北塘電廠煤質(zhì)校正邏輯的優(yōu)化

張朝，高寶生，牛建鋼，李大輝，任勝利

(天津國電津能濱海熱電有限公司，天津塘沽300459)

北塘電廠煤質(zhì)校正邏輯的優(yōu)化

張朝，高寶生，牛建鋼，李大輝，任勝利

(天津國電津能濱海熱電有限公司，天津塘沽300459)

以天津北塘電廠350MW超臨界機組煤質(zhì)校正邏輯為例，分析了該廠煤質(zhì)校正邏輯的優(yōu)化過程及使用效果，為燃煤機組提供了一種實用的煤質(zhì)校正方案，更有利于機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

協(xié)調(diào)控制;煤質(zhì)校正;優(yōu)化

0 引言

目前，隨著發(fā)電企業(yè)對標管理不斷推進，許多電廠燃煤煤種偏離設(shè)計煤種，煤源點多，煤質(zhì)變化大，給機組協(xié)調(diào)控制帶來很大的難度，這就對煤質(zhì)校正回路提出了更高的要求，需要適時對煤質(zhì)變化進行自動修正，尤其對于蓄熱能力小大型直流鍋爐來說，準確可靠的煤質(zhì)校正顯得更為重要。

1 煤質(zhì)校正概念的提出

發(fā)電機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)接收電網(wǎng)AGC負荷指令信號，通過負荷指令處理回路生成實際負荷控制指令作用于汽機主控和鍋爐主控，通過汽機主控指令控制DEH調(diào)門開度來迅速滿足負荷需求，鍋爐主控指令送給燃料主控和給水主控來保持主蒸汽溫度、壓力參數(shù)的穩(wěn)定，供給汽輪機所需要的能量。

燃料主控將鍋爐主控的燃料量需求與實際燃料量進行PID運算輸出給指令信號到給煤機，由于各廠為了控制生產(chǎn)成本，大量使用低成本的劣質(zhì)煤進行摻燒，造成不同煤種熱值偏差很大，加之很多廠沒有條件將各產(chǎn)地的來煤在煤場進行混勻，只能不同煤種的煤上到不同原煤倉。隨著負荷變化要隨時啟停磨煤機，結(jié)果就造成實際進鍋爐的燃煤配比變化很大，熱值很不穩(wěn)定。這種熱值的大范圍變化使總給煤量數(shù)值失去了可比性，所以就需要引入煤質(zhì)校正回路，將不同熱值的煤進行修正，修正為具有比較意義的統(tǒng)一熱值的煤來進行比較，于是便引出了煤質(zhì)校正邏輯。

2 兩種常見的煤質(zhì)校正邏輯

在煤質(zhì)校正邏輯發(fā)展過程中，逐漸形成了兩種常見的邏輯，一種是如圖1(a)所示，采用運行工部穩(wěn)定時的實發(fā)功率對應(yīng)的標準煤量與當時實際給煤量的比值作為當前的煤質(zhì)校正系數(shù);第二種煤質(zhì)校正邏輯如圖1(b)所示，不考慮運行工況是否穩(wěn)定，而是用實發(fā)功率對應(yīng)的標準煤量與實時給煤量進行PID運算，PID控制器的輸出做為當前的煤質(zhì)校正系數(shù)。

圖1 兩種常見的煤質(zhì)較正邏輯

目前，上述兩種常見煤質(zhì)校正邏輯應(yīng)用很廣，給煤機斷煤、堵煤等各種異常工況都會造成煤質(zhì)校正系數(shù)的異常波動，使用效果不是很理想。

3 北塘電廠最初的煤質(zhì)校正邏輯

北塘電廠在投產(chǎn)之初就采用了一種全新的煤質(zhì)校正邏輯，如圖2所示，在負荷大于200MW且負荷、主汽壓力均穩(wěn)定的工況下，計算前兩分鐘煤量與負荷的比值，2min計時時間到后，將最終的比值送至一個純遲延算法進行記錄并重新計算新的兩分鐘的比值，依此類推，記錄前0.5h的15個兩分鐘比值數(shù)，求其平均值作為當前使用的煤質(zhì)校正系數(shù)。該邏輯把前30min的負荷和煤量分成15個小的時間段進行了累積，解決了常見邏輯中即時的負荷和煤量波動對煤質(zhì)校正系數(shù)造成的影響。

但投運后很快發(fā)現(xiàn)了新的問題，計算后的煤質(zhì)校正系數(shù)呈正弦波波動，且波動幅度超過了10%，影響鍋爐主控也相應(yīng)波動，主汽溫度壓力參數(shù)也跟著波動，因而無法正常使用。

圖2 北塘電廠煤質(zhì)較正邏輯

4 北塘電廠煤質(zhì)校正邏輯的優(yōu)化

通過技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)存在的問題:波動周期穩(wěn)定;運行工況不穩(wěn)定時不進行記錄，造成校正系數(shù)修正不及時;電廠機組額定負荷是350MW，網(wǎng)上負荷需求差時，會有很多時間運行在200MW以下，煤質(zhì)校正系數(shù)就不再修正。

優(yōu)化措施:波動周期約為24min，于是將原來的每2min計算一個數(shù)改為每4min計算一個數(shù)，取前12個數(shù)的平均值為當前的煤質(zhì)校正系數(shù)。這樣可以消除波動;取消負荷或壓力變動期間比值不參與計算的限制，始終保持每4min記一個數(shù)，每個數(shù)都是參與計算的有效數(shù);將200MW以上的負荷限制修改為150MW以下，這樣解決了低負荷時段數(shù)值不參與校正計算的問題(見圖3)。

圖3 北塘電廠修正后煤質(zhì)較正邏輯

通過優(yōu)化，徹底解決了投產(chǎn)初期煤質(zhì)校正邏輯存在的那些問題，取得了很好的運行效果，不管是在穩(wěn)定工況或者是在變動工況下，都能很好的投入自動運行，并及時根據(jù)煤質(zhì)變化進行自動調(diào)節(jié)。

5 結(jié)語

目前燃煤發(fā)電機組普遍面臨煤質(zhì)多變的問題，給機組的協(xié)調(diào)控制帶來很大挑戰(zhàn)，分析了當前常見煤質(zhì)校正回路存在的不足，提出了一種全新的煤質(zhì)校正方法，解決了常見煤質(zhì)校正方法的不足，適應(yīng)各種工況，并在實際使用中取得了很好的效果。

［1］韓忠旭，齊小紅，黃煥袍，等.預(yù)給煤控制邏輯在單元機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.中國電力，2007，40(3):61－65.

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Logic optimization of coal thermal value correction of Beitang Power Plant

Through analyzing the optimization process and implementation effect of the control logic of coal thermal value correction－taking the 350MW generating unit of Beitang Power Plant for example，it provides a practical mode of coal thermal value correction for coal－fired unit.It is more beneficial to the stable and reliable operation of coordinated control system for power units.

coordinated control;coal thermal value correction;optimization

TM621.6

B

1674－8069(2016)06－051－02

2016-07-21;

2016-08-13

張朝(1972-)，男，高級工程師，從事熱控專業(yè)技術(shù)管理工作。E－mail:zhch3079@sina.com