1000MW超超临界机组自动控制系统探究

1000MW超超临界机组自动控制系统探究

刘宝金

陕西能源赵石畔煤电有限公司 陕西省榆林市 719100

摘要：为了进一步提高1000MW超超临界机组自动控制系统以及机组运行的可靠性与安全性，针对当下常应用的机组自启停控制系统运行期间存在不足进行分析，并提出一种APS开发的策略，以此进一步规范整个项目系统，确保其更加的有序化、规范化和系统化，发挥1000MW超超临界机组自动控制系统功能的组通性，提升其可移植性等，并为日后系统的进一步开发与应用奠定基础。本文着重分析1000MW超超临界机组自动控制系统当下存在问题，并结合问题探讨1000MW超超临界机组自动控制系统良好设计与设计改造的方法，通过行之有效的分析，力求为相关企业以及产业人员提供理论参考资料，更好灵活、高效率的应用1000MW超超临界机组自动控制系统。

关键词：1000MW；超超临界机组；自动控制系统；探究

前言：1000MW超超临界机组自动控制系统，在运行期间常出现各类问题，包括主蒸汽压力波动过大问题，正常运行过程中的调节问题提及煤质的突变问题与蒸汽吹灰等现象，上述问题以及现象的出现，将影响系统运行效果，影响系统运行的稳定性和安全性。针对于此，为了规避和解决上述问题，进一步针对1000MW超超临界机组自动控制系统设计做出如下要求和整改，通过对系统的运行与调试，确保系统处于稳定状态后，对其误差进行控制与调节，并动态跟踪实时进行调控和控制。此外，也要做好超驰保压回路的改进与设计，控制高定制和主蒸汽压力之间偏差，通过调整汽机调速提及汽轮机作用，为锅炉系统运行储备大量能量，以此促进系统更加稳定和良好运行。

1.1000MW超超临界机组自动控制系统存在不足分析

1.1主蒸汽的压力波动过大

①主蒸汽压力若是波动过大，不断升高时，超超临界机组自动控制系统可以通过压力的实际情况及时作出相应的调整。并且，在系统调节期间，为了保证调整效果，应控制燃料的应用数量，通过控制燃料数量可以避免出现甩主气温等问题发生。

②机组在运行定压运行过户后，将要承担较大负荷你，这样主汽压力值和所设定的压力值之间将要产生较大偏差，如，有时候出现超过1MPa的偏差。

③主压力上升，将降低锅炉给水量，这样不仅导致主蒸汽的温度进一步升高，也降低主气压力，这样不仅会增加锅炉内的给水数量，也会降低蒸汽的温度^[1]。

1.2正常运行期间出现的调节问题

①烟气挡板的调节动作较为缓慢，常常要利用减温水的方法来协助其调整气温。

②减温水调整门的动作较为缓慢，将导致出现甩温以及超温等问题。

③供氨的压力在调节期间出现调节门质量过差问题，常出现过大的摆动，使得供氨的压力不断升高，导致出现脱销跳闸等问题。

1.3蒸汽温度变化过大问题

①大幅度的对负荷进行调整过程中，主蒸汽气温常出现下降趋势，此外，降低负荷过程中，也出现主蒸汽气温不断升高的现象。

②为机组增加负荷期间，主蒸汽压力常出现过调问题，并且偏差值公寓1Mpa。

③水冷壁的超温问题也是机组机组减负荷期间常出现的问题。同时，机组加负荷过热度不断降低，也导致出现甩气温以及加负荷缓慢等问题产生。

2.1000MW超超临界机组自动控制系统设计建议

2.1变参数控制的设计方法

在运行以及调试过后，若是发现机组的实际工况出现超出百分之七十运行情况，则此时主蒸汽压力将加大波动。导致此类问题出现的主要原因为机组负荷过低，系统的比例不断减小。此外，在负荷较高背景下，比例也在不断的增大，这样使得锅炉部分系统将出现无法正常运行的情况。针对于此，必须对科学调整部分系统的比例，才能促使自动控制系统更好的运行。锅炉主控制系统的控制设备，其在压力不断增加过程中也将增加动态的偏差，此时对于偏差的调整可以选择利用锅炉主控系统积分调节设备来对入口压力实施调整，可以进一步稳定负荷，控制误差值最小，并提高积分调节设备的应用效果，发挥积分的积极影响^[2]。

