贫煤改烧烟煤控制系统的改进.doc

贫煤改烧烟煤 控制系统的改进摘 要：本文介绍了潍坊公司#1机组技改性大修实施了锅炉煤种拓展改造，制粉系统、风烟系统、吹灰系统、MFT跳炉和协调等控制系统进行了改进，使机组点火、风机工频/变频RB一次性成功，满负荷试验、一次调频和AGC指标均达到中调的要求，收到了满意的效果。关键词：制粉；风烟；吹灰；MFT；RB；AGC1引言潍坊公司#1机组技改性大修实施了锅炉煤种拓展改造、汽机通流改造、供热改造、DEH改造等重大改造项目，机组的整体性能、特性和运行规律，尤其是燃烧率均发生了根本性的变化。一次风机及其附属设备取消，输粉动力由热一次风改为排粉机乏气，燃烧器改造为低氮水平浓淡直流式煤粉燃烧器，实现了自由摆动；给粉机由5层增加到6层，DCS系统为上海新华控制系统有限公司的XDPS2.0分散控制系统。2 控制系统改进情况2.1制粉控制系统2.1.1 改造概况改造后制粉系统仍采用钢球磨中仓式系统，送粉方式改为乏气送粉，在原来制粉系统的基础上增加排粉机热风门、排粉机冷风门、排粉机混合风门即排粉机旁路，在检修磨煤机或者短时间内带高负荷情况下投用，即节省了厂用电又保证了负荷量。如图1图1 制粉系统系统简图2.1.2 跳闸逻辑排粉机停止联跳相应磨煤机。磨煤机停止联跳相应给煤机。排粉机停止联跳对应给粉机。图2 制粉系统控制简框图2.1 .3 给粉机2.1 .3 .1 #1炉给粉机电源配置：A、C组给粉机工作电源取自#1机400V工作IB段，D、F组给粉机工作电源取自#1机400V工作IA段。A、D组给粉机备用电源取自#1机400V保安IA段，C、F组给粉机备用电源取自#1机400V保安IB段。2.1 .3 .2 给粉机与排粉机对应情况：D排：A1、A2、A3、A4、B1、B3给粉机C 排：C1、C2、C3、C4、B2、B4给粉机B排：D1、D2、D3、D4、E1、E3给粉机A排：F1、F2、F3、F4、E2、E4给粉机2.1 .3 .3 给粉机投运允许条件：2.1 .3 .3 .1 A层给粉机投运允许条件：D排粉风机运行对应一次风门开微油点火系统层火焰建立或AB层油枪有火或B层给粉机投运2.1 .3 .3 .2 BF层给粉机投运允许条件：一次风门在开位对应排粉机运行机组负荷50%或相邻油层投运2.1 .3 .4 给粉机强制停运条件MFTRB切除排粉机对应的给粉机对应排粉机停止对应一次风门关位失火延时联跳对应给粉机；失火延时时间暂定为5秒MFT联关一次风门。2.1 .4 RB跳排粉机RB保护驱动逻辑相应修改如下：发生RB时，将自动保留相邻的两套制粉系统运行；此时若四套制粉系统运行，则自动切除A制粉系统，延时10s后自动切除B制粉系统；若A、B、C三套制粉系统运行，则自动切除A制粉系统；若A、C、D制粉系统运行，则自动切除A制粉系统；若B、C、D制粉系统运行，则自动切除B制粉系统；若A、B、D三套制粉系统运行，则自动切除D制粉系统。2.2 风烟控制系统为适应制粉系统的改造变化，两台一次风机取消，将原三分仓空预器改造为两分仓空预器。变频改造后，送引风机RB保护分为工频RB与变频RB两种类型。二者区分以运行侧风机为判断标准，运行侧风机变频器运行，对应侧风机跳闸触发风机变频RB；运行侧风机工频运行，对应侧风机跳闸触发风机工频RB。如下表1所示：送风机运行方式引风机运行方式送风机RB方式引风机RB方式变频变频送风变频RB引风变频RB变频工频送风变频RB引风工频RB工频变频送风工频RB引风变频RB工频工频送风工频RB引风工频RB表1 风机RB类型综合表2.3 吹灰系统吹灰系统是我厂较大的一个程序控制系统。