1000MW超超临界机组协调控制策略优化和研究.doc

1000MW超超临界机组协调控制策略优化和研究
钱朝明1，王会2，吴永存3，罗志浩4
浙江国华浙能发电有限公司B厂设备部浙江宁波315612
1000MWULTRASUPERCRITICALUNITCOORDINATEDCONTROLSTRATEGYOPTIMIZATIONANDRESEARCH
QIANChao-ming1,WANGHui2,WUYong-cun3,LUOZhi-hao4
ZhejiangGuohuaPowerCompanyLimitedBfactoryequipmentfortheDepartmentofZhejiangNingbo315612ABSTRACT:Thispaperintroducestheultra-supercriticalonce-throughboilercontrolfeatures,analysisoftheNinghaipowerplantB1000MWultrasupercriticalunitcoordinatedcontrolsystemexistencequestionandtheanalysis,andproposedthecontrolsystemoptimizationstrategy,analysisofeffect.
KEYWORD:1000MWultrasupercriticalunit,coordinatedcontrolsystem,optimization,strategyresearch
摘要：介绍了超超临界直流炉的控制特点，分析了宁海电厂B厂1000MW超超临界机组协调控制系统存在问题和分析，并提出控制系统优化策略，分析实施效果。
关键词：1000MW超超临界机组；协调控制系统；策略优化、研究
1.引言
宁海电厂B厂2×l000MW超超临界机组的锅炉采用上海电气集团利用Alstom技术生产的直流锅炉，其型式为SG3091/27.56-M54X，超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧方式、平衡通风、全钢构架、全悬吊结构塔式锅炉。汽轮机为上海电气集团生产的型式为N1000-26.25/600/600（TC4F），超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、反动凝汽式汽轮机。DCS系统采用西门子第四代SPPA-TXP3000分散控制系统。
2.协调控制系统概述
宁海电厂B厂的协调控制系统主要分为以下七个部分：负荷指令控制回路、RB回路、频率偏差校正回路、主汽压力设定回路、热值校正回路、锅炉主控、汽机主控。
协调控制系统的控制策略有两方面，一方面在处理机组负荷的适应性和稳定性之间的矛盾，要求达到即快又稳，也就是说在锅炉负荷变化的过程中即要充分的利用锅炉蓄热，快速响应负荷变化，又要限制这种利用锅炉蓄热的幅度，同时动态超调锅炉的能量输出，补偿蓄能、稳定汽压；另一方面考虑扰动补偿和多变量系统解耦的控制原则，尽可能消除或减少锅炉与汽轮机动作间的影响。扰动应由扰动侧的控制回路自行快速消除，而非扰动侧的控制回路不动或少动，以利于控制过程的稳定。为了解决以上问题，机炉协调控制系统除采用不同的反馈控制方案，还增加了大量的前馈作用。对于直流锅炉的协调控制系统来讲，参数之间影响较大，因此控制系统之间引入了大量的前馈作用信号来互相制约。在控制方案上采用的变参数/变定值的控制技术都是在前馈的基础上完成的，并要求连续的校正控制系统的增益。

图1协调控制原理图
Fig1Coordinatedcontrolprinciplediagram
3.机组协调控制存在的问题及原因分析
宁海电厂B厂#6机组投运后，协调控制系统一直不能有效的控制主汽压力，升至满负荷时经常发生主汽压力超压报警，水冷壁温度和过热器温度也经常超温报警，运行在加减负荷过程中通过手动加减焓值修正来修正煤水比。
现对协调控制存在问题现象和具体原因分析如下：
3.1稳态时主汽压力出现频繁波动
机组在稳态时和AGC模式下小范围变负荷时，主汽压力呈正弦波动现象，很难稳定；分析原因有以下几点：
1）锅炉主控压力调节器调节参数设置不合理，调节器参数偏弱，尤其是比例环节和微分环节过弱，是造成稳态汽压波动的原因之一。
2）负荷动态微分前馈量在小幅度变化负荷时设置不合适，加减负荷时不能满足锅炉对能量的需求，造成汽压出现正弦波动。
3）磨煤机一次风量波动对稳态压力也有一定影响。
4）变负荷过程中水冷壁壁温和过热汽温过高，而喷水阀开足，运行人员进行手动干预，方法是通过打焓值校正偏置来降低分离器出口焓值设定，因为焓值设定值的降低，给水控制器将增加给水，给水量的增加将导致汽压的瞬时上冲，引起了汽压的波动。
3.2动态时主汽压力出现先欠压后超压
大幅度升负荷后期开始出现欠压达0.7MPa,随后出