平士斌

摘 要：伴隨社會的全面發(fā)展，電力資源在生產(chǎn)、生活實踐中所扮演的角色越來越重要，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，電力工業(yè)發(fā)展迅速，為了進(jìn)一步提高火力發(fā)電效率，超臨界乃至超超臨界機(jī)組的應(yīng)用已經(jīng)成為主要發(fā)展趨勢。本文以某廠350MW超臨界機(jī)組為例，分析了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在350MW超臨界機(jī)組中的運用。希望通過文章的闡述，可以為進(jìn)一步提高超臨界機(jī)組的控制能力拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：協(xié)調(diào)控制；350MW超臨界機(jī)組；電力

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0186-01

超臨界機(jī)組廣泛應(yīng)用趨勢驅(qū)動下，某火力發(fā)電企業(yè)在實踐中經(jīng)過長時間的努力，2×350MW超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)已順利運行較長時間，向我們展示了協(xié)調(diào)控制在350MW超臨界機(jī)組控制系統(tǒng)中的作用。為推動協(xié)調(diào)控制在超臨界機(jī)組中的廣泛應(yīng)用，筆者以該公司機(jī)組為例針對“協(xié)調(diào)控制在350MW超臨界機(jī)組中的運用”這一課題展開分析討論。

1 主機(jī)設(shè)備

1.1 鍋爐

該企業(yè)在生產(chǎn)中使用了超臨界參數(shù)直流鍋爐，鍋爐可以實現(xiàn)一次性的中間加熱，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、鍋爐為全鋼架結(jié)構(gòu)是其主要特點，在使用的過程中，過熱器采取了二級降溫處理，再熱器采取噴水降溫的一級處理技術(shù)，同時再鍋爐的尾部，煙道、煙氣擋板的應(yīng)用，使得調(diào)熱器、再熱器出口氣溫能夠得到有效的控制。所使用鍋爐的主要參數(shù)如表1所示。

1.2 汽輪機(jī)

該企業(yè)在實踐中使用的汽輪機(jī)是超臨界的，可以實現(xiàn)一次性中心的再熱，空冷式間接空冷凝氣，其屬于汽輪式的發(fā)電機(jī)組。該汽輪機(jī)的額功率是350MW，在生產(chǎn)過程中最大的輸出功率為365MW。該企業(yè)為確保生產(chǎn)順利，生產(chǎn)效率的提升，在安裝汽輪機(jī)的時候，同時裝上了兩臺氣動式給水泵，和一臺30%電動方式的給水泵，供兩臺汽輪機(jī)同時使用。機(jī)組設(shè)計實踐中，實現(xiàn)了定-滑-定和定壓兩種形式同時實現(xiàn)啟動與運行，其中滑壓的運行范圍被定義與控制在了30%-90%負(fù)荷區(qū)間。

1.3 發(fā)電機(jī)

該企業(yè)生產(chǎn)過程中，所使用的發(fā)電機(jī)是水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)，應(yīng)用了自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。其主要的參數(shù)如表2中所示。

2 協(xié)調(diào)控制策略的應(yīng)用

在實踐中，協(xié)調(diào)控制運行的方式主要包含以下幾個方面：第一，機(jī)爐的手動控制；第二，鍋爐跟隨的協(xié)調(diào)控制方式；第三，汽機(jī)跟隨的協(xié)調(diào)控制方式；第四，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的方式[1]。在機(jī)器運行過程中，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要分為連個組成部分，其一是利用負(fù)荷指令對回路進(jìn)行處理，其二是利用機(jī)爐對回路實施有效的控制。負(fù)荷指令對于回路的處理主要是接受AGC的調(diào)度指令，運行控制相關(guān)工作人員所發(fā)出的相關(guān)指令以及頻率出現(xiàn)偏差時候的某種信號[2]。

