摻燒褐煤機(jī)組AGC方式下滑壓運(yùn)行控制策略研究

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1、2012年10月Oct．2012第4O卷第5期(總第222期)Vo1．40No．5(Ser．No．222)摻燒褐煤機(jī)組AGC方式下滑壓運(yùn)行控制策略研究StrategyResearchonSlidingPressureOperationUnderAGCModeforGeneratingUnitofMixed—·burningwithLignite郝欣，張志，王拮。(1．東北電力科學(xué)研究院有限公司，沈陽110006；2．華電鐵嶺發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧鐵嶺112000；3．國(guó)電康平發(fā)電有限公司，遼寧康平110008)摘要：為了提高

2、機(jī)組AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)負(fù)荷響應(yīng)速度和控制精度，在傳統(tǒng)控制策略基礎(chǔ)上提出了摻燒褐煤機(jī)組滑壓運(yùn)行的新型控制策略，將負(fù)荷指令與主蒸汽壓力指令分時(shí)控制，錯(cuò)峰調(diào)節(jié)，使主蒸汽壓力定值動(dòng)態(tài)自適應(yīng)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，采用高速負(fù)荷指令前饋代替實(shí)際負(fù)荷指令前饋，動(dòng)態(tài)超前控制改善鍋爐的動(dòng)態(tài)特性。新型控制策略在充分利用鍋爐蓄熱來滿足電網(wǎng)負(fù)荷需求的前提下，有效地解決了摻燒褐煤直吹式機(jī)組滑壓運(yùn)行方式下鍋爐參數(shù)擺動(dòng)大的問題。關(guān)鍵詞：摻燒褐煤；AGC；協(xié)調(diào)控制；分時(shí)控制中圖分類號(hào)：TM761；TM31l文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1009—5306(2012)0

3、5—0023—03隨著電煤供應(yīng)的日益緊張，機(jī)組燃煤成本大幅分大的褐煤代替設(shè)計(jì)煤種作為鍋爐燃料，造成主蒸度增加，發(fā)電企業(yè)為了節(jié)約燃料成本，在煙煤中大量汽壓力控制通道純滯后時(shí)間超過300S，控制通道純摻燒熱值低、價(jià)格廉的褐煤，直接導(dǎo)致鍋爐主蒸汽壓滯后時(shí)間與慣性時(shí)間比值r／t，大幅度增加，常規(guī)協(xié)力遲延進(jìn)一步加大，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力下降顯著。【調(diào)控制已無法滿足機(jī)組運(yùn)行要求?；痣姍C(jī)組在AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)對(duì)一次調(diào)頻性能b．摻燒褐煤導(dǎo)致制粉系統(tǒng)出力減少，磨煤機(jī)干要求高及降低發(fā)電成本的雙重壓力下，必須優(yōu)化機(jī)燥出力嚴(yán)重下降，中速式磨煤機(jī)出口

4、溫度經(jīng)常低于組控制策略及運(yùn)行方式，運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)組控制理論，進(jìn)60C，為了盡量避免磨煤機(jī)出口溫度過低，運(yùn)行時(shí)一步挖掘機(jī)組潛力來面對(duì)電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。只好將磨煤機(jī)入口的冷一次風(fēng)門全關(guān)、熱一次風(fēng)門全開，造成一次風(fēng)風(fēng)煤比根本無法保證，一次風(fēng)控制1問題的提出子系統(tǒng)喪失了調(diào)節(jié)能力，加大了協(xié)調(diào)系統(tǒng)的控制難度。C．為了降低鍋爐煤耗，鍋爐由定壓運(yùn)行改為滑機(jī)組AGC方式下運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)負(fù)荷指令變化頻壓運(yùn)行?；瑝悍绞较轮髡羝麎毫刂苹芈返臄_動(dòng)除繁，大容量鍋爐所固有的大遲延、大慣性、參數(shù)慢時(shí)了負(fù)荷指令外又增加了主蒸汽壓力的定值擾動(dòng)，對(duì)變等特性造成機(jī)組負(fù)荷響

