燃烧自动系统存在大的纯延时环节,锅炉主控无法投入自动,锅炉压力很难稳定
原因分析:
由于传统的运行观念,加上担心给煤机堵煤,一、二级刮板给煤机往往一直高速运行(实际上给煤机选用的是变频电机),这种运行方式决定了循环流化床锅炉负荷调节惯性对于煤粉炉特别大,从调整皮带给煤机给煤量到炉膛进煤量发生变化通常需要6分钟以上,也就是存在着6分钟以上的纯延时环节。
当采用汽机跟随锅炉方式运行时,锅炉主控自动控制负荷,当负荷偏差存在时(不妨假定为负荷过程值小于设定值),锅炉主控增加的燃料量并不能引起炉膛进煤量的变化,因此机组负荷不会有任何变化,结果是锅炉主控不断的增加给煤指令(实际上皮带称重给煤机煤量不断增加),当大约6~7分钟后,当前加入的煤量才开始进入炉膛,炉膛进煤量开始增大,并且越来越大,最后导致锅炉床温大幅度增加,主汽压力和电负荷也大幅度增加,此时减少给煤量已经无济于事,那要等6分钟以后才会起作用。最终只能是自动切除。以上是只考虑反馈的情况,实际上还有前馈环节起作用。还就以上的假设,那么负荷偏差的存在通过前馈环节直接增加给煤量(实际上加剧了以上过程),同时增加一、二次风量,但是从开始增加给煤量的6分钟内,增加的燃煤量并没有进入炉膛,单单风量的实际增加结果导致床温下降,主汽压力下降,电功率下降,这又会反馈环节增加更多的给煤量;而6分钟以后,进入炉膛的燃煤量越来越多,负荷偏差很快发生逆转,于是锅炉主控又开始拼命地减小给煤量,前馈环节也会减小给煤量,同时减小一、二次风量,结果导致床温、主汽压力、机组负荷发生大幅度的震荡甚至失控。可以说锅炉主控由于很大的纯延时环节的存在,不大的扰动都可能造成发散。这样简单的前馈实际上起到了推波助澜的作用。因此这种情况下,锅炉主控无法投入自动,机炉协调方式更无法投入。
那么锅炉主控手动,汽机调节负荷的方式如何呢?这实际上是最常采用的调节方式。调度对负荷调节品质要求越来越高,发电企业自然会优先考虑投入汽机功率自动,汽机主控根据电负荷的要求控制调门开度,而锅炉则根据机前压力情况手动调节给煤量和风量。根据现场情况来看,主汽压力呈正弦曲线形状震荡,振幅达2MPa之大,电负荷也不够稳定。
综上所述,症结就在于给煤线过长加上目前一、二级埋刮板给煤机定速运行方式导致的6分钟以上的纯延时。克服了这个纯延时环节,问题便迎刃而解了。
为提高给煤线可靠性采取的措施
加强原煤的管理,保证大的石块、木块、铁块在一级破碎机前被清理出来,同时确保异物通过输煤皮带和煤仓进入给煤机。
实践表明,拆除接口部分的导流板,下煤还比较通畅。但是当给煤水分偏大、给煤量大、下一级给煤机转速很高时,被动链就会把煤带至被动链轮端部集聚杂物和煤引起给煤机跳闸。因此,关键是加强入厂煤的水分控制,对于水分特别大的燃煤采用和干煤棚的干煤掺混的方式进行。这样可以基本控制燃煤的水分。
目前煤质较好,煤流量一般小于60t/h,给煤机基本能够连续稳定运行,但鉴于以上分析准备在下一次停机检修期间采取的改造措施:对于埋刮板给煤机,在给煤机箱体内加焊防漂钢板,防止漂链。同时更换刮板为带加强筋的刮板,防止刮板变形。根据测算并留足余量选取合适的配套电机。
为消除给煤纯延时环节采取的措施
给煤线过长应该会影响给煤可靠性和给煤电耗,而不应该造成给煤延迟。由于一、二级刮板给煤机本身可以变频调速运行,实际上存在的纯延时环节是运行方式不当造成的。
来源:河南电力试验研究院