火電330MW機組AGC控制方式下運行調(diào)整

張峰

摘 要：隨著單元機組容量的增加和發(fā)電廠上網(wǎng)競爭的日益激烈，發(fā)電廠對機組的安全穩(wěn)定運行和經(jīng)濟性要求越來越高，及時優(yōu)化協(xié)調(diào)系統(tǒng)及各子系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，及時投入機組AGC自動控制模式，保證機組安全經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。但對于一直處于基礎(chǔ)手動控制方式調(diào)整值班員如何保證AGC自動控制方式下運行調(diào)整是值班員面臨主要問題，本論文就目前300MW機組協(xié)調(diào)控制方式存在的問題提出運行調(diào)整思路和建議以便值班員及時掌握機組AGC控制方式下的運行調(diào)整。

關(guān)鍵詞：AGC控制；經(jīng)濟；環(huán)保；運行；調(diào)整

中圖分類號： TM621 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）27-179-2

0 概述

4×300MW機組是自1998年相繼投產(chǎn)亞臨界壓力、一次中間再熱、自然循環(huán)、單爐膛、平衡通風(fēng)、四角切圓燃燒、固態(tài)排渣、露天布置、全鋼架全懸吊結(jié)構(gòu)的燃煤鍋爐，由于投產(chǎn)初期發(fā)電任務(wù)緊對于機組的協(xié)調(diào)控制方式只做簡單調(diào)試即投入生產(chǎn)運行，機組在以后運行時間一直處于基礎(chǔ)方式操作員手動調(diào)整控制模式，近年來隨著國家環(huán)保經(jīng)濟要求，我司對鍋爐燃燒器進行低氮燃燒器改造，同時隨著單元機組容量的增加和發(fā)電廠上網(wǎng)競爭的日益激烈，發(fā)電廠對機組的安全穩(wěn)定運行和經(jīng)濟性要求越來越高，及時優(yōu)化協(xié)調(diào)系統(tǒng)及各子系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，及時投入機組AGC自動控制模式，保證機組安全經(jīng)濟、穩(wěn)定運行，單元機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是根據(jù)單元機組的負荷控制特點為解決負荷控制過程中內(nèi)外能量供需平衡關(guān)系而提出的一種控制系統(tǒng)，從廣義上講，就是單元機組的負荷控制系統(tǒng)，它把鍋爐與汽輪發(fā)電機作為整體進行綜合控制，使其按照電網(wǎng)負荷指令和內(nèi)部主要運行參數(shù)偏差要求協(xié)調(diào)運行，既保證機組對外有較快的負荷功率響應(yīng)和一定的調(diào)頻能力，對內(nèi)又能維持主要運行參數(shù)偏差在規(guī)定允許范圍內(nèi)。

1 機組協(xié)調(diào)控制方式下運行調(diào)整存在的問題

300MW機組協(xié)調(diào)控制方式是基于鍋爐跟隨方式，該方式是汽機側(cè)控制機組輸出功率負荷，鍋爐側(cè)控制主蒸汽壓力的基礎(chǔ)上，讓汽機側(cè)配合鍋爐側(cè)控制主蒸汽壓力的一種協(xié)調(diào)控制方式，系統(tǒng)能充分利用了汽包的蓄熱能力，能大大地提高機組負荷的響應(yīng)速度，能夠滿足機組AGC方式的調(diào)節(jié)要求，目前協(xié)調(diào)運行方式下運行調(diào)整存在的問題：①機組AGC協(xié)調(diào)控制方式下負荷波動較大，負荷控制不穩(wěn)定。②機組AGC協(xié)調(diào)控制方式下滑壓運行時壓力波動較大且偏低。③機組AGC協(xié)調(diào)控制方式下氣溫，壁溫波動大，易發(fā)生超限事件。④機組AGC協(xié)調(diào)控制方式下，隨著AGC負荷指令變化，環(huán)保參數(shù)波動大極易超限。

