超超臨界660MW機組增壓風(fēng)機入口壓力控制系統(tǒng)優(yōu)化總結(jié)

廣東紅海灣發(fā)電有限公司 廣東汕尾 516600

摘要：針對采用取消旁路煙道和增壓風(fēng)機的脫硫系統(tǒng)，機組失去了旁路擋板的保護，若機組發(fā)生異常，尤其是機組觸發(fā)RB情況下，有可能導(dǎo)致設(shè)備損壞或機組保護動作。針對取消旁路前增壓風(fēng)機動葉控制參數(shù)設(shè)置較小的情況，對增壓風(fēng)機執(zhí)行機構(gòu)各調(diào)節(jié)參數(shù)進行優(yōu)化，提高調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高機組運行的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞：超超臨界；660MW機組；增壓風(fēng)機入口壓力；參數(shù)優(yōu)化

1 脫硫系統(tǒng)概況

廣東紅海灣發(fā)電有限公司二期3、4號超超臨界2×660MW機組脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，吸收塔處理鍋爐全部尾部煙氣，原設(shè)置有增壓風(fēng)機和煙氣旁路系統(tǒng)和增壓風(fēng)機。根據(jù)廣東省環(huán)保廳頒發(fā)的《廣東省2012年第一批污染減排重點項目》要求，經(jīng)討論決定取消3號機組脫硫旁路煙道，保留增壓風(fēng)機設(shè)備。

2 增壓風(fēng)機入口壓力控制系統(tǒng)簡介

3號機組增壓風(fēng)機入口壓力控制系統(tǒng)是采用前饋—反饋控制來進行調(diào)節(jié)：鍋爐兩臺引風(fēng)機靜葉開度作為前饋，增壓風(fēng)機入口煙氣壓力作為反饋，控制邏輯如圖2-1所示。該系統(tǒng)設(shè)置的前饋系數(shù)為25%，若一臺引風(fēng)機開度變化10%，則增壓風(fēng)機指令相應(yīng)變化2.5%。所以增壓風(fēng)機執(zhí)行機構(gòu)在投入自動狀態(tài)下，其輸出量是由50%的前饋控制量+50%的反饋調(diào)節(jié)量組成。

圖2-1 增壓風(fēng)機執(zhí)行機構(gòu)邏輯圖

在機組取消脫硫旁路前，為了能減小增壓風(fēng)機動葉控制與引風(fēng)機靜葉控制之間的相互作用，保證增壓風(fēng)機入口壓力的調(diào)節(jié)在允許范圍內(nèi)，增壓風(fēng)機動葉的控制參數(shù)設(shè)置較小。當(dāng)機組發(fā)生RB等異常工況時，如果增壓風(fēng)機入口壓力超過規(guī)定值（+1500Pa，-1200Pa），則通過脫硫旁路擋板快開，保證系統(tǒng)安全。取消脫硫旁路擋板后，由于沒有旁路擋板的保護作用，如發(fā)生RB等異常工況時，將有可能導(dǎo)致增壓風(fēng)機入口壓力超過保護定值（±3000Pa）從而引起保護動作或設(shè)備損壞，因此必須對增壓風(fēng)機動葉控制的調(diào)節(jié)進行優(yōu)化。

3 增壓風(fēng)機入口壓力控制方案及參數(shù)優(yōu)化

當(dāng)鍋爐發(fā)生引風(fēng)機、磨煤機、空預(yù)器RB工況時，故障側(cè)的前饋量由該側(cè)的引風(fēng)機開度與機組負荷經(jīng)函數(shù)發(fā)生器計算后給出，并持續(xù)保持，以便快速減小增壓風(fēng)機出力。RB復(fù)位后，該側(cè)的前饋量通過對應(yīng)的切換速率無擾切換到引風(fēng)機開度，同時作為增加前饋作用，將增壓風(fēng)機前入口壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的前饋系數(shù)由25%增加為45%，即該系統(tǒng)的輸出量相對應(yīng)的改為90%的前饋量+10%的反饋調(diào)節(jié)量組成。優(yōu)化后控制回路主要以前饋調(diào)節(jié)為主，反饋調(diào)節(jié)為輔，能迅速地響應(yīng)引風(fēng)機靜葉的變化，減少對爐膛壓力的影響。

由于增加了前饋控制作用，使增壓風(fēng)機與引風(fēng)機控制之間的相互作用加強，即爐膛壓力的擾動引起引風(fēng)機靜葉的調(diào)整，引風(fēng)機的前饋作用又導(dǎo)致增壓風(fēng)機對其入口壓力進行調(diào)整。增壓風(fēng)機前饋控制為延遲調(diào)整，即爐膛壓力的擾動要經(jīng)過一定時間才傳遞到增壓風(fēng)機入口壓力，所以在增加前饋作用后，需適當(dāng)增加增壓風(fēng)機入口壓力的PID調(diào)節(jié)參數(shù)，以滿足正常工況下的調(diào)節(jié)。經(jīng)反復(fù)試驗后，最終將PGAIN設(shè)置為0.8，INTG設(shè)置為30，DGAIN設(shè)置為0，并在各種RB工況和壓力波動試驗情況下滿足調(diào)節(jié)需求。

4 增壓風(fēng)機入口壓力控制優(yōu)化后效果

圖1 機組爐膛負壓波動曲線圖

圖1為爐膛負壓上升至739Pa，增壓風(fēng)機前壓力相應(yīng)至309Pa時的曲線，圖中，增壓風(fēng)機動葉在前饋及反饋的作用下迅速做出調(diào)整，增加開度，維持了其入口壓力的穩(wěn)定。

5 增壓風(fēng)機入口壓力控制優(yōu)化后遺留問題

5.1 圖2為升負荷過程中的曲線：

圖2 機組升負荷過程曲線圖

由圖可知，爐膛壓力變化不大的情況下，兩臺引風(fēng)機靜葉開度增加，在其前饋作用下增壓風(fēng)機動葉開度迅速增加，導(dǎo)致增壓風(fēng)機前壓力低至-546Pa。

5.2 圖3為機組升負荷過程中的曲線：

圖3 引風(fēng)機靜葉開度增加曲線圖

圖中引風(fēng)機靜葉開度在75%左右，增壓風(fēng)機動葉開度已到達上限90%，無法對其入口壓力進行調(diào)節(jié)，如果增壓風(fēng)機前入口壓力出現(xiàn)大的擾動，將可能出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，從而導(dǎo)致設(shè)備受損或者保護動作。

6 增壓風(fēng)機入口壓力控制優(yōu)化總結(jié)

通過此次優(yōu)化，增加風(fēng)機前壓力自動控制不僅能夠滿足機組日常升降負荷的要求，也能夠滿足壓力大幅度波動和鍋爐發(fā)生引風(fēng)機、磨煤機、空預(yù)器RB工況時的要求。但在日常自動控制系統(tǒng)檢查中，仍需要注意對增壓風(fēng)機動葉開度與引風(fēng)機靜葉開度之間動作的一致性進行檢查分析，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時處理；運行人員應(yīng)注意控制增壓風(fēng)機動葉開度在90%以內(nèi)，保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)能時刻處于有效調(diào)節(jié)。

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