山西陽光發(fā)電有限責任公司4×300MW機組的DCS控制系統(tǒng),采用德國西門子公司生產的分散控制系統(tǒng)TELEPERM-ME(3#、4#為XP系統(tǒng)),該分散控制系統(tǒng)屬于比較先進的控制系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(Data Acquisition System DAS)協(xié)調控制系統(tǒng)(Coordinated Control System CCS) 保護聯(lián)鎖系統(tǒng)(Protection Interlock System PIS)順序記錄系統(tǒng)(Sequence Of Events SOE)等。四臺機組原已設計了AGC功能,但運行效果不理想,隨著近年來電網AGC投運參數(shù)要求的提高,公司利用機組大、小修機會,分別對四臺機組影響AGC投運的設備和控制系統(tǒng)進行了改造和完善,取得了很好的效果,下面結合我公司近幾年來就影響AGC投運的因素和改進情況進行介紹,供大家參考。
一、制粉系統(tǒng)的斷粉對AGC控制的影響
山西陽光發(fā)電有限責任公司3#、4#機組鍋爐采用中間倉儲式熱風送粉系統(tǒng),每臺機組安裝16臺給粉機,由于煤質變化大,給粉機下煤不均勻,甚至引起給粉機斷煤,使得進入鍋爐的煤量發(fā)生變化,燃燒工況發(fā)生較大變化。影響燃料主控的輸出,其負荷偏差值最大可達到9MW,增加了運行人員的工作量,同時影響了汽包壓力和主蒸汽的參數(shù)和變化的熱值,而熱值是由調節(jié)級壓力和汽包壓力計算而來的。熱值又作為主汽溫度控制的前饋,引起主汽溫度控制不穩(wěn)。如(圖一)由于A1、C1給粉機轉速變化,引起熱值C01-5 XQ17、燃料主控輸出C02 XQ04變化。
針對給粉機轉速的擾動,對燃料主控及主汽溫度控制的影響,我們進行了兩方面的改進調整。一方面,給粉機的電機經常堵轉,因此更換為較大功率的電機,同時在集中控制室操作盤上安裝給粉機跳閘復位銨鈕,方便運行人員及時重啟給粉機,減少對爐膛燃燒的影響。另一方面,改進控制系統(tǒng)的邏輯,減小給粉機轉速變化帶來的擾動,減緩熱值對主汽溫度控制的作用,實際微分參數(shù)時間由15秒變?yōu)?0秒,減小汽包壓力對燃料主控、二級減溫控制回路的作用,以減緩修正給粉機指令的輸出。給粉機對鍋爐燃燒造成較大的擾動,但它是短暫擾動的疊加,在這個過程中,爐膛壓力有時也波動,同時適當調整引風機 動葉的參數(shù),提高爐膛負壓調節(jié)品質。經過對燃料各參數(shù)的控制調整,取得了很好的效果。
二、減溫水控制系統(tǒng)對AGC的影響
汽溫控制系統(tǒng)在AGC控制系統(tǒng)中是一個重要的控制環(huán)節(jié),原來系統(tǒng)采用串級控制調節(jié),調節(jié)保證主汽溫度為負荷的額定函數(shù),調節(jié)效果不太理想,經分析,影響汽溫控制系統(tǒng)品質的主要原因是由對象的大滯后和不確定的干擾因素,還有調節(jié)門本身的調節(jié)特性不好造成的。公司利用大、小修機會分別對四臺機組進行了減溫水系統(tǒng)的改造??刂品桨甘窃谠R?guī)導前微分控制方案的基礎上,通過擬合過熱器的對象特性,形成“特性補償式”汽溫控制方案,如(圖二):該方案可完全克服對象的滯后,大大改善減溫水擾動下被控對象的動態(tài)特性,該方案在大量試驗的基礎上,通過PTn多級慣性環(huán)節(jié)完全擬合過熱器的對象特性,達到了預期的效果。另外,更換調節(jié)門定位器,使用具有智能型功能的西門子定位器,提高了控制精度,減小了調節(jié)誤差。
三、磨煤機負荷擋板對鍋爐主控的影響
公司的1#、2#機組鍋爐燃燒系統(tǒng),采用直吹式磨煤機系統(tǒng),磨煤機負荷擋板是燃料控制系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié),擋板特性的好壞,直接關系到鍋爐燃燒的穩(wěn)定,而磨煤機負荷擋板由于設備老化,擋板機械卡澀、擋板的漏量大、執(zhí)行機構與擋板間距過長造成死滯,都使得擋板特性下降。尤其是傳動機構最大死區(qū)可達到3-4%、擋板最大回差可達到7-8%,調節(jié)特性如下(圖三)。
在這種情況下增加其速率是不安全的,所以在大修中對負荷擋板、執(zhí)行器進行更換,原電動執(zhí)行機型號羅托克IQM14F14B4,現(xiàn)改成變頻電動執(zhí)行器SIPOS 5 FLASH,要求把執(zhí)行器固定在支架上,擋板直接連接執(zhí)行器,完全消除執(zhí)行機構與擋板間距過長造成的死區(qū),同時安裝時應保證執(zhí)行器不因擋板漏風溫度高而損壞。
通過改造解決上述問題,調節(jié)靈活,運行中不發(fā)生卡澀,調節(jié)特性改善,線性度提高如(圖四),達到自動調節(jié)的要求后,實現(xiàn)了提高速率的目標。
四、煙氣擋板對再熱氣溫的影響
煙氣擋板死區(qū)大造成再熱汽溫調節(jié)偏差大無法適應AGC大速率變化的調節(jié)要求。再熱汽溫超調最大可達到550℃。經過系統(tǒng)分析,需要對煙氣擋板機械進行改造消除機械卡澀問題,同時增加一組執(zhí)行器以減小執(zhí)行器所帶負荷。目前我們正在做這方面的工作,將會消除存在的問題。
山西陽光發(fā)電有限責任公司300MW機組自動控制系統(tǒng)經過多年的實際應用,在現(xiàn)有條件下,通過對現(xiàn)場一次設備的改進,多次修改協(xié)調控制系統(tǒng)的整定參數(shù),應用前饋、補償?shù)瓤刂剖侄?,使AGC控制方案逐步完善,能夠滿足電網調度的要求,提高了機組負荷的動態(tài)響應速度和功率調節(jié)品質,保證機組平滑穩(wěn)定的運行,提高機組在電網中的競爭力。
轉自:東方自動化