2 目前實際影響機組協(xié)調(diào)控制方式的因素分析

2.1 協(xié)調(diào)控制參數(shù)設(shè)置對協(xié)調(diào)的影響

①負荷變化率的設(shè)置，負荷變化率是當(dāng)負荷指令下達后指令輸出按設(shè)定負荷率速率到達目標(biāo)負荷值，負荷變化率增大時，目標(biāo)負荷變化快，調(diào)門快開，壓力下降，爐側(cè)快加煤，能夠滿足電網(wǎng)對機組2%負荷率的要求一般為6MW。②壓力變化率的設(shè)置，壓力變化率，當(dāng)目標(biāo)負荷隨負荷率上升時，主汽壓力按內(nèi)置滑壓曲線受壓力變化率限制而逐漸達到負荷對應(yīng)壓力，主要滿足滑壓壓力與負荷設(shè)定同步一般保持0.2-0.3。③目標(biāo)負荷的設(shè)置，協(xié)調(diào)控制負荷指令有兩個來源值班員根據(jù)調(diào)度命令輸入，另一種負荷指令來之中調(diào)自動負荷指令；不同的目標(biāo)負荷設(shè)置，開始加煤量的多少不一，目標(biāo)負荷設(shè)置越大，第一次加煤量愈大，呈不完全線性，一般為15MW，以滿足協(xié)調(diào)方式要求。

2.2 協(xié)調(diào)控制方式滑壓運行時滑壓偏置的調(diào)整對協(xié)調(diào)的影響

滑壓偏置設(shè)置增大時，滑壓壓力設(shè)定增大，煤量增加，壓力校正目標(biāo)負荷增大，主機調(diào)門開大反之煤量減小，壓力校正目標(biāo)負荷減小，主機調(diào)門關(guān)小，負荷壓力波動，影響協(xié)調(diào)調(diào)整的一致性。因此不可頻繁調(diào)整。

2.3 煤質(zhì)的大幅變化對機組協(xié)調(diào)方式運行的影響

由于入爐煤質(zhì)的變化，使?fàn)t內(nèi)熱負荷發(fā)生變化，煤質(zhì)變好，輻射熱增強，，對流熱減少，氣壓上升，氣溫下降，負荷上升，協(xié)調(diào)控制下，鍋爐減煤，汽機關(guān)調(diào)門，由于鍋爐調(diào)整遲緩造成壓力負荷大幅擺動，若不進行干預(yù)將會發(fā)生參數(shù)超限。

2.4 鍋爐氣溫調(diào)整減溫水量的大幅變化對機組協(xié)調(diào)運行方式的影響

由于鍋爐工況發(fā)生變化，煤質(zhì)變好，燃燒調(diào)整鍋爐特性，減溫水調(diào)門調(diào)整差的影響，再熱氣溫調(diào)整無法投入自動，手動調(diào)整時勢必減溫水量大幅變化，機組壓力，負荷發(fā)生變化加大了協(xié)調(diào)的擾動。

2.5 一次風(fēng)壓設(shè)定調(diào)整對機組協(xié)調(diào)運行方式的影響

由于1#機組一次風(fēng)壓由煤量生成，2#，3#，4#機組一次風(fēng)壓由蒸汽流量生成，在協(xié)調(diào)控制方式下只有負荷增加調(diào)門開大，蒸汽流量增加，一次風(fēng)壓自動設(shè)置才會增加，相對遲延比較大，對于直吹式制粉系統(tǒng)來說，一次風(fēng)壓的高低對爐內(nèi)燃燒影響較大，因此對協(xié)調(diào)控制影響也較大。

2.6 主機調(diào)門的特性對機組協(xié)調(diào)運行方式的影響

我司機組主機調(diào)門在150MW負荷以上時調(diào)門在69%，86%存在兩個明顯拐點，對機組的壓力，負荷影響較大，進而對一次調(diào)頻，協(xié)調(diào)控制影響較大，而進入調(diào)門飽和區(qū)后調(diào)門開大關(guān)小對負荷，壓力影響小，而不能滿足協(xié)調(diào)控制要求。

主燃燒區(qū)域及燃盡風(fēng)區(qū)域二次風(fēng)擋板配比調(diào)整對于機組運行參數(shù)及環(huán)保參數(shù)影響，主燃燒區(qū)域二次風(fēng)擋板開大，主汽壓力上升，氣溫下降。環(huán)保參數(shù)增大，反之相反，燃盡風(fēng)區(qū)域二次風(fēng)擋板開大，氣溫上升，環(huán)保參數(shù)下降，反之相反，故應(yīng)根據(jù)鍋爐燃燒工況合理進行二次風(fēng)擋板配比。