5、應(yīng)遲緩，難以滿足電網(wǎng)調(diào)鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大影響。當(dāng)負(fù)荷指令出現(xiàn)大幅度要求。同時(shí)，發(fā)電企業(yè)迫于經(jīng)營(yíng)和節(jié)能降耗的壓度變動(dòng)時(shí)，主蒸汽壓力設(shè)定值也相應(yīng)變化，鍋爐非常力，必須盡可能降低機(jī)組運(yùn)行成本。要同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述容易振蕩，CCS(協(xié)調(diào)控制系統(tǒng))只能進(jìn)入機(jī)跟爐方2個(gè)目標(biāo)，應(yīng)從2個(gè)方面人手，一是降低燃料成本，式運(yùn)行，導(dǎo)致AGC及一次調(diào)頻均不能投入。大量摻燒褐煤；二是機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，鍋爐改定壓運(yùn)行為滑壓運(yùn)行。目前，多數(shù)火電機(jī)組采取AGC方式下滑壓運(yùn)行，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)慢、鍋爐參數(shù)波動(dòng)大。機(jī)組2新型控制策略設(shè)計(jì)在AGC方式下經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要存在以下問題

6、。a．電廠為了節(jié)約燃料成本，大量購(gòu)入熱值低、水2．1基本設(shè)計(jì)思路收稿日期：2012—05—10作者簡(jiǎn)介：郝欣(1971一)，男，高級(jí)工程師，從事熱工自動(dòng)化技術(shù)研究工作?！?3·2012年10月吉林電力Oct．2012第40卷第5期(總第222期)JilinElectricPowerVo1．40No．5(Ser．No．222)常規(guī)控制策略中采用實(shí)際負(fù)荷指令及其微分作常規(guī)滑壓方式下主蒸汽壓力定值是機(jī)組實(shí)際負(fù)為鍋爐主控前饋輸入變量，實(shí)際負(fù)荷指令與煤量的荷指令的單值函數(shù)P=f(Lrx：)，P為主蒸汽壓力設(shè)函數(shù)曲線是前饋的基本控制分量

7、。由于鍋爐的大延定值。新型策略將負(fù)荷指令和主汽壓力指令錯(cuò)峰調(diào)遲特性，當(dāng)負(fù)荷指令前饋分量快速將燃料量調(diào)整到節(jié)、通過對(duì)實(shí)際負(fù)荷指令和主蒸汽壓力指令分時(shí)處負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的燃料值以后，燃料并不能轉(zhuǎn)換成熱量理來充分利用鍋爐蓄熱滿足電網(wǎng)的功率需求，并減提供給汽輪機(jī)，汽輪機(jī)能量依舊要利用鍋爐蓄熱來小對(duì)鍋爐主汽壓力的擾動(dòng)。新型控制策略中滑壓方平衡，鍋爐表現(xiàn)為主蒸汽壓力波動(dòng)，主蒸汽壓力波動(dòng)式下主汽壓力設(shè)定值P一f(L。，，L。，R)為實(shí)必然引起壓力校正調(diào)節(jié)器動(dòng)作，調(diào)節(jié)燃料量產(chǎn)生波際負(fù)荷指令等多個(gè)變量的單值函數(shù)，描述如式(2)所動(dòng)來補(bǔ)償主蒸汽壓力波

8、動(dòng)，燃料量非常容易過調(diào)，導(dǎo)示：致主蒸汽壓力調(diào)整的過渡過程時(shí)間加長(zhǎng)，衰減率達(dá)P：==不到0．9以上，系統(tǒng)控制效果惡化。根據(jù)上述分析，』【f。)(2．／)新型控制策略采用分時(shí)錯(cuò)峰的控制方式，鍋爐主控(LI，RL)△L??3(厶)c—LDcD)蘭≤E指令速率超過汽輪機(jī)主控指令速率Ⅳ倍，使鍋爐主式