烟煤改造后结渣结焦比原来烧贫煤时的情况多，严重影响锅炉的安全运行，它的投入可以减少炉膛内积灰，增大水冷壁及过、再热器的受热面积，减小飞灰在管道上结渣的可能性，大大的提高了锅炉的热效率，减少了我厂的发电成本。 #炉室吹灰器：1F35F ,共35只过热器、再热器吹灰器：L01L08，R01R08, 共16只省煤器吹灰器：HL01HL05，HR01HR05，共10只空预器吹灰器：1AH、2AH、3AH、4AH，共4只低过吹灰器：22只2.4 机组主跳闸2.4.1 锅炉大联锁保护#1机组燃用煤种拓展后，锅炉大联锁修改如下：双引双送运行时，单侧引风机跳闸联跳同侧送风机；双引双送运行时，机组实际负荷大于200MW且单侧送/引风机跳闸联跳同侧引/送风机（送/引风机运行信号包含变频及工频两种运行方式）。送风机全停联跳全部排粉机。吸风机全停联跳全部送风机。MFT动作 5分钟内，炉膛正压高高高（模拟量实现与开关量高二值相与，定值：锅炉厂确定）联跳全部送引风机。MFT动作 5分钟内，炉膛负压低低低（模拟量实现与开关量低二值相与，定值：锅炉厂确定）联跳全部送引风机。2.4.2 锅炉MFT保护MFT条件的设置的主要目的是保障炉膛安全，首先考虑锅炉运行过程中靠人工干预无法逆转且危及炉膛安全必须采取措施停止锅炉的运行的危险工况，此外还专门设置了手动MFT等后备手段确保锅炉安全。贫煤烟煤动紧急停炉动紧急停炉SSS控制柜失电SSS控制柜失电炉膛负压高高（+1568Pa）炉膛负压高高（+1568Pa）炉膛负压低低（-1666Pa）炉膛负压低低（-1666Pa）双送风机跳闸双送风机跳闸双引风机跳闸双引风机跳闸汽包水位高III值（+300mm）汽包水位高III值（+300mm）汽包水位低III值（-300mm）汽包水位低III值（-300mm）风量25%&机组热负荷30%风量25%&机组热负荷30%机组热负荷30%时汽机跳闸机组热负荷30%时汽机跳闸给水泵全停给水泵全停任一给粉机运行且热负荷40%，一次风机全停任一给粉机运行且热负荷40%，排粉机全停。全炉膛灭火保护全炉膛灭火保护: 全部粉层无火条件中增加“F层未投运”全炉膛燃料失去全炉膛燃料失去: 任一层油枪投运成功增加微油系统投运成功（3/4有火）。表2 贫煤与烟煤MFT区别表2.5 协调控制系统2.5.1 增加供热抽汽流量信号到MCS系统，机组协调控制系统中热量指令计算回路重新设计，锅炉主控/汽机主控系统参数优化。2.5.2 增加四台给粉机及其层控制逻辑；燃烧控制系统参数优化。2.5.3 消一次风流量；风量指令由锅炉指令更换为DEB能量信号函数和主蒸汽流量信号的高值。送引风机变频自动切工频逻辑不变，自动切换函数根据热态运行规律决定是否修改。2.5.4 再热器出口平均汽温作为燃烧器摆角控制系统的被调量；增加燃烧器摆角控制指令到过热汽温控制系统作为前馈。3 改进后的效果3.1 送引风机变频RB/工频频RB3.1 .1风机变频RB试验3.1 .1.1试验前机组运行工况机组负荷：219.71MW运行方式：协调控制方式（滑压运行）给粉机运行情况：1A、1B、1C 共3台排粉机运行机前压力：14.48MPaA侧风机变频运行，B侧风机变频运行3.1 .1.2试验过程2011年11月06日18:21：47，在操作员站上“急停”1B送风机变频器，变频自动切工频功能未投，1B送风机停止，联跳1B引风机，送风机变频RB保护动作，引风机变频RB保护动作。1B送/引风机变频器指令分别强制置位85%和95%。