3 針對以上機組目前協(xié)調(diào)控制影響因素分析提出以下運行調(diào)整思路僅供參考

①合理設(shè)置協(xié)調(diào)控制參數(shù)，變負荷率設(shè)置為6MW，壓力變化率設(shè)置為0.2-0.3，目標(biāo)負荷設(shè)置以每次小于15MW，遞增或遞減，以保證煤量線性增加或減少，在滿足協(xié)調(diào)控制要求同時，以便于對機組參數(shù)控制。②適時合理調(diào)整協(xié)調(diào)方式滑壓運行的壓力偏置，在機組加負荷時先適當(dāng)提高壓力偏置，以提高壓力相應(yīng)速度，等機組壓力上升后，適當(dāng)降低壓力偏置，機組負荷已接近目標(biāo)負荷時，應(yīng)根據(jù)壓力上升情況，降低壓力偏置，使機組總煤量偏離根據(jù)煤質(zhì)預(yù)測煤量不大，以減少機組壓力負荷波動。③機組協(xié)調(diào)方式運行時，入爐煤質(zhì)發(fā)生大幅變化時，當(dāng)發(fā)生壓力突升時，立即降低壓力偏置，大幅減煤，此時應(yīng)關(guān)注煤量和調(diào)門開度的變化，必要時切除A磨煤機控制自動，手動調(diào)整，減弱燃燒，若協(xié)調(diào)控制一致性失去，應(yīng)匯報值長及時切除協(xié)調(diào)控制，調(diào)整機組運行正常，投入?yún)f(xié)調(diào)控制，防止超壓，參數(shù)越限。④合理進行鍋爐吹灰，保證機組的減溫水量正常，在機組協(xié)調(diào)控制方式下，燃燒發(fā)生變化，氣溫調(diào)整盡量勤而緩，保證減溫水量不大幅擺動，從而減少對負荷，壓力的影響，以減少對協(xié)調(diào)控制一致性影響。⑤合理加強對一次風(fēng)壓自動設(shè)置的干擾，加負荷時適當(dāng)提高一次風(fēng)壓，以提高鍋爐壓力相應(yīng)速度，減少對協(xié)調(diào)控制一致性的影響。反之適當(dāng)降低一次風(fēng)壓，但應(yīng)加強對磨煤機運行工況監(jiān)視，防止磨煤機出口溫度高，堵煤等事件的方生。⑥機組協(xié)調(diào)控制方式下，當(dāng)發(fā)生工況變化時，應(yīng)及時調(diào)整組織燃燒，當(dāng)煤量發(fā)生變化后，總風(fēng)量將發(fā)生變化，風(fēng)箱差壓發(fā)生變化，爐內(nèi)氧量將發(fā)生變化，此時氣溫，壁溫變化較大，應(yīng)根據(jù)氧量偏差，壁溫情況，及汽包水位波動情況，合理調(diào)整二次風(fēng)擋板特別是BC1.2擋板調(diào)整。保證爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，減少壓力，氣溫波動，減少對協(xié)調(diào)控制影響。⑦機組協(xié)調(diào)方式運行時，主機調(diào)門運行在拐點附近時，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整滑壓偏置，使其離開拐點，以防止機組一次調(diào)頻動作時，機組負荷，壓力，汽包水位大幅波動，加劇對機組協(xié)調(diào)控制一致性影響。⑧機組協(xié)調(diào)控制運行時，工況發(fā)生變化，氣溫快速下降時，此時了提高滑壓偏置，加大壓力與對應(yīng)負荷的偏差，使調(diào)門關(guān)小，同時可以調(diào)整磨煤機自動控制偏置，時煤量上移，必要時切E磨煤機控制為手動，干擾氣溫下降，防止越限。⑨機組AGC協(xié)調(diào)控制運行時，負荷指令變化變化較大，隨著負荷指令的快速變化，爐內(nèi)燃燒始終處于快速動態(tài)變化過程，爐內(nèi)風(fēng)粉燃燒隨時處于調(diào)整過程，爐內(nèi)氧量的快速變化影響著爐內(nèi)NOx的變化，要求值班員根據(jù)爐內(nèi)風(fēng)粉變化，氧量變化，及時調(diào)整主燃燒區(qū)域，燃盡區(qū)域SOFA風(fēng)擋板，超前調(diào)整抑制爐內(nèi)NOx的生成，防止鍋爐環(huán)保參數(shù)越限。

4 結(jié)束語

以上只是一些日常調(diào)整現(xiàn)象的聊述，機組協(xié)調(diào)控制是一個復(fù)雜先進的系統(tǒng)，對機組自動控制系統(tǒng)要求較高，且影響因素較多，總的目標(biāo)要求是既能保證快速響應(yīng)目標(biāo)負荷又能保證機組運行參數(shù)偏差在規(guī)定允許范圍，需要我們在運行中多分析，多積累調(diào)整經(jīng)驗，才能保證機組協(xié)調(diào)控制方式一致性，才能保證機組運行的安全性和經(jīng)濟性。