2.1 回路控制

回路控制主要由負(fù)荷指令完成，在這一過程中負(fù)荷指令的主要作用在于，當(dāng)系統(tǒng)接收了AGC指令或者相關(guān)工作人員發(fā)出的某種指令信號的時候，可以充分利用負(fù)荷控制方式，負(fù)荷設(shè)定限制、負(fù)荷閉鎖的增減程度、負(fù)荷提升速度的功率來有效的判斷，經(jīng)過系統(tǒng)的有效處理生成負(fù)荷指令機(jī)制，之后將其有效傳達(dá)給鍋爐的主控系統(tǒng)以及汽輪機(jī)組的主控系統(tǒng)當(dāng)中，實現(xiàn)對負(fù)荷指令的有效調(diào)控[3]。在實踐中，負(fù)荷指令對回路進(jìn)行控制的原理如圖1所示。

在實踐中，AGC正式投入的情況下，并且汽輪機(jī)組在協(xié)調(diào)控制方式的作用下正常運行的過程中，首先需要對AGC的品質(zhì)進(jìn)行有效的識別與評估。當(dāng)經(jīng)過評估與識別并認(rèn)定AGC指令一切正常并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的時候，就可以充分利用AGC指令的作用實現(xiàn)對機(jī)組負(fù)荷的有效調(diào)整了。但是，如果在實踐中，我們通過評估與檢測無法認(rèn)定AGC指令正常的時候，就需要相關(guān)工作人人員實施手動方式的對機(jī)組負(fù)荷的有效調(diào)節(jié)。

2.2 回路限制

協(xié)調(diào)控制下生產(chǎn)實踐中，AGC投入的時候，負(fù)荷指令通過AGC傳輸過來的負(fù)荷指令經(jīng)過最大值、最小值的計算可以對回路限制的有效運算，從而得到最為準(zhǔn)確的指令性輸出。在實踐中，負(fù)荷的最大值一般都是由兩個方面決定的，其一就是機(jī)組的負(fù)荷指令，其二就是通過對負(fù)荷指令的上限進(jìn)行小選之后，再將其與機(jī)組的最大允許進(jìn)行小選。最小的負(fù)荷值應(yīng)該由大選塊的決定。如果在運行的過程中，機(jī)組出現(xiàn)了RB的情況，就需要以50%機(jī)組額定負(fù)荷以及負(fù)荷的最大指令進(jìn)行大選，這樣才能確保所得出的負(fù)荷指令具有科學(xué)性。負(fù)荷指令對機(jī)組上限與下限回路的限制作用主要就是為了確保機(jī)組運行過程中機(jī)組的負(fù)荷指令不會高出最大限度或者最小限度的規(guī)定，從而實現(xiàn)機(jī)組的健康穩(wěn)定運行。

在機(jī)組運行過程中，不管機(jī)組實在是AGC方式的控制下還是在技術(shù)人員手動方式的控制之下，所產(chǎn)生的負(fù)荷指令始終都是階段性欲跳躍性的信號，而為了確保機(jī)組始終能夠健康穩(wěn)定運行，在協(xié)調(diào)控制中需要將階躍信號有效的轉(zhuǎn)化為機(jī)組運行過程中能夠承受的負(fù)荷最大變化范圍的指令信號。一般情況下，運行過程中的機(jī)組最大負(fù)荷變化效率都是機(jī)組既定負(fù)荷的1.5%。機(jī)組在運行的過程當(dāng)中，如果輔助的機(jī)器設(shè)備存在一定的位置故障，并且不能被有效的排查，會對機(jī)組的正常運行產(chǎn)生極大的影響，主要表現(xiàn)為使得機(jī)組負(fù)荷的增減程度受到一定的限制。

參考文獻(xiàn)

[1]徐有和.協(xié)調(diào)控制在350MW超臨界CFB機(jī)組中的運用[J].機(jī)電信息，2017，（18）：72-73.

[2]李輝，趙雅旋.350MW超臨界機(jī)組FCB功能實現(xiàn)可行性分析[J].河北電力技術(shù)，2014，33（02）：51-54.

[3]姚彬.350MW超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用研究[D].福州：福州大學(xué)，2011.