AB层油枪自动投运成功，RB保护跳C排粉机，机组控制方式由协调自动切至TF控制方式，燃烧率指令同步到位。3.1 .1.3试验分析机组负荷由219.71MW降至142.59MW，主汽压力由14.48MPa，降至11.05 MPa ，炉膛压力最低-369.56 Pa ，最高-24.17 Pa ，稳定过程约6分钟。机组各主要参数的变化趋势见图3。图3 #1机组变频RB试验曲线3.1 .2 风机工频RB试验3.1 .2.1试验前机组运行工况机组负荷：212.98MW运行方式：协调控制方式（滑压运行）给粉机运行情况：1A、1B、1C 共3台排粉机运行A侧风机变频运行，B侧风机工频运行机前压力：12.3MPa3.1 .2.2试验过程2011年11月06日19:21：12，在操作员站上“急停”1A送风机变频器，变频自动切工频功能未投，1A送风机停止，联跳1A引风机，送风机工频RB保护动作，引风机工频RB保护动作。1B送/引风机挡板指令分别强制置位65%和80%。AB层油枪自动投运成功，RB保护跳C排粉机，机组控制方式由协调自动切至TF控制方式，燃烧率指令同步到位。3.1 .2.3试验分析机组负荷由212.98MW降至167.57MW，主汽压力由12.30MPa，降至11.20 MPa ，炉膛压力最低-304.21 Pa ，最高170.46Pa ，稳定过程约4分钟。机组各主要参数的变化趋势见图4。图4 #1机组送风机RB试验曲线3.2 一次调频3.2.1 试验数据记录试验时间： 2011年11月6号 11时38分 (网频低)参 数试验前扰动后3秒扰动后15秒扰动后45秒单位转速差（n-n0）0-14-14-14r/min机组负荷222.198223.998243.136247.819MW调门行程17.47418.68319.06919.190%主汽压力14.84814.69514.47714.370MPa主汽温度531.463531.315530.869540.409汽包水位1.131-0.52020.73639.221mm炉膛压力-59.515-40.35313.15937.521Pa试验时间： 2011年11月7号 18时48分 (网频高)参 数试验前扰动后3秒扰动后15秒扰动后45秒单位转速差（n-n0）0141414r/min机组负荷254.186253.68229.898220.652MW调门行程171111585415.59615.605%主汽压力16.45916.69816.80117.014MPa主汽温度539.300539.300539.300540.409汽包水位-16.482-22.334-51.932-91.112mm炉膛压力-93.090-67.781-86.686-163.310Pa3.2.2试验曲线图5 网频高一次调频曲线图6 网频低一次调频曲线3.2.3 结论华电国际潍坊发电有限公司#1机组一次调频功能满足山东电网机（厂）网协调技术要求（调技2008106号）规定的技术要求。3.3 AGC3.3 .1 动态试验试验时间为11月7日11：00 18：00；升降负荷变化率均为5MW/min，试验负荷范围为：165MW - 330MW。3.3 .2试验过程中机组主要参数 按下表记录参数。序号被控参数最大偏差1实际功率(MW)52主蒸汽压力(MPa)0.63主蒸汽温度()84再热蒸汽温度()85汽包水位(mm)406炉膛压力(Pa)1123.3 .3 试验曲线下图为机组在AGC方式下，负荷范围为165MW-330MW的机组负荷指