馬耀輝

摘 要：本文針對爐膛壓力不穩(wěn)定的情況，提出了爐膛壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略，通過優(yōu)化引風(fēng)自動控制策略和對動作對象開展特性試驗，優(yōu)化回路參數(shù)，提高控制策略的適應(yīng)性，確保機組引風(fēng)機自動實現(xiàn)全程投入，自動投入工況時根據(jù)風(fēng)機特性曲線和實際情況能有效避免風(fēng)機振動區(qū)和風(fēng)機搶風(fēng)工況。

關(guān)鍵詞：自動控制；策略；燃燒優(yōu)化；變頻調(diào)節(jié)

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A

一、總體思路

通過對鍋爐燃燒動態(tài)特性和控制對象進行分析和試驗，總結(jié)并收集運行人員相關(guān)操作經(jīng)驗，設(shè)計相關(guān)函數(shù)，優(yōu)化控制策略組態(tài)，在不同負荷、煤種變化下對控制策略參數(shù)進行整定，先子回路后系統(tǒng)逐個完善和評價鍋爐自動在各種工況下的適應(yīng)性，使控制偏差在允許范圍內(nèi)，確保引風(fēng)自動實現(xiàn)全程投入。

二、實施方案

黔東電廠鍋爐爐膛負壓控制包括由引風(fēng)機靜葉調(diào)節(jié)和引風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)兩部分，鍋爐點火至并網(wǎng)前采用靜葉調(diào)節(jié)，靜葉開度在60%～75%區(qū)間采用變頻靜葉協(xié)同調(diào)節(jié)，靜葉開度大于75%后全變頻調(diào)節(jié)，此時靜葉開度維持全開。同時在策略中引入MFT、負壓偏差大、送風(fēng)前饋等超馳信號，并對前饋調(diào)節(jié)回路和PID參數(shù)進行優(yōu)化，實現(xiàn)引風(fēng)自動在任意工況下均能全程投入。

1.存在問題

（1）在快速變負荷或總風(fēng)量發(fā)生較大調(diào)整時，負壓波動較大。

（2）兩臺引風(fēng)機變頻/靜葉都自動情況下，電流平衡回路加在爐膛負壓控制偏差上，調(diào)節(jié)慢，在高負荷或快速增加負荷出現(xiàn)搶風(fēng)情況下可能會出現(xiàn)反調(diào)。

（3）在MFT動作時，引風(fēng)機超馳控制回路未投入。

2.優(yōu)化策略

2.1 針對負荷或總風(fēng)量變化時負壓波動大，第一可以通過對總風(fēng)量動態(tài)前饋信號進行參數(shù)調(diào)整來優(yōu)化，第二種策略是修改當(dāng)前控制邏輯，采用總風(fēng)量或者送風(fēng)機動葉開度/指令的比例微分信號作為引風(fēng)機變頻/靜葉控制輸出的前饋信號。

2.2 針對電流平衡控制回路調(diào)節(jié)慢的情況，采用電流平衡信號直接作為兩臺引風(fēng)機變頻/靜葉控制輸出的前饋信號，在出現(xiàn)搶風(fēng)情況時可以防止出現(xiàn)反調(diào)。

2.3 觸發(fā)MFT后，根據(jù)總風(fēng)量動態(tài)信號折算出對應(yīng)的指令，超馳關(guān)引風(fēng)機靜葉開度/變頻指令。

三、實施效果

通過優(yōu)化調(diào)整，引風(fēng)機采用變頻控制時，引風(fēng)機靜葉調(diào)節(jié)也可投入自動，變頻器根據(jù)爐膛壓力控制加減頻率，頻率自動控制范圍為27Hz～50Hz。靜葉控制輸出為負荷對應(yīng)的開度，在240MW～600MW區(qū)間開度對應(yīng)40%～80%開度，同時又保證變頻器的輸出頻率在合理的范圍內(nèi)，減少節(jié)流損失實現(xiàn)節(jié)能的目的。自動狀態(tài)下運行人員可以通過手動偏置調(diào)整靜葉開度，畫面每次點操幅度為±1.5%，偏置范圍為±50%。自動投入后靜葉開度輸出下限切換為45%。引風(fēng)機變頻自動控制切除時，引風(fēng)機靜葉調(diào)節(jié)由配合負荷、變頻控制調(diào)整靜葉開度回路切換到爐膛負壓控制回路。

1.定值擾動試驗

（1）鍋爐燃燒穩(wěn)定，改變爐膛壓力定值±50Pa～±100Pa，同時記錄爐膛壓力的變化過程，直至達到新的穩(wěn)定，記錄過渡過程時間、最大超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差；

（2）質(zhì)量要求：爐膛壓力定值改變±50Pa～±100Pa，在3min（并且加濾波時間）內(nèi)穩(wěn)定在±100Pa以內(nèi)。

2.外擾試驗

試驗步驟及要求：

（1）改變負荷±5%～±10%MCR，升降負荷率10 MW/min以內(nèi)，記錄引風(fēng)機變頻變化過程，同時開始記錄爐膛壓力的變化過程，直至新的穩(wěn)定為止。

（2）質(zhì)量要求：動態(tài)過程最大偏差±200Pa，穩(wěn)態(tài)偏差在±100Pa以內(nèi)。試驗結(jié)果得出穩(wěn)定負荷下爐膛壓力控制品質(zhì)：-50Pa～﹢50Pa。

爐膛壓力定值擾動試驗曲線如圖1所示，爐膛壓力外擾試驗曲線如圖2所示。

結(jié)語

通過擾動試驗及歷史曲線分析，證明了此優(yōu)化控制策略具有抗干擾能力強、適應(yīng)變工況能力強以及跟隨能力強的優(yōu)點，為引風(fēng)機高壓變頻全過程自動調(diào)節(jié)和爐膛壓力穩(wěn)定提供了有力的保證。

參考文獻

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