MPa，额定蒸汽温度为540°C，再热蒸汽温度为540°C.机组采用三台50锅炉额定容量的电动调速给水泵。给水控制系统包括三台电泵和旁路给水阀，作为全程控制系统。

　　维持汽包水位是保证机组安全运行的重要条件，因此，给水控制系统的可靠性直接关系着机组的安全、稳定运行。针对单台锅炉配置三台50°.容量电动给水泵的330MW循环流化床机组，在正常工况下，电动给水泵故障时，备用电泵的投入及故障电泵的退出过程中的给水泵抢水逻辑进行了分析，并对原设计存在的问题进行了分析和优化。

　　1单元机组的抢水逻辑锅炉在启动、停炉或低负荷时（负荷小于30.额定负荷），电泵定速运行，用出口差压阀调节电泵出口流量，因蒸汽流量信号没有或者不稳定，测量也不准确，所以将给水流量、蒸汽流量信号切除，只根据汽包水位调节，由给水调节阀来控制汽包水位，此时为单冲量控制。当负荷大于30额定负荷时，采用串级三冲量控制汽包水位，由一台电泵或者由两台电泵供水，在任一种工况下，如出现一台电泵运行中跳闸，在投入电泵热备用的前提下，SCS则以快的速度启动备用电泵，备用电泵启动后，触发MCS以合理的升速率快速提高备用电泵转速，尽可能减小汽包水位的波动，维持正常的汽包水位，保障机组安全，即为“抢水功能”。

　　抢水是指并列运行的给水泵因为电泵本身异常或受外界因素变化引起的一台电泵被另一台电泵压制住而造成该泵少出力或不出力的现象。电泵被抢水时可能因为泵流量低而引起入口汽蚀，严重的抢水还会因为给水流量降低而造成锅炉超温，严重危害锅炉的安全运行。

　　2原抢水逻辑的设计2.1电泵跳闸后给水指令的传递（抢水功能的设计思想）锅炉正常负荷运行时，为两台电泵运行，另外一台投入热备用状态。投入备用的电泵本身是停止的，当出现任一电动给水泵运行中跳闸后，由SCS系统判断后联锁启动热备用电泵，电泵运行3s后，发出给水指令保持及抢水功能触发信号。给水指令保持的目的是保持电泵跳闸时间时的电泵指令，而抢水功能触发则实际触发抢水功能快速提升备用电泵勺管开度到跳闸电泵运行时的勺管开度，以保证给水的连续性，避免汽包水位的剧烈波动。

　　原给水泵抢水信号切换使能逻辑，如所示。

　　2.2抢水功能的实现过程三台电动给水泵给水控制逻辑，如所示。电动给水泵的勺管开度指令包括两种情况，一种是手动状态时由操作员从画面将指令通过手操器功能块20（ACM）给出；另一种是自动状态时指令经过PID运算后，通过分配块17（PARTMEM）分配给各个电泵的手操器功能块20（ACM），然后输出到各电泵勺管的液偶开度。

　　机组正常运行中，当出现任一电动给水泵运行中跳闸，由SCS系统判断后联锁启动热备用电泵。电泵跳闸状态触发指令给水控制逻辑保持，但是只保持跳闸电泵的勺管开度指令，此时间为6s，并且保持的勺管指令未能传递到电泵的目标值。在这6s期间，通过中的指令分配块17（PARTMEM）分配和各电泵跳闸状态的信号判断功能块（CALC）将跳闸电泵的勺管开度指令叠加到运行电泵的勺管开度指令。等备用电泵启动后，由原给水泵抢水信号切换使能逻辑将保持逻辑的备用电泵目标值传递到中，但此时备用电泵的目标值为运行电泵的勺管开度指令叠加跳闸电泵勺管开度指令，这样导致两台电泵的总勺管开度变为电泵跳闸前总勺管的两倍。

　　例如，机组负荷为299.2521MW，跳闸前电泵B勺管开度为64，电泵C勺管开度为59.5，实际运行中的各参数的趋势图，如所示。当电泵B跳闸后，通过的指令分配块将电泵B的勺管开度指令叠加到电泵的勺管指令上，但是手操功能块的输出量程为0100，所以电泵C的勺管开度迅速上升到99.8253.电泵B跳闸后，由SCS系统联锁启动电泵A，40s后电泵A的勺管开度迅速上升到1ATARGET的值为电泵巳的勺管开度经过5s滞后的数值，即为95.2732.此时抢水使能信号1ATARGETSW起作用，将此勺管指令传递给电泵A的手操功能块20（ACM）。优化前抢水趋势图，如所示。

