首例660MW高效超超临界单列辅机空冷机组协调控制系统优化
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完成单位:内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-1-02
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
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立项背景:大唐托克托电厂五期工程建设的2*660MW机组为国产超超临界、一次中间再热、燃煤、直接空冷凝汽式汽轮发电机组,主要辅机采用部分单列式布置方案:每台机组布置采用1台容量为100%BMCR的汽动给水泵,单台送风机、单台一次风机、单台空预器、两台引风机的形式,其中单台空预器为豪顿华公司生产最大的空预器,这种布置方式在国内尚属首例。需根据这种布置方式的系统特性,对机组RB控制策略进行优化创新,部分单列辅机配置下机组的RB功能实现是亟需研究的重要课题。
自投产以来,在机组运行过程中,由湿态转干态运行以后,分离器入口过热度偏低,尤其是机组处于低负荷运行工况时,面临由于过热度过低导致基于中间点温度校正的给水自动控制系统无法投入自动的问题。由于煤水比失调引起主汽温发生变化时,喷水减温不能及时适应主蒸汽温度调节的需要,减温水调节效果不好,主、再热汽温度波动较大,给机组的安全经济运行带来巨大的压力。
主要科技内容与创新点:项目采用先进的设计理念,将技术的先进性、实用性紧密的结合起来。应用了一种新型协调控制系统技术,研发了国内首例单列辅机机组RB控制策略,解决了首例660MW高效超超临界单列辅机空冷机组协调控制品质差这一难题,为国内其他火力发电机组提供了宝贵的借鉴经验。主要创新点如下:1、国内首例单列辅机机组不同于常规双列式辅机配置RB控制策略创新:采取机组试验和大数据建模相结合方法,预知机组引风机RB过程中不同工况下炉膛负压的动态变化情况。采用智能算法寻找机组RB动态过程中引风机动叶超驰开度、送风机动叶优降开度、一次风机动叶优降开度的动态变量。RB策略可以达到尽快稳定机组主要参数的目的,从而很好地满足引风机跳闸工况的安全稳定要求。动态时间小,过程平稳,系统鲁棒性强,对机组其他重要参数的稳定起到良好的促进作用,完全达到了国内先进水平。2、汽温自动控制创新:主、再热汽温采用smith预估控制系统,采用神经网络与预测控制相结合、 彻底改善系统的控制调节性能。3、给水控制系统自动控制创新:设定值生成回路优化、前馈回路优化,保证了机组运行过程中给水指令的精确,进而保证运行过程中合适的水煤比。4、中间点温度修正给水自动逻辑策略创新。5、锅炉主控、燃料主控指令回路优化,提高机组负荷响应能力。
项目实施后效果:机组协调控制系统运行稳定,汽温控制、给水控制调节性能得到有效改善,避免锅炉爆管发生。国内首例单列辅机机组RB策略创新实施,机组RB功能安全投入,机组负荷响应能力得到改善。经过优化,机组安全运行得到保证,机组发电能力得到提高,经济效益不可估量。
应用推广及效益情况:该技术在内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司五期机组成功应用,预计新增效益1305万元。该技术可以在所有火力发电厂推广应用。