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IGCC电站控制系统研究
仇韬
西北电力设计院，西安市团结南路22号 710075
Research of IGCC Power Station Control System
Qiu Tao
Northwest Electric Power Design Institute, Xian, China
ABSTRACT: This paper presents a coordinated control system of IGCC and an essential analysis of IGCC’s dynamic characteristics. Finally, a research is carried out to this coordinated control system.
KEY WORD: coal gasification; combined cycle; coordinated control
摘要：本文分析了IGCC电站的调控特性，提出了IGCC电站协调控制系统的概念，从整体上对IGCC电站的控制系统进行了研究。
关键词：煤气化；联合循环发电；协调控制
1 概述
随着能源状况和环境污染状况的不断恶化，整体煤气化燃气—蒸汽联合循环（简称IGCC）这项清洁燃煤发电技术受到了人们越来越高的重视。IGCC发电技术以其清洁和高效成为这个世纪里最有发展前途的清洁发电技术之一，它也被认为是可在我国发展的最有吸引力的清洁发电技术之一。
对于一个电站来说，其控制系统的主要任务就是保证电站所发出的功率与外界的功率需求保持一致，IGCC电站也是如此。然而IGCC电站与其它常规电站之间在调控特性等方面又存在着一定的区别。首先，IGCC电站是一个非常复杂的系统，系统的各个部分之间存着很多的关联，即系统中各个变量之间的耦合性很强，被控制量也很多，是一个耦合性强、非线性化程度很高的系统。各个子系统（如煤气化控制系统、空分装置控制系统等）的控制性能将直接影响整个IGCC控制系统的性能。如在整体化水平较高的IGCC电站中，气化炉所需要的空气完全是由燃气轮机供给的，这样当工况改变时，燃气轮机的工况和气化炉之间的工况必然会相互影响。
从IGCC的发展趋势来看，IGCC电站要和传统的燃煤电站一样来承担中间负荷，这就要求IGCC电站必须具备一定的负荷调节能力。从负荷调节要求来看，IGCC电站的控制系统最需要解决的问题是不同时间常数的部件之间如何协调工作的问题。在IGCC电站中，各个部件之间的惯性时间常数相差很大，例如，气化炉的时间常数较长，它的启动需要3小时左右的时间；而空分系统的时间常数则更长，它的启动甚至需要3天左右的时间；而燃气轮机的时间常数则非常短，其启动过程只需十几分钟的时间就可以完成。因此，在负荷的调节过程中，大时间常数的设备必然会对整个的调节过程起到一个延迟的作用，从而延缓负荷的调节过程，影响系统的稳定性。因此，IGCC发电系统的自动控制技术与常规联合循环系统的自动控制技术有很大的差别。必须充分考虑上面所述的控制特点。
CP0472_FC.doc
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