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900MW机组协调控制及AGC性能的完善(2)

北极星电力网技术频道    作者:高磊   2012/7/26 10:51:37   

  所属频道:  火力发电    关键词:  AGC 协调控制策略 火电机组

3.2 加快锅炉侧的负荷响应速度

锅炉侧的负荷控制的总体方案是以锅炉指令(煤量、风量和水量)快速按一定的比例跟随负荷指令变化的前馈控制作为粗调,以PID为基础反馈控制作为细调。变负荷时,粗调使煤量、风量和水量快速地变化到预定值,使机组负荷的变化基本到位,细调根据负荷与负荷指令的偏差对锅炉指令进行微调,最终使机组的负荷达到其定值,并保持负荷和主蒸汽压力的稳定。

(1)缩短制粉系统的延迟时间

#5/#6机组磨煤机配有旋转式分离器,采用变负荷时改变磨煤机分离器转速的方法。通过在加负荷时降低磨煤机分离器的转速,在减负荷时增加磨煤机分离器的转速,相当于缩短了制粉系统的制粉延迟,从而加快变负荷时锅炉侧的响应速度。

(2)合理加快给水流量的变化

对于直流炉,给水流量的变化能快速改变机组的负荷,由于直吹式制粉系统在煤量变化后引起锅炉燃烧率变化有较大的延迟,为了保证给水与燃烧率在动态过程中也同步变化,在机组变负荷时,为了提高机组的变负荷速度,在锅炉分离器出口温度变化允许的前提下,可适当提前变化给水流量,改善了锅炉侧的变负荷性能,加快机组负荷的响应速度。

(3)适当超调给煤量

给煤超调量的控制采用了智能化控制超调持续时间的方法,一有加负荷要求,系统触发给煤超调,此时由于调门开大加负荷,而锅炉负荷还没有来得及增加,蒸汽压力和温度下降。由于给煤量超调,在加负荷过程的后期,蒸汽压力和温度上升,当它们接近其目标压力时,停止给煤量超调,由于锅炉热惯性最终使蒸汽压力和温度继续上升,当它更接近其目标压力时,汽机恢复正常的主蒸汽压力控制。减负荷的控制与加负荷相同。这种控制策略,在整个变负荷过程中,既能使机组快速变负荷,又能减小蒸汽压力和温度的变化,并满足机组滑压的运行要求。

4 协调及AGC的试验和投运

在完成了设计组态的修改后,2006年10月中旬至11月底,我们在#6机组上进行了改变磨煤机分离器转速、改进机组协调方式、AGC联调等一系列的试验,以切实提高机组在新的AGC方式下的变负荷速率。

4.1 改变磨煤机分离器转速的试验

本次改进试验前,磨煤机分离器一直是定速运行,为了摸索磨煤机分离器变速运行对磨煤机出力的影响,进行了多次的试验,试验证明改变分离器转速对缩短制粉系统的延时、加快负荷响应速度是有效的,作用也比较显著,对最终协调控制品质的改善起到了重要作用。

试验中,还对磨煤机分离器转速的调节回路进行了改进,由闭环控制改为开环控制,增加了变负荷时增/减转速的配套逻辑。

4.2 改进机组协调方式的试验

11月中旬,投用了新的协调控制方式,重点对新协调、新的煤量超调判断,同时配套修改了BM指令至给水指令的滞后LAG时间。而后#6机组进行了功能改进后的AGC试投,#如下的曲线1、曲线2、曲线3是#6机组AGC试投时的实际运行曲线。从运行曲线可见:

(1)在小幅度回来变负荷时,负荷响应能力有明显提高。机组实际负荷在大部分时间段能够跟上负荷指令。

(2)在大幅度变负荷时,机组负荷变化初期的速率明显加快,但由于能量对蓄热利用的补充尚未调整到最佳,变负荷后期还有些滞后,通过下一阶段的控制逻辑完善,期望能得到改善。

(3)在改变了控制策略,提高了机组的负荷响应能力后,机组的热力参数还是在安全范围内的波动有所增大,尤其体现在直流炉的中间点温度上,好在通过一段时间试运行的观察,目前还是在安全范围内。这也是下一阶段需要解决的问题。

来源:全国火电大机组(600MW级)竞赛第11届年会论文集
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