2.2超驰保压回路的设计方法

针对汽机调门压力拉回的控制回路的设计与提升，可以选择利用机炉协调控制方法来进行调整，可以把蒸汽压力控制在一定范围之内。这样就算是机组出现负荷升高问题，汽机主控将响应负荷的控制指令，调大气门的速度，使得蒸汽压力逐渐降低。

此时，负荷上升机组的主蒸汽压力定值将结合滑压曲线不断上升，且相应提高定值和主蒸汽压力之间偏差。因此，为了避免上述问题出现，应做好超驰保压回路的设计工作。从汽机的主控制逻辑入手，重点对主控压力拉回的作用进行提升和增强，然后调整锅炉主控制器的变参数回路和汽机主控超驰保压回路的设计，利用该方法能够实现对主撑起压力的精细化管控。

2.3一次风控制的设计方法

首先，要做好一次风压力设定值的变负荷设计与修正。因为系统可以自动化的生成一次性风压力的设定值，所以，在设置期间，要确保设计的合理性，以免设计不合理对机组可靠性与经济性带来不良影响。此外，一次风的压力若是过大，此时所应用的设备能源损耗将增加，若是一次风的压力过小，此时要对定值回路中的变压负荷的增加及时进行修正，利用对负荷的升降处理，依据负荷的具体情况来设定风量值，利于增强磨煤机的应用性能，提升其蓄能的能力，进而进一步提升机组的变负荷能力以及机组运行效果。

详细来说，在机组的负荷处于不断变化形势下，可以结合不同负荷来调整升降的幅度，并针对不同的一次压力设定值调整和修正，把其范围开展在-0.2-0.3KPa之间，可做好一次风压力设定值的变负荷设计与修正。因为考虑到设备的应用安全性，若是两台一次风机均可以正常的运行，其中一台风机设备出口压力值高于14.5KPa，此时登记动叶将禁止被开启。

其次，要做好磨煤机一次风量的设定值调整和修正工作。在运行期间，一次风系统和磨煤机主要是通过操作人员来进行管控与调整，为了控制调节于裕度的合理性，可以优先对以此风定值合理调整，控制磨热风调门的开度在区间50%-80%的范围之间，利于更好的落实减温水的调节工作。为了进一步强化机组运行稳定性和安全性，要定时的开展停磨操作，并做好各个煤机设备调整工作，确保每台制粉系统与燃料系统良好运行，控制调节其余量，利用该方式可以提升和增强机组的变负荷能力^[3]。

详细来讲，磨煤机的一次风量修正，可以结合负荷的变化以及规律，针对不同给煤机设备负荷的变化，指导形成相应一次风量的定值，后控制具体范围在2-3t/h每小时即可。

2.4高温过出口壁温预警的设计方法

若是其中一侧出现高温对流问题，此时对流过热器的出口处壁温将不断升高，其所对应的二级减温水调阀门的开度也将出现相应的变化。此时，相对应高温对流过热设备出口处的壁温的设计，可以在测点中设置最大值以及定值，结合具体函数进行设计，控制偏差最小，后由系统来自行的给出。

结束语：综上所述，我们可以看出，1000MW超超临界机组自启停控制系统设计期间，要优先做好变参数的控制，科学调整部分系统的比例，利用锅炉主控系统积分调节设备来对入口压力实施调整动态偏差。此外，也要做好1000MW超超临界机组自启停控制系统高温过出口壁温预警的设计工作，一次风控制的设计工作，依据机组的运行需求以及磨煤机的具体运行情况，依据负荷的变化与规律，结合函数的数据信息进行设计，把偏差控制在最小，可强化系统运行安全性与稳定性。但是，从长远发展的角度来说，做好一次风控制的设计工作仅仅是基础工作，日后应重点对1000MW超超临界机组自启停控制系统进行开发和改造，以此实现对燃煤系统的智能化管控，保证系统运行效率和效果。

参考文献：[1]于国强,胡尊民,张天海.全工况下的1000 MW超超临界机组协调控制系统多模型广义预测控制方法及其工程应用[J].热能动力工程,2020,35(05):9-16.

[2]张清健,张海安.1000MW超超临界机组自启停控制系统开发策略及应用[J].广西电力,2019,42(04):46-51.

[3]牛海明,吴东黎,杨爽,安凤栓,张薇,陈卫,郑玲红.超超临界1000MW二次再热机组自启停控制系统设计方案与实现[J].热力发电,2020,46(02):125-129+135.