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300MW亚临界火电机组AGC方式给水控制策略创新与应用

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景: 潍坊公司#2机组为330MW,#2锅炉是亚临界自然循环汽包炉,配置有一台100%容量的汽动给水泵,一台50%容量电动给水泵。在#2机组AGC投运后,#2炉汽包水位经常在给水流量、主汽流量、主汽压力基本上平衡的情况下,出现原因不明的扰动,扰动的表现形式为水位突然向某个方向大幅快速变化,其出现时间不定且具有自恢复特征,在机组负荷大幅变化工况下尤为突出,严重时汽包水位波动超过±200mm,存在因汽包水位大幅波动造成锅炉MFT的可能。 由于水位扰动具有突发性,常规方法整定的控制回路及PID参数在干扰出现时,比例与积分功能将会进行干预调节;由于水位扰动具有自恢复特性,多数情况下,比例与积分调节功能的干预调节会起到反作用,造成汽包水位的长时间波动,因此,按原有的控制逻辑及参数无法消除这种扰动。 采取试验对影响汽包水位的各项因素进行逐一核对,发现锅炉的燃烧情况是引起汽包水位波动的主要原因,燃烧的波动引起炉内温度变化,使工质沸腾,蒸发速度、体积随之变化,导致汽包水位变化。 二、主要做法: 对燃料波动原因进行进一步试验分析,发现控制策略不完善、给粉机存在低转速速对汽包水位影响强的特点。对此主要采取以下完善措施: 1、为减少锅炉燃烧调整对汽包水位的影响,优化机前压力定值生成策略,设置滑压定值变速功能,在负荷-滑压函数输出值后增加“动态定值控制”功能。 2、 为了保证机组安全兼顾提高锅炉补水速度,设置汽泵RB三分钟内机前压力定值保持功能,使其较快降低主汽压力,减少给水系统阻力。 3、 结合锅炉稳燃需要,分梯级设置给粉机最低转速,其中A层控制下限不低于450r/min、B层控制下限不低于350r/min,避免给粉机在低转速下运行,造成稳燃效果差或给粉自流现象。 三、功能效果: 1、通过设置滑压定值变速功能,使系统自动识别当前机组工况并选择最佳的压力定值生成方式,减少了由于AGC等负荷波动对燃烧、汽包水位造成的影响。 2、通过设置机前压力定值保持功能,使机组在汽动给水泵RB保护动作后,电泵上水时间缩短9秒,汽泵RB动作成功率提高50%。 3、通过梯级设置给粉机转速,提高了锅炉稳燃效果,减少了给粉机自流现象,减弱了给粉机自流对汽包水位的扰动影响。 四、创新亮点 1、创新设计了滑压定值变速功能。 2、创新设计了汽动给水泵RB保护机前压力定值保持功能。 五、实施应用前后效果情况 通过采取以上措施后,汽包水位频繁波动情况得到根本性改善,水位波动幅值由±70mm降低为±30mm;汽泵RB动作后,电泵上水时间缩短9秒,汽泵RB动作成功率提高50%。 六、推广价值及范围 滑压定值变速功能对于燃煤火电机组具有较高的推广价值,特别是投运AGC(R)模式机组,能够有效减弱因AGC指令频繁变化造成的锅炉燃烧波动。汽动给水泵RB保护机前压力定值保持功能适用于亚临界自然循环汽包炉的推广,该功能可有效提高锅炉补水速度,提高汽泵RB动作成功率。