　　优化前抢水趋势。3原抢水逻辑存在的问题用，此电泵将逐渐关小，甚至发生给水流量达到给水泵小再循环流量，这样将再次发生给水泵的抢水。

　　2）备用电泵联启后，在抢水过程中，另一台电泵如果失去自动状态，则电泵勺管的总开度将变为原来的两倍，使电泵长期工作在高负荷工况下，甚至损坏给水泵。还将造成汽包水位的持续上升，这样给锅炉运行安全造成隐患。

　　3优化方案3.1优化后的逻辑图优化后的给水泵抢水信号保持逻辑，如所示。

　　优化后的给水泵抢水信号保持逻辑优化后的给水泵抢水信号切换使能逻辑，如所示。

　　I叶一」一优化后的给水泵抢水信号切换使能逻辑两台泵运行时，其中一台电泵跳闸，跳闸状态同时将3台电泵的勺管指令进行10s的指令保持，这是通过中的选择功能块（CTLSEL）和脉冲功能块（TPULSE）来实现的。中有8s的脉冲功能块（TPULSE）和6s的延时功能块（TON），其功能是实现6s的延时功能和2s的抢水逻辑使能。在这6s期间，通过中的指令分配块17（PARTMEM）分配和各电泵跳闸状态的信号判断功能块（CALC）将跳闸电泵的勺管开度指令叠加到运行电泵的勺管开度指令，以补偿给水，尽可能的保持汽包水位稳定；同时也是备用电泵的启动时间。从电泵跳闸的第6s到第8s这2s的脉冲时间为抢水逻辑使能，此时，中的各电泵保持的指令信号通过逻辑运算后传递到各电泵的目标值，然后和抢水使能信号一起传递到中，将运行电泵的勺管开度切换为电泵跳闸前其自身的勺管开度指令；而备用电泵启动后的勺管开度指令切换为跳闸电泵跳闸前的勺管开度，以保证备用泵投入及跳闸电泵退出都是无平衡无扰动地进行。

　　1）备用电泵联启后，在抢水过程中，其勺管始终处于手动状3.2优化后运行趋势态，另一台运行电泵应在自动位，这种情况下由于自动调节的作优化后的抢水趋势，如所示。（下转第84页）备用电泵联启后，在抢水过程中，其勺管始终处于手动状态，直到运行人员干预。而另一台电泵应在自动位，这种情况下可由电泵单独进行水位调节即可。如果抢水过程中汽包水位经超过了给水调节的正常范围（+140mm），当然通常还不会到达跳闸值，因此造成电泵切为手动，则需要运行人员手动调节。为了减小水位调节难度，在发生电泵跳闸引发抢水事件后，只要备用电泵能够正常启动，而且升速正常，不应让运行人员干预负荷，以免引起汽水不平衡，增加水位调节的难度。

　　非线性系统参数摄动及存在负阶跃干扰的阶跃响应FCM-FIMC和GA-FIMC方法的阶跃响应数优化后，系统加快了响应速度。为了验证系统的抗扰特性，在仿真时间t=1s时，给系统施加幅值为0.05的阶跃扰动信号，系统输出响应曲线如所示。

　　可见系统响应中，使用GA-FIMC方法能够较快地克服扰动作用的影响，且具有很好的扰动抑制能力。给出了系统参数在仿真时间t=1s时发生变化（即u（k）变化为0.9u（k），其余保持不变）与幅值为-0.05的负扰动同时存在的输出响应。由图可见，使用GA-FIMC方法设计的系统具有良好的鲁棒性。5结束语本文将遗传算法应用于T-S模糊模型的建模，在使用FCM算法和小二乘法进行T-S模型参数辨识方法的基础上，利用遗传算法同时对前提参数与结论参数优化的参数辨识方法，以发挥遗传算法寻优速度快，不易陷入局部优解的优点，从而建立的T-S模糊模型。然后，将模糊模型及其辨识引入到内模控制中，并设计了一种基于T-S模糊模型的内模控制器。仿真结果表明GA-FIMC方法效果明显优于FCM-FIMC方法，且这种方法不但能够保证良好的跟踪性能，而且当存在外界干扰或系统参数摄动时，系统依然能够保持良好的